FI104673B

FI104673B - Menetelmä signaalin datanopeuden muuntamiseksi ja lähetin

Info

Publication number: FI104673B
Application number: FI974052A
Authority: FI
Inventors: Kari Pehkonen
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2000-04-14
Also published as: US6332005B1; EP0912009A2; BR9804020A; KR19990037202A; RU98119311A; FI974052A; FI974052A0; CN1226110A; JPH11239194A

Description

, 104673

Menetelmä signaalin datanopeuden muuntamiseksi ja lähetin

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on menetelmä signaalin datanopeuden muuntamiseksi pienemmästä datanopeudesta suurempaan datanopeuteen digitaali-5 sessa tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa signaali lähetetään käyttäen annetun mittaisia kehyksiä, joiden pituus vastaa suurempaa datanopeutta, ja jossa menetelmässä signaali ryhmitellään ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus vastaa pienempää datanopeutta, ja jossa menetelmässä lähetettäville symboleille suoritetaan toistokoodaus.

10 Keksinnön kohteena on myös menetelmä signaalin datanopeuden muuntamiseksi suuremmasta datanopeudesta pienempään datanopeuteen digitaalisessa tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa signaali lähetetään käyttäen annetun mittaisia kehyksiä, joiden pituus vastaa pienempää datanopeutta, ja jossa menetelmässä signaali ryhmitellään ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus 15 vastaa suurempaa datanopeutta, ja jossa menetelmässä lähetettäville symboleille suoritetaan poistokoodaus.

Keksinnön tausta

Tiedonsiirtojärjestelmille asetettavat vaatimukset kasvavat jatkuvasti. Erityisesti tämä koskee langattomia tiedonsiirtojärjestelmiä, kuten solukkora-20 diojärjestelmiä, joilta halutaan yhä monipuolisempia palveluita, kuten esimer-'/: kiksi erilaisia data-ja videopalvelulta.

: Perinteisesti langattomia tiedonsiirtojärjestelmiä on käytetty vain pu- heen siirtoon. Erilaisten välitettävien palveluiden määrän kasvaminen tarkoit- • * · taa erityisesti langattomissa järjestelmissä sitä, että järjestelmän on kyettävä 25 siirtämään radiotien yli eri kapasiteetin omaavia signaaleja, kuten esimerkiksi * · · puhetta datanopeudella 8 kbit/s ja dataa nopeudella 64 kbit/s. Tämän lisäksi * * on tarvetta lähettää eri laatutason omaavia signaaleja, jotka tyypillisesti tarvit- ... sevat myös eri datanopeutta samanaikaisesti. Eräänä tyypillisenä esimerkkinä • · · ’;[ * voidaan mainita videoyhteys, jossa kuva tarvitsee suurta datanopeutta ja kor- v ·' 30 keaa laatutasoa, mutta ääni voidaan lähettää pienemmällä datanopeudella ja laatutasolla. Tiedonsiirtojärjestelmän tulisi siis kyetä tehokkaasti toimimaan

Ml ympäristössä, jossa välitetään monen eri datanopeuden, laatutason ja palvelu- .·’ tyypin lähetyksiä.

• · ·

Digitaalisille tiedonsiirtojärjestelmille on tyypillistä, että signaalien lä-35 hetys tapahtuu kehysmuotoisesti ja että kehyksen koko on etukäteen määrät- 2 104673 ty. Eri datanopeuksia käytettäessä ei kaikille datanopeuksille välttämättä ole mahdollista valita juuri oikean kokoista kehystä, johon lähetettävät symbolit saadaan mahtumaan, vaan on tarve suorittaa datanopeuden muutos, jonka avulla siirrettävä informaatio voidaan välittää käytettävissä olevissa kehyksis-5 sä.

Datanopeuden muutos voidaan suorittaa kahteen suuntaan, joko lisäämällä tai vähentämällä nopeutta tarpeen mukaan. Tunnetuin ja yksinkertaisin tapa suorittaa datanopeuden lisäys on toistokoodaus, jossa toistetaan käyttäjän datasymboleita niin monta kertaa kuin kehyksessä on vapaita sym-10 bolipaikkoja. Vastaavasti datanopeuden pienentäminen tapahtuu yksinkertaisimmillaan poistamalla käyttäjän datasymboleita kunnes jäljellä olevat symbolit mahtuvat käytettävissä olevaan kehykseen. Tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa on ongelmana se, kuinka jakaa toistettavat tai poistettavat symbolit tasaisesti jakautuneiksi lähetettävien symbolien kesken.

15 Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että menetelmä käsittää askeleet A1) lasketaan kehyksestä puuttuvien symboleiden määrä vähentä-20 mällä kehyksen pituudesta ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärä, ja mikäli puuttuvien symbolien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin B1) toistetaan ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määritetään lähinnä suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen lohkon symboliluku-määrä kehyksestä puuttuvien symbolien lukumäärällä, C1) päivitetään ensim-··· 25 mäistä lohkoa poistamalla siitä ne symbolit, jotka on toistettu, D1) päivitetään • •il :”.<t kehyksestä puuttuvien symboleiden määrää vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä, ja mikäli puuttuvien symbolien lukumäärä on suurempi • · · kuin yksi, niin E1) mennään askeleeseen B1).

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on myös tunnusomaista, että • · · 30 menetelmä käsittää askeleet A2) lasketaan kehykseen mahtumattomien sym- • · · boleiden määrä vähentämällä ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärästä : kehyksen pituus, ja mikäli symbolien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin B2) poistetaan ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määritetään lähin- * ►« nä suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen loh- • · · 35 kon symbolilukumäärä kehykseen mahtumattomien symbolien lukumäärällä, • ’ ·’ C2) muodostetaan ensimmäinen lohko koostuvaksi niitä symboleista, joita ei 104673 3 ole poistettu, D2) päivitetään kehykseen mahtumaftomien symboleiden lukumäärää vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä, ja mikäli puuttuvien symbolien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin E2) mennään askeleeseen B2).

5 Keksinnön kohteena on myös lähetin digitaalisessa tiedonsiirtojär jestelmässä, joka lähetin käsittää välineet generoida ensimmäisen datano-peuden omaavaa signaalia ja välineet muodostaa signaali annetun mittaisiin kehyksiin, joiden pituus vastaa toista datanopeutta, ja välineet ryhmitellä signaali ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus vastaa ensimmäistä datanopeutta.

10 Keksinnön mukaiselle lähettimelle on tunnusomaista, että lähetin käsittää välineet laskea kehyksen ja ensimmäisen lohkon symbolilukumäärän ero vähentämällä ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärästä kehyksen pituus, ja välineet tasata eroa poistamalla tai toistamalla ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määritetään lähinnä suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi 15 jaettaessa ensimmäisen lohkon symbolilukumäärä lasketun eron itseisarvolla, välineet päivittää kehykseen mahtumattomien symboleiden lukumäärää vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä ja välineet muodostaa ensimmäinen lohko koostuvaksi niistä symboleista, joita ei ole toistettu tai poistettu.

20 Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patentti vaatimusten kohteena.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja lähettimellä saavutetaan ; useita etuja. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan toistettavat tai pois- • Il . ’ . * tettavat symbolit valita lähetettävien symbolien joukosta mahdollisimman tasai- * * * 25 sesti. Tällöin saavutetaan koodauksella mahdollisimman paras laatu. Keksin- • · *···’ nön mukainen menetelmä mahdollistaa nopeuden sovittamisen joustavasti eri tyyppisten datanopeuksien välillä. Toisaalta keksinnön mukainen menetelmä • · : *·· mahdollistaa yksiselitteisen toiston tai poiston, jolloin vastaanottopäässä voi- v ·* daan algoritmi tuntien päätellä toistetut symbolit.

30 Kuvioiden lyhyt selostus ^ * · »

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- • · · teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää esimerkkiä langattomasta tiedonsiirtojärjestelmästä, ϊ. jossa keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa, 35 kuvio 2 havainnollistaa keksinnön mukaisen ratkaisun toteuttavan « * · • lähettimen erästä mahdollista rakennetta lohkokaavion avulla, > I * • · 4 104673 kuviot 3a - 3d havainnollistavat keksinnön mukaista ratkaisua erilaisten kehysvaihtoehtojen avulla, kuvio 4 havainnollistaa toisen keksinnön mukaisen lähettimen rakennetta lohkokaavion avulla.

5 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 havainnollistetaan erästä digitaalista tiedonsiirtojärjestelmää, jossa keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa. Kyseessä on osa solukkoradiojärjestelmästä, joka käsittää tukiaseman 100, joka on kaksisuuntaisessa yhteydessä 102 - 106 tilaajapäätelaitteisiin 108 - 112. Esimerkkinä 10 käytettävä digitaalinen tiedonsiirtojärjestelmä on siis solukkoradiojärjestelmä, ja jatkossa keksintöä kuvataan sovellettaessa sitä solukkoradiojärjestelmässä siihen kuitenkaan mitenkään rajoittumatta, kuten alan ammattimiehelle on selvää. Keksintö soveltuu käytettäväksi myös muissa järjestelmissä.

Oletetaan, että järjestelmässä päätelaitteet voivat lähettää infor-15 maatiota usealla eri datanopeudella riippuen kulloinkin tarvittavasta tiedonsiirtokapasiteetista. Kuviossa 2 havainnollistetaan keksinnön mukaisen ratkaisun toteuttavan lähettimen erästä mahdollista rakennetta lohkokaavion avulla. Lähetin käsittää joukon datalähteitä 200 - 204, jotka voivat olla esimerkiksi puheensiirtoa tai erilaisia datapalveluita varten. Datalähteissä informaatiolle suo-20 ritetaan kanavakoodaus. Lähteiden signaalit 206 - 210 ovat kehysmuotoista ja datanopeudeltaan toisistaan poikkeavia. Lähetin käsittää edelleen kytkimen tai t.t . multiplekserin 212, joka valitsee tai yhdistää kulloinkin aktiivisen datalähteen tai datalähteiden signaalin edelleen koodausvälineille 214. Ohjausvälineet 216 ohjaavat kytkimen tai multiplekserin 212 ja lähettimen muiden osien toimintaa.

*···’ 25 Ohjaus- ja koodausvälineet 214, 216 toteutetaan edullisimmin prosessorin ...T avulla ohjelmallisesti. Koodausvälineiltä 214 lähtevä signaali 218 on kehys- • · : *·· muotoinen. Koodausvälineissä 214 sovitetaan datalähteiden signaalien data- nopeudet kehykseen sopivaksi joko toisto- tai poistokoodausta käyttäen keksinnön mukaisen ratkaisun avulla. Huomattakoon, että kuvion 2 lähetin käsit-30 tää vain keksinnön selostamisen kannalta olennaisia komponentteja. Todelli-sessa lähettimessä on myös muita alan ammattimiehelle selviä osia, kuten suodattimia ja vahvistimia, mutta tässä ne on jätetty selkeyden takia kuvaa- • · · '·”* matta.

* · ·

Kuviot 3a - 3d havainnollistavat keksinnön mukaista ratkaisua eri-35 laisten kehysvaihtoehtojen avulla. Pyrkimyksenä on siis sovittaa lähetettävän • · .···. signaalin datanopeus käytettävissä olevan kehyksen pituuteen sopivaksi data- 104673 5 nopeudeksi. Merkitään kehykseen sopivaa symbolien lukumäärää NT:llä ja lähetettävän signaalin symbolien lukumäärää kanavakoodauksen jälkeen Nc:llä.

Kuviossa 3a on esitetty kanavan datakehys 300 ja datalähteen kehys 302. Kuvion 3a mukaisessa esimerkkitilanteessa kanavan datanopeus NT on suurempi 5 kuin informaation datanopeus Nc. Tällöin on siis suoritettava toistokoodausta, jotta kanavakehys saataisiin täytettyä symboleilla. Kuviossa 3b on esitetty kanavan datakehys 300 ja datalähteen kehys 304. Kuvion 3b mukaisessa esimerkkitilanteessa kanavan datanopeus Νγ on pienempi kuin informaation data-nopeus Nc. Tällöin on suoritettava poistokoodausta eli punkturointia, jotta in-10 formaatio voitaisiin siirtää halutussa kehyksessä.

Tarkastellaan keksinnön mukaista ratkaisua toistokoodauksen ollessa kyseessä eli kuvion 3a tilannetta, jossa pätee NT > Nc. Muodostetaan lähetettävistä Nc symbolista ensimmäinen lohko S0 = {d1( d2, .... dns}, Tässä ns on lohkon S0 symbolien lukumäärä ja proseduurin alussa ns = Nc. Tehtävänä on 15 siis muuntaa pienempi datanopeus suuremmaksi datanopeudeksi toistamalla NT - Nc symbolia lohkosta S0 siten että toiston jälkeen lohkon koko on NT symbolia. Toistot on edullista jakaa mahdollisimman tasaisesti lähetettävässä kehyksessä.

Lasketaan aluksi kehyksestä puuttuvien symboleiden määrä y vä-20 hentämällä kehyksen pituudesta NT ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärä Nc. Mikäli puuttuvien symbolien lukumäärä on yksi, niin toistetaan lohkon ensimmäinen symboli ja proseduuri päättyy. Muutoin määritetään termi /', siten et-; tä • < I _

• I

• <'. ns j / = — ... y • · * • # • · · 25 jossa ns on siis lohkon S0 symbolilukumäärä. Toisin sanoen / määritetään lä- t · · · ^ hinnä suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen lohkon symbolilukumäärä kehyksestä puuttuvien symbolien lukumäärällä. 1 > · ·

Toistokoodauksen ensimmäinen vaihe suoritetaan toistamalla lohkon S0 joka /':s symboli. Toistettujen symbolien lukumäärä nR saadaan selville määrittämäl- - · · · 30 lä lähinnä pienempi tai yhtäsuuri kokonaisluku jaettaessa lohkon symbolien lu- ’·* * kumäärä termillä /, eli «s • « 1 • · • · · 7 • « · • · r r · « · • · 6 104673

Seuraavaksi päivitetään lohkoa S0 poistamalla siitä ne symbolit, jotka on toistettu. Tämän jälkeen päivitetään lähetettävästä kehyksestä puuttuvien symbolien lukumäärä vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä ja yllä kuvattua proseduuria toistetaan, kunnes lähetettävän kehyksen symboli-5 paikat ovat käytössä.

Tarkastellaan keksinnön mukaista ratkaisua poistokoodauksen eli punkteerauksen ollessa kyseessä eli kuvion 3b tilannetta, jossa pätee NT < Nc. Muodostetaan lähetettävistä Nc symbolista ensimmäinen lohko S0 = {d,, d2, ..., dns}, Tässä ns on lohkon S0 symbolien lukumäärä ja proseduurin alussa n8 = 10 Nc. Tehtävänä on siis muuntaa suurempi datanopeus pienemmäksi datano-peudeksi poistamalla Nc - NT symbolia lohkosta S0 siten että poistojen jälkeen lohkon koko on NT symbolia. Poistot on edullista jakaa mahdollisimman tasaisesti lähetettävässä kehyksessä.

Lasketaan kehykseen mahtumattomien symboleiden määrä y vä-15 hentämällä ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärästä Nc kehyksen pituus NT. Mikäli symbolien lukumäärä on yksi, niin poistetaan lohkon viimeinen symboli ja proseduuri päättyy. Muutoin määritetään termi /, siten että i= ^ y jossa ns on lohkon S0 symbolilukumäärä. Toisin sanoen / määritetään lähinnä 20 suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen lohkon . , symbolilukumäärä kehykseen mahtumattomien symbolien lukumäärällä. Pois-

« « I

' tokoodauksen ensimmäinen vaihe suoritetaan poistamalla lohkon S0 joka /':s :··: : symboli. Poistettujen symbolien lukumäärä nR saadaan selville määrittämällä

· I

lähinnä pienempi tai yhtäsuuri kokonaisluku jaettaessa lohkon symbolien luku-25 määrä termillä /, eli • · • · _ ru ··· — • · · l m

Seuraavaksi päivitetään lohko S0 koostuvaksi niitä symboleista, joita v : ei ole poistettu. Tämän jälkeen päivitetään lähetettävään kehykseen mahtu- mattomien symbolien lukumäärä vähentämällä siitä poistettujen symbolien lu- , 1·. 30 kumäärä, ja yllä kuvattua proseduuria toistetaan, kunnes siirrettävät symbolit • « · mahtuvat lähetettävään kehykseen.

f · • · · • · • « · • · · • · 1 · • t • ·

Ml 7 104673

Kuviossa 3c on esitetty kanavan datakehys 300 ja datalähteen kehys 306. Kuvion 3c mukaisessa esimerkkitilanteessa kanavan datanopeus NT on suurempi kuin informaation datanopeus Nc siten että NT-Nc < —!-1

Nc 5 eli lähetettävän kehyksen koko on yli kaksinkertainen lähetettävän informaation symbolien lukumäärään verrattuna. Tällöin keksinnön edullisessa toteutus-muodossa toistetaan jokainen lähetettävä symboli riittävän monta kertaa, ja ensimmäinen lohko S0 muodostetaan tästä symbolijoukosta. Tämän jälkeen toimitaan yllä kuvatun proseduurin mukaisesti.

10 Kuvion 3d mukaisessa esimerkkitilanteessa kanavan datanopeus NT on pienempi kuin informaation datanopeus Nc siten, että

NC-NT A

~^<A· missä A on jokin ennalta määrätty positiivinen vakio väliltä (0,1). Ailia voi olla esimerkiksi arvo 0.2. Kuviossa 3d on esitetty datalähteen kehys 310 sekä kak-15 si järjestelmässä käytössä olevaa eri mittaisia kehystä 300, 308, joiden symbo-lilukumäärät ovat NT ja NT1 siten että NT < NT1. Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa datalähteen datanopeuden ollessa tiettyä kynnystä enemmän suurempi kuin pienemmän kehyksen vastaava datanopeus, sovittaminen tehdään valitsemalla signaalin siirtoon suurempi kehys, jolle suoritetaan toisto-20 koodaus. Kuvion 3d esimerkkitilanteessa datalähteen kehyksen 310 symbolei- . , ta ei punkturoimalla lähetetä lyhyemmässä kehyksessä 300, vaan valitaan • · · ' / käyttöön suurempi kehys 308, ja suoritetaan toistokoodaus aiemmin kuvatulla a « < :··* ·' menetelmällä. Täten vältytään tarpeettoman suurelta poistojen määrältä, joka saattaisi huonontaa signaalin laatua. Toinen mahdollinen vaihtoehto kuvion 3d « 25 tilanteessa on jakaa datalähteen kehyksen 310 symbolit kahteen pienempään j*·.. kehykseen 300, joissa suoritetaan keksinnön mukainen toistokoodaus,

Kuviossa 4 havainnollistetaan keksinnön mukaisen ratkaisun toteut-tavan lähettimen erästä mahdollista rakennetta lohkokaavion avulla. Kuviossa - on esimerkkinä esitetty on CDMA-monikäyttömenetelmää hyödyntävä lähetin, 30 mutta keksinnön mukaista ideaa voidaan toki soveltaa muun tyyppisissäkin lä- • · « hettimissä. Keksinnön mukainen lähetin käsittää siis joukon datalähteitä 456 - :..v 460, joiden ulostulosignaaleilla 400 - 404 voi olla erilaiset laatutasovaatimuk- • < * set ja datanopeudet, ja jotka datalähteet voivat tuottaa samanaikaisesti lähe-tettäviä signaaleita. Tyypillisiä kysymykseen tulevia datalähettimiä ovat esi- « « • · · • · »·« 8 104673 merkiksi puhekooderi, telefax, videokooderi tai jokin muu digitaalista informaatiota tuottava lähde.

Keksinnön mukainen lähetin käsittää edelleen ensimmäiset kooderit 406, 408 suorittaa ainakin joillekin lähetettäville signaaleille ulompi koodaus si-5 ten, että koodauksen ansiosta näin koodattujen signaaleiden laatutasovaati-mus on yhtä suuri kuin aktiivisten datalähteiden alin laatutasovaatimus. Täten kaikille lähetettäville signaaleille saadaan sama laatutasovaatimus. Käytettävä koodaus voidaan suorittaa tunnetuilla tavoilla ja edullisesti voidaan käyttää Reed-Solomon-koodausmenetelmää. Lähetin voi myös käsittää ensimmäiset 10 lomittelijat 410, 412 koodattujen signaaleiden lomittamiseksi, eli muutella signaalin symboleiden sijaintia jonkin tunnetun algoritmin mukaisesti.

Kaikista datalähteistä saatavat signaalit 400, 416, 418, joilla siis on yhteinen laatutasovaatimus, viedään multiplekserille 414, jossa signaalit yhdistetään aikatasossa yhtä pitkiksi kehyksiksi, joiden kehyksien sisältämien bittien 15 lukumäärä voi vaihdella kehys kehykseltä riippuen multiplekserin sisäänme-noon tulevista signaaleista. Multiplekserin 414 ulostulo on toiminnallisesti kytketty toiselle kooderille 420, joissa signaalille suoritetaan sisempi koodaus. Tämä kooderi 420 voi olla mikä tahansa haluttu kooderi, edullisessa toteutus-muodossa käytetään konvoluutiokooderia, jolla voidaan alentaa yhteistä laatu-20 vaatimustasoa.

Näin koodattu signaali 450 viedään edelleen välineille 422, joissa lähetettäville kehyksille suoritetaan symbolien lukumäärän tasaus siten, että .·, ; kussakin kehyksessä lähettävien symbolien pituus on yhtä suuri kuin tunnetun, symbolipituutta olennaisesti lyhyemmän aikajakson monikerta. CDMA-mene-

« I

25 telmää käytettäessä kyseessä voi olla hajotuskoodin bitin eli chipin pituuden < 4 ***** monikerta.

• »f ···' Symbolien lukumäärän tasaus voidaan suorittaa joko symboleita : '·· toistamalla tai symboleita poistamalla, edellä kuvatulla keksinnön mukaisella • · · v ; menetelmällä. Välineet 422 voidaan edullisesti toteuttaa ohjelmallisesti signaa- 30 Iin käsittelyn keinoin signaaliprosessorilla. Välineissä 422 ryhmitellään signaa-:T: Iin symbolit ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus vastaa haluttua tasattua data- nopeutta. Välineissä 422 edelleen lasketaan kehyksen symbolien ja halutun ·. symbolilukumäärän ero vähentämällä ensimmäisen lohkon symbolien luku- 4 4 4 määrästä haluttu lukumäärä. Ero tasataan välineissä 422 poistamalla tai tois- ·;·' 35 tamalla ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määritetään lähinnä suu- :Y: remmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen lohkon • t · • ·

• I

• I · 104673 9 symbolilukumäärä lasketulla erolla. Välineet 422 muodostavat ensimmäisen lohkon koostuvaksi niistä symboleista, joita ei ole toistettu tai poistettu ja toistavat edellä kuvattua proseduuria kunnes haluttu symbolilukumäärä on saavutettu.

5 Keksinnön mukaisessa lähettimessä voidaan myös muodostaa eri mittaisia kehyksiä, ja suuremman datanopeuden ollessa tiettyä kynnystä enemmän suurempi kuin pienempi datanopeus, valitaan signaalin siirtoon suurempi kehys, ja suoritetaan toistokoodaus.

Keksinnön mukainen lähetin käsittää edelleen multiplekserin 434, 10 joka yhdistää symbolitasattuihin lähetettäviin signaalikehyksiin tiedon kunkin kehyksen kehysrakenteesta, kuten esimerkiksi bittinopeudesta. Sanottu tieto 426 kehysrakenteesta viedään ensin kooderille 432, jossa suoritetaan haluttu koodaus informaation suojaamiseksi siirtovirheitä vastaan, ja joka koodattu signaali viedään multiplekserille 434. Sanottu tieto voi käsittää esimerkiksi ky-15 seisen kehyksen tai seuraavan lähetettävän kehyksen kehysrakenteen kuvauksen. Näin yhdistetty signaali 452 viedään edelleen lomittelijalle 436.

Lähetin voi käsittää multiplekserin 438, jossa lomitettuun signaaliin yhdistetään ylimääräistä informaatiota, kuten tehonsäätötietoa 428 tai refe-renssisymboleita 430 koherenttia vastaanottoa varten. CDMA-lähettimen olles-20 sa kyseessä yhdistetty signaali 440 viedään edelleen kertojalle 442, jossa signaali kerrotaan yhteydelle ominaisella hajotuskoodilla, jolloin signaali leviää käytettävälle taajuuskaistalle. Näin kerrottu signaali viedään edelleen radiotaa-; juusosille, jossa signaali muunnetaan radiotaajuudelle ja vahvistetaan anten- nilla 446 lähetettäväksi.

* I | 25 Keksinnön mukainen lähetin käsittää ohjausvälineet 454, jotka oh- '·*·.’ jaavat edellä kuvattujen osien toimintaa, ja jotka välineet voidaan toteuttaa esi- • · § ;;·· merkiksi mikroprosessorin, erillisten logiikkapiirien tai vastaavien avulla. Oh- * *' jainvälineiltä 454 tulee myös säätö radiotaajuusosille 444 kunkin lähetettävän v ·’ kehyksen lähetystehosta, joka voi riippua kehyksen symbolien lukumäärästä 30 multiplekserin 414 jälkeen.

:T: Keksinnön mukainen lähetin käsittää luonnollisesti myös muita kom- :T? ponentteja, kuten suodattimia ja muuntimia kuten alan ammattimiehelle on sel- t\ vää, mutta selkeyden takia ne on jätetty kuviossa 4 ja siihen liittyvässä selityk- ;;; sessä mainitsematta.

* * '·; 35 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan si- « 104673 10 tä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• · · • · · · • « • · • · · • · · • · · • · · • · · • · · • 1 · m m · « · · • · · v · · • · · • · · • · · « f * f

Claims

11 104673

1. Menetelmä signaalin datanopeuden muuntamiseksi pienemmästä datanopeudesta suurempaan datanopeuteen digitaalisessa tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa signaali lähetetään käyttäen annetun mittaisia kehyksiä, joi- 5 den pituus vastaa suurempaa datanopeutta, ja jossa menetelmässä signaali ryhmitellään ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus vastaa pienempää datanopeutta, ja jossa menetelmässä lähetettäville symboleille suoritetaan toistokoo-daus, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää askeleet A1) lasketaan kehyksestä puuttuvien symboleiden määrä vähentä-10 mällä kehyksen pituudesta ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärä, ja mikäli puuttuvien symbolien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin B1) toistetaan ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määritetään lähinnä suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen lohkon symbolilukumäärä kehyksestä puuttuvien symbolien lukumää-15 rällä, C1) päivitetään ensimmäistä lohkoa poistamalla siitä ne symbolit, jotka on toistettu, D1) päivitetään kehyksestä puuttuvien symboleiden määrää vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä, ja mikäli puuttuvien symbolien 20 lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin . . E1) mennään askeleeseen B1).

2. Menetelmä signaalin datanopeuden muuntamiseksi suuremmas- • « I ta datanopeudesta pienempään datanopeuteen digitaalisessa tiedonsiirtojär-jestelmässä, jossa signaali lähetetään käyttäen annetun mittaisia kehyksiä, joi- ..!:* 25 den pituus vastaa pienempää datanopeutta, ja jossa menetelmässä signaali • · : *·· ryhmitellään ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus vastaa suurempaa datanomi*: peutta, ja jossa menetelmässä lähetettäville symboleille suoritetaan poistokoo- daus, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää askeleet A2) lasketaan kehykseen mahtumattomien symboleiden määrä vä- * - 30 hentämällä ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärästä kehyksen pituus, ja mikäli symbolien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin - :-i.: B2) poistetaan ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määri- • · · tetään lähinnä suuremmaksi tai yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa en-simmäisen lohkon symbolilukumäärä kehykseen mahtumattomien symbolien • · .···. 35 lukumäärällä, * 104673 12 C2) muodostetaan ensimmäinen lohko koostuvaksi niitä symboleista, joita ei ole poistettu, D2) päivitetään kehykseen mahtumattomien symboleiden lukumäärää vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä, ja mikäli puuttuvien 5 symbolien lukumäärä on suurempi kuin yksi, niin E2) mennään askeleeseen B2).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikäli vaiheen A1) jälkeen kehyksestä puuttuvien symbolien lukumäärä on yksi, niin toistetaan lohkon ensimmäinen symboli.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen B1) jälkeen määritetään toistettujen symbolien lukumäärä määrittämällä lähinnä pienempi tai yhtäsuuri kokonaisluku jaettaessa lohkon symbolien lukumäärä termillä i.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että mikäli vaiheen A2) jälkeen kehykseen mahtumattomien symbolien lukumäärä on yksi, niin poistetaan lohkon viimeinen symboli.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen B2) jälkeen määritetään poistettujen symbolien lukumäärä määrittämällä lähinnä pienempi tai yhtäsuuri kokonaisluku jaettaessa lohkon symbo- 20 lien lukumäärä termillä i.

7. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu ; siitä, että järjestelmässä on käytössä eri mittaisia kehyksiä, ja että suuremman datanopeuden ollessa tiettyä kynnystä enemmän suurempi kuin pienempi da-tanopeus, sovittaminen tehdään valitsemalla signaalin siirtoon suurempi ke-25 hys, joille suoritetaan toistokoodaus.

8. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu • : ’·· siitä, että suuremman datanopeuden ollessa tiettyä kynnystä enemmän suu- v ·1 rempi kuin pienempää kehystä vastaava datanopeus, sovittaminen tehdään ja kamalla lähetettävät symbolit useampaan kehykseen, joille suoritetaan toisto-:1·1: 30 koodaus.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • « · että mikäli kehyksen pituus on vähintään kaksi kertaa suurempi kuin lähetettä-**··1 vien symboleiden määrä niin kaikki symbolit toistetaan ainakin kerran.

10. Lähetin digitaalisessa tiedonsiirtojärjestelmässä, joka lähetin 35 käsittää välineet (200 - 204, 456 - 460) generoida ensimmäisen datanopeu- .. den omaavaa signaalia (206 - 210, 400 - 404) ja välineet (214, 422) muodos- 104673 13 taa signaali annetun mittaisiin kehyksiin, joiden pituus vastaa toista datano-peutta, ja välineet (214, 422) ryhmitellä signaali (206 - 210, 400 - 404) ensimmäiseen lohkoon, jonka pituus vastaa ensimmäistä datanopeutta, tunnettu siitä, että lähetin käsittää 5 välineet (214, 422) laskea kehyksen ja ensimmäisen lohkon symbo- lilukumäärän ero vähentämällä ensimmäisen lohkon symbolien lukumäärästä kehyksen pituus, välineet (214, 422) tasata eroa poistamalla tai toistamalla ensimmäisen lohkon joka i:s symboli, jossa i määritetään lähinnä suuremmaksi tai 10 yhtäsuureksi kokonaisluvuksi jaettaessa ensimmäisen lohkon symboliluku-määrä lasketun eron itseisarvolla, välineet (214, 422) päivittää kehykseen mahtumattomien symboleiden lukumäärää vähentämällä siitä toistettujen symbolien lukumäärä ja välineet (214, 422) muodostaa ensimmäinen lohko koostuvaksi niis-15 tä symboleista, joita ei ole toistettu tai poistettu.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen lähetin, tunnettu siitä, että välineet (214,422) muodostavat eri mittaisia kehyksiä, ja että suuremman datanopeuden ollessa tiettyä kynnystä enemmän suurempi kuin pienempi da-tanopeus, välineet (214,422, 216,454) valitsevat signaalin siirtoon suuremman 20 kehyksen, ja suorittavat toistokoodauksen. • Il I i • I • I « • I * I « • · · m • · • · • · · • · · • · · • · · • · · • · · • · · « • · • · · • · · m • · · • il * · · • · · • · • · • · 1 · · • · • · • · 14 104673