FI105635B - Menetelmä taustakohinainformaation lähettämiseksi tietokehysmuotoisessa tiedonsiirrossa - Google Patents

Description

105635

Menetelmä taustakohinainformaation lähettämiseksi tietokehysmuotoi-sessa tiedonsiirrossa

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 joh-5 danto-osan mukaiseen menetelmään taustakohinainformaation lähettämiseksi tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa informaatiota siirretään tieto-kehysmuodossa. Keksintö kohdistuu lisäksi oheisen patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukaiseen tiedonsiirtojärjestelmään, oheisen patenttivaatimuksen 9 johdanto-osan mukaiseen matkaviestimeen, ja 10 oheisen patenttivaatimuksen 10 johdanto-osan mukaiseen tukiasemaan.

Tietokehysmuotoisessa tiedonsiirrossa lähetettävä informaatio jaetaan tavallisimmin määrämittaisiin tietokehyksiin. Informaation lisäksi tieto-15 kehyksissä voi olla otsikkotietoja ja muuta tietokehysten siirrossa tarvittavaa tietoa. Tietokehykset siirretään lähettäjältä vastaanottajalle tiedonsiirtokanavaa pitkin, joka voi käsittää esimerkiksi radiotien tai muun langattoman tiedonsiirtokanavan. Tiedonsiirtokanava on altis häiriöille, esimerkiksi sähkölaitteista syntyville kipinähäiriöille ja toisaalta langat-20 tomassa tiedonsiirrossa muiden vastaavantyyppisten laitteiden, kuten radiolähettimien aiheuttamille häiriöille. Vielä eräänä merkittävänä häiriölähteenä erityisesti liikkuvissa lähetin/vastaanottolaitteissa on se, että vastaanotettava signaali voi saapua vastaanottimeen useita erimittaisia reittejä pitkin, jolloin syntyy vääristymiä vastaanotettavassa signaalissa. 25 Siirtovirheiden eliminoimiseksi tietokehyksiin tällöin tavallisesti lisätään virheen korjaavaa tietoa tai ainakin virheen paljastavaa tietoa. Eräs vir-heenkorjaustietoa lisäävä menetelmä on ns. konvoluutiokoodien käyttö, eli lähetettävä informaatio koodataan jotakin sopivaa konvoluutiokoodia käyttäen, jolla muodostettu konvoluutiokoodattu informaatio lähetetään 30 tiedonsiirtokanavaan. Vastaanottovaiheessa suoritetaan käänteinen toimenpide lähetetyn informaation erottamiseksi vastaanotetusta tie-donsiirtovirrasta. Virheen paljastavana tietona käytetään tavallisimmin pariteetintarkistustietoa, joka lasketaan lähetettävästä informaatiosta tai ainakin osasta sitä. Eräs tällainen tunnettu pariteetintarkistusmenetel-35 mä on ns. cyclic redundancy check (CRC). Tällöin vastaanottopäässä suoritetaan vastaava toimenpide vastaanotetulle informaatiolle ja verrataan vastaanottopäässä muodostettua pariteetintarkistustietoa vastaanotettuun pariteetintarkistustietoon. Mikäli tiedot täsmäävät, 105635 vastaanottolaitteessa tehdään tulkinta, että tiedot vastaanotettiin oikein. Mikäli laskettu ja vastaanotettu pariteettitieto eivät täsmää, asetetaan ns. BFI-lippu (Bad Frame Indication), jonka perusteella vastaanottolaitteessa tehdään päätös siitä, että vastaanotettu tietokehys oli ainakin 5 osittain virheellinen. Tämän jälkeen voidaan pyytää uudelleenlähetystä tai voidaan yrittää tulkita virheellinen kehys esimerkiksi ekstrapoloimalla tai interpoloimalla.

Nykyisissä digitaalisissa matkaviestinjärjestelmissä myös puhe siirre-10 tään tietokehysmuodossa. Esimerkiksi GSM- matkaviestinjärjestelmässä (Global System for Mobile communications) täyden nopeuden puheliikennöintikanavassa suuri osa äänisignaalista muodostetusta digitaalisesta informaatiosta suojataan virheenkorjauskoodauksella.

15

Nykyisissä digitaalisissa matkaviestinjärjestelmissä on käytössä myös ns. epäjatkuva lähetys, jolloin lähetin voidaan kytkeä pois päältä puheessa olevien taukojen ajaksi. Tällä voidaan vähentää mm. langattoman viestimen tehonkulutusta ja pidentää langattoman viestimen käyt-20 töaikaa. Lisäksi tämä epäjatkuva lähetys vähentää häiriöitä muissa samanaikaisesti meneillään olevissa tiedonsiirtoyhteyksissä. Näin ollen voidaan parantaa lähetyksen laatua. Lähetystä ei käytännössä kuitenkaan kytketä koko tauon ajaksi pois, vaan väliajoin lähetetään tietoa taustakohinasta, joka vastaanottopäässä generoidaan kuulokkeesta 25 kuuluvaksi kohinaksi, joka olennaisesti vastaa lähetyspäässä havaittua .· kohinanvoimakkuutta sekä sen taajuusspektriä. Tällä taustakohinan generoimisella saavutetaan lisää käyttömukavuutta verrattuna siihen, että kuuloke mykistettäisiin täysin puheessa olevien taukojen ajaksi. Tämä taustakohina lähetetään tyypillisesti puhetta pienemmällä bittino-30 peudella ns. taustakohinakehyksissä SID (Silence Descriptor frame).

Näiden taustakohinakehysten lähetystiheys riippuu mm. kulloinkin käytettävästä tiedonsiirtojärjestelmästä. Esimerkiksi tunnetun tekniikan mukaisessa GSM-matkaviestinjärjestelmässä puheen koodaus suoritetaan 35 joko täydellä nopeudella (FR, Full Rate tai EFR, Enhanced Full Rate), tai puolella nopeudella (HR, Half Rate). Epäjatkuvan lähetyksen aikana lähetetään FR-kanavassa vain joka 24. kehys (HR-kanavassa joka 12. kehys). Kaikki epäjatkuvan lähetyksen aikana lähetettävät kehykset 3 105635 ovat taustakohinakehyksiä. Tulevaisuuden matkapuhelinjärjestelmissä voidaan käyttää esimerkiksi adaptiivisia puhekoodaimia (AMR, Adaptive Multirate Speech Codec). Tällaisten järjestelmien taustakohinakehyksissä voidaan siirtää taustakohinan lisäksi myös tietoa yhteydessä 5 käytettävän kanavaparin (uplink-downlink) paluukanavan laadusta. Esimerkiksi matkaviestimen ja tukiaseman välisessä tiedonsiirrossa lähettävä matkaviestin mittaa vastaanottokanavansa, eli tukiaseman lähetyskanavan (downlink) laatua ja lähettää laatuinformaatiota näissä taustakohinakehyksissä tukiasemalle. Tätä laatuinformaatiota täytyy 10 päivittää säännöllisesti mahdollisen kanavanvaihdon tai tukiasema-vaihdon tarpeen selvittämiseksi. Koska esim. AMR-järjestelmässä on laatuinformaatiota lähetettävä nykyistä tiheämmin koodekin vaihdon vuoksi, on laatuinformaatiota lähetettävä myös osana taustakohinakehyksiä, joita siten on lähetettävä myös nykyistä tiheämmin.

15

Vastaanottavan laitteen, kuten tukiaseman, dekooderissa taustakohina generoidaan vastaanotetuista taustakohinakehyksistä eri tavalla kuin puhe generoidaan vastaanotetuista puheinformaatiota sisältävistä tie-tokehyksistä. Tämän vuoksi vastaanottavan laitteen dekooderin on 20 pystyttävä erottamaan taustakohinakehykset ja puhekehykset toisistaan. Tunnetun tekniikan mukaisissa järjestelmissä tämä on aikaansaatu siten, että taustakohinakehyksissä on ns. taustakohinakehyksen tunniste SID-CW (SID Code Word). Tämä taustakohinakehyksen tunniste on etukäteen tiedossa sekä lähettimessä että vastaanottimessa. 25 Tällöin, mikäli vastaanotettu tietokehys sisältää tämän taustakohinakehyksen tunnisteen, dekooderi käsittelee vastaanotetun tietokehyksen taustakohinatietokehyksenä.

Todennäköisyys sille, että puhekehys tunnistetaan virheellisesti tausta-30 kohinakehykseksi on:

Nerr /w \ . ^=ς(Γ)0·5"*"' <1> jossa 35 Ns,d on taustakohinakehyksen tunnisteen pituus, ja

Nerr on suurin sallittu virheiden määrä taustakohinakehyksen tunnisteessa 5 105635 4

Kaavassa 1 on oletettu, että todennäköisyydet kaikille mahdollisille bit-tikombinaatioille ovat yhtä suuret. Lisäksi lähetyskanavan virheet on oletettu sellaisiksi, että ne säilyttävät tämän todennäköisyysjakauman.

Todennäköisyys sille, että taustakohinakehys tunnistetaan puhekehyk-seksi riippuu mm. tiedonsiirtokanavan olosuhteista. Mikäli käytettävä tiedonsiirtokanava on hyvälaatuinen, tiedonsiirto on melko virheetöntä ja virhetodennäköisyys on pieni. Tiedonsiirtokanavan laadun huonontu-10 essa tiedonsiirtovirheiden määrä lisääntyy, jolloin myös virhemahdollisuudet taustakohinakehyksen tunnisteessa lisääntyvät, mikä lisää todennäköisyyttä sille, että taustakohinakehystä ei tunnisteta oikein.

Taustakohinakehyksen tunnisteen täytyy olla riittävän pitkä identifioi-15 dakseen vastaanotetut kehykset mahdollisimman luotettavasti. Mikäli taustakohinakehyksen tunniste on liian lyhyt, todennäköisyys sille, että puhekehys tunnistetaan taustakohinakehykseksi lisääntyy. Mikäli taustakohinakehyksen tunniste tai osa siitä lähetetään tietokehyksen suojaamattomassa osassa, todennäköisyys sille, että taustakohinakehyk-20 sen tunniste sisältää virheitä on suurempi kuin tilanteessa, jossa kaikki taustakohinakehyksen tunnisteen bitit lähetetään tietokehyksen suojatussa osassa.

Mm. GSM-matkaviestinjärjestelmässä käytetään tietokehysten limittä-25 mistä, eli yhtä tietokehystä ei lähetetä kokonaisena, vaan se jaetaan esimerkiksi neljään tai kahdeksaan osaan. Nämä osat lähetetään peräkkäisissä purskeissa kuitenkin siten, että yhdessä purskeessa lähetetään kahden eri tietokehyksen yksi osa. Tätä lomitusta on esitetty peri-aatekuvantona oheisissa kuvissa 1 a ja 1 b. Kuvassa laon esimerkki, 30 jossa on GSM-järjestelmän täyden nopeuden puhekanava, jolloin kukin lähetettävä tietokehys jaetaan kahdeksaan osaan. Vastaavasti kuvassa 1 b on puolen nopeuden puhekanava, jolloin tietokehykset jaetaan neljään osaan ja lähetetään peräkkäisissä purskeissa. Tällä lomituksella pyritään vähentämään radiokanavassa tyypillisesti purskemaisina 35 esiintyvien häiriöiden vaikutusta tietokehyksen siirron luotettavuuteen.

Kuvan 1 a järjestelmässä täyden nopeuden puhekanavan yksi kanava-koodattu puhekehys käsittää 456 bittiä. Tämä kanavakoodattu puheke- 5 105635 hys on jaettu kahdeksaan 57 bittiä käsittävään osalohkoon siten, että ensimmäinen bitti (bitti 0) on sijoitettu ensimmäiseen osalohkoon, toinen bitti (1) on sijoitettu toiseen osalohkoon, kolmas bitti (2) kolmanteen osalohkoon, kahdeksas bitti (7) kahdeksanteen 5 osalohkoon, yhdeksäs bitti (8) vuorostaan ensimmäiseen osalohkoon, jne. Nämä kahdeksan osalohkoa on tämän jälkeen sijoitettu kahdeksaan purskeeseen siten, että ensimmäisen osalohkon bitit on sijoitettu ensimmäisen purskeen parillisiin bitteihin, toisen osalohkon bitit on sijoitettu toisen purskeen parillisiin bitteihin, kolmannen 10 osalohkon bitit on sijoitettu kolmannen purskeen parillisiin bitteihin, ja neljännen osalohkon bitit on sijoitettu neljännen purskeen parillisiin bitteihin. Vastaavasti neljän seuraavan osalohkon bitit on sijoitettu neljän seuraavan purskeen parittomiin bitteihin. Kukin purske käsittää tässä esimerkissä 114 bittiä. Neljän ensimmäisen purskeen parittomiin 15 bitteihin on sijoitettu edellisen lähetettävänä olevan kanavakoodatun kehyksen neljän viimeisen osalohkon bitit. Neljän jälkimmäisen purskeen parillisiin bitteihin on vastaavasti sijoitettu seuraavana lähetettävänä olevan kanavakoodatun kehyksen neljän ensimmäisen osalohkon bitit. Tällä tavoin yhdessä purskeessa lähetetään 20 pääsääntöisesti kahden kanavakoodatun kehyksen bittejä. Tämän järjestämisen ja lomittamisen eräänä tarkoituksena on vähentää tiedonsiirtokanavan häiriöiden vaikutusta saman tietokehyksen useampaan peräkkäiseen bittiin. Virheet jakautuvat tällöin useampaan eri tie-tokehykseen, jolloin virheenpaljastus- ja korjausmenetelmät pystyvät 25 paremmin havaitsemaan ja jopa korjaamaan mahdollisia bittivirheitä.

Vastaavasti kuvan 1b puolen nopeuden kanavassa yksi kanavakoodat-tu puhekehys käsittää 228 bittiä ja se on limitetty neljään purskeeseen. Tällöin kukin 114 bittiä käsittävä purske sisältää kahden peräkkäisen 30 puhekehyksen bittejä. Käytännössä tämä lomitus vaikuttaa siten, että lähetyksen katkaisuhetkellä lähetettävänä olevan tietokehyksen viimeisen osan lähetyksen purskeessa lähetetään ylimääräinen tietokehys-osa, jotta purskeessa lähetettävien bittien määrä saadaan täyteen (114 bittiä). Tätä ylimääräistä osaa ei kuitenkaan vastaanottovaiheessa käy-35 tetä. Vastaavasti tilanteessa, jossa lähetys kytketään uudelleen päälle, lähetetään ylimääräinen tietokehysosa ensimmäisessä lähetettävässä purskeessa. Myöskään tätä osaa ei vastaanottovaiheessa käytetä. Tar-kemmin tätä lomitusta GSM-järjestelmässä on kuvattu standardissa 105635 GSM 05.03, jossa on kuvattu myös kanavakoodaus GSM-järjestelmän täyden nopeuden ja puolinopeuden kanavissa.

Patenttijulkaisussa US 5,612,955 on esitetty matkapuhelinjärjestelmä, 5 jossa useampi matkapuhelin voi kommunikoida kuitenkin siten, että vain yksi matkapuhelin voi kulloinkin lähettää. Lähetyksen ajaksi käyttäjä painaa lähetyskytkintä ’’tangenttia”, jolloin' lähetin kytkeytyy päälle. Siinä vaiheessa, kun puhekehyksiä ei ole lähetettävänä ja lähetyskytkin on edelleen painettuna, matkapuhelin alkaa lähettää 10 hiljaisuuden mallinnuskehyksiä. Tämän perusteella toiset matkapuhelimet voivat päätellä, että kanava on vapaa lähetystä varten. Tällä vältetään tilanteet, joissa yksi matkapuhelin, johon lähetyskytkin on epähuomiossa jäänyt päälle, estää muiden matkapuhelimien lähetykset.

15

Julkaisu Fl 100932 puolestaan käsittelee sitä, miten hiljaisuuden mallinnuskehyksessä ylijääneiden bittien avulla voidaan lähettää DTMF-signaalia. Tämän julkaisun mukaisessa järjestelmässä DTMF-signaalia lähetetään hiljaisuuden mallinnusinformaation lähettämiseen 20 varatuissa kehyksissä muuttamatta kuitenkaan millään tavoin limitystä itse kehyksissä. Näin ollen se osa kehystä, mikä käytetään DTMF-signaalien lähetykseen, vähentää hiljaisuuden mallinnuksen lähettämiseen käytettävissä olevaa bittimäärää. Tällöin myös hiljaisuuden mallinnuskehyksen tunnistamiseksi lähetettävä koodisana 25 on rajoitettu.

• Käytännön tiedonsiirtojärjestelmissä ei voida suojata kaikkia lähetettävänä olevia bittejä, jolloin osa tietokehysbiteistä lähetetään suojaamattomana. Toisaalta mahdollisimman luotettavan taustakohinakehyksen 30 havaitsemisen aikaansaamiseksi on taustakohinakehyksen tunniste tehtävä mahdollisimman pitkäksi, jolloin ongelmana on se, että osa taustakohinakehyksen tunnisteen biteistä joudutaan tunnetun tekniikan mukaisissa järjestelmissä lähettämään suojaamattomana, mikä lisää virhetodennäköisyyttä taustakohinakehyksen tunnisteen siirrossa vas-35 taanottajalle. Esimerkiksi kehitteillä olevassa GSM AMR-puhekoo-dausmenetelmässä alin ehdotettu bittinopeus saattaa olla suurempi kuin nykyisesti käytössä olevassa puolen nopeuden puhekoodaukses-:’! sa GSM-järjestelmässä, jossa bittinopeus on 5,6 kbit/s. Kokonaisnope- 7 105635 us GSM-järjestelmän puolen nopeuden kanavassa sisältäen myös kanavakoodauksessa lisätyt bitit on 11,4 kbit/s. Tämä aiheuttaa sen, että GSM-järjestelmän AMR-puhekoodauksessa ei ole välttämättä käytettävissä niin monta suojattua bittiä kuin nykyisin käytössä olevan GSM-5 järjestelmän puolen nopeuden puhekoodauksessa. Osaa suojatuista biteistä käytetään lisäksi kanavalaatutiedon lähetykseen, jolloin jäljelle ei jää riittävästi suojattuja bittejä taustakohinakehyksen tunnisteen lähettämiseen riittävän luotettavasti. Oheisessa kuvassa 2 on esitetty vir-hetodennäköisyyttä sille, että puhekehys tulkitaan virheellisesti tausta-10 kohinakehykseksi. Kuvassa on käytetty esimerkkeinä kolmea eri pituista taustakohinakehyksen tunnistetta (44 bittiä, käyrä 2A; 89 bittiä, käyrä 2B; 118 bittiä; käyrä 2C) ja vertailun vuoksi esitetty tunnetun tekniikan mukainen GSM-järjestelmän puolen nopeuden kanavan virhetodennä-köisyys, jolloin taustakohinakehyksen tunnisteen pituus on 79 bittiä 15 (käyrä 2D). Vastaavasti kuvassa 3 on esitetty todennäköisyyttä sille, että taustakohinakehys tunnistetaan vastaanottimessa virheellisesti pu-hekehykseksi. Tässä on käytetty kahta erimittaista taustakohinakehyksen tunnistetta: 44 bittiä (käyrä 3A) ja 89 bittiä (käyrä 3B) sekä vertailuna GSM puolen nopeuden kanavan 79 bittisen (käyrä 3C) taustakohi-20 nakehyksen tunnisteen virhetodennäköisyys. Kuvien 2 ja 3 virhetoden-näköisyydet on laskettu taustakohinakehyksen tunnisteessa sallittavien virheellisten bittien määrän funktiona. Kuvien 2 ja 3 perusteella voidaan havaita se, että taustakohinakehyksen tunnisteen pituuksilla 44 tai 89 bittiä ei saavuteta yhtä luotettavaa tunnistusta sekä taustakohinakehyk-25 sen että puhekehyksen oikeintunnistamiseksi kuin GSM-järjestelmän puolen nopeuden kanavassa käytössä olevalla 79 bittisellä taustakohinakehyksen tunnisteella.

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada me-30 netelmä taustakohinakehysten luotettavammaksi siirtämiseksi sekä tiedonsiirtojärjestelmä. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle tiedonsiirtojärjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen 35 patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle matkaviestimelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan 8 105635 keksinnön mukaiselle tukiasemalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 10 tunnusmerkkiosassa.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että hyödynnetään tietokehystie-5 donsiirrossa käytössä olevaa tietokehysosien lomitusta, jolloin tausta-kohinainformaatiota siirrettäessä ensimmäisessä tietokehyksessä siirretään ainoastaan taustakohinakehyksen tunniste ja seuraavassa tieto-kehyksessä tähän taustakohinaan liittyviä parametreja.

10 Keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin ja tiedonsiirtojärjestelmiin verrattuna. Keksintö mahdollistaa luotettavamman taustakohinatietokehysten ja muiden tietokehysten erottelun myös pienemmällä bittinopeudella suoritettavassa tiedonsiirrossa kuin tunnetun tekniikan mukaisissa menetelmissä ja tiedonsiirto-15 järjestelmissä on mahdollista aikaansaada. Tämän seurauksena on tällaisen tiedonsiirtojärjestelmän käyttö miellyttävämpää, koska puhe ja taustakohina vastaanotetaan luotettavammin, jolloin puheen ymmärrettävyys paranee ja myös mahdollisten häiritsevien äänien muodostuminen on vähäisempää kuin tunnetun tekniikan mukaisissa tiedonsiirtojär-20 jestelmissä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuvat 1a ja 1b esittävät GSM-järjestelmässä käytössä olevaa tietokehysten lomitusta, kuva 2 esittää graafisesti virhetodennäköisyyksiä puhekehyksen tulkitsemiseksi taustakohinakehykseksi, 30 kuva 3 esittää graafisesti virhetodennäköisyyksiä taustakohinakehyksen tulkitsemiseksi puhekehykseksi, kuvat 4a—4d esittävät periaatteellisena kaaviokuvana taustakohinake-35 hysten lomitusta tunnetun tekniikan mukaisessa tiedonsiirto- järjestelmässä, 105635 kuvat 5a—5d esittävät periaatteellisena kaaviokuvana taustakohinake-hysten lomitusta keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa tiedonsiirtojärjestelmässä, ja 5 kuva 6 esittää lohkokaaviona keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista tiedonsiirtojärjestelmää.

Vaikka nyt esillä olevan keksinnön selostuksen yhteydessä käytetään esimerkkinä GSM-matkaviestinjärjestelmää, ei keksintöä ole kuitenkaan 10 rajoitettu ainoastaan tähän matkaviestinjärjestelmään, vaan keksintöä voidaan soveltaa myös muissa tietokehysmuotoista tiedonsiirtoa ja lomitusta käyttävissä tiedonsiirtojärjestelmissä.

Kuvassa 6 on pelkistettynä lohkokaaviona esitetty erästä tiedonsiirtojär-15 jestelmää 1, jossa keksintöä voidaan soveltaa. Kuvan 6 tiedonsiirtojärjestelmä 1 koostuu matkaviestimestä MS ja siihen tiedonsiirtokanavan 2 kautta tiedonsiirtoyhteydessä olevasta tukiasemasta BTS. Tiedonsiirtokanava 2 on toteutettu edullisesti radiotaajuisena tiedonsiirtona, jolloin matkaviestimessä MS ja tukiasemassa BTS on 20 sinänsä tunnetusti radiolähetin/vastaanotin, joita ei ole esitetty erillisinä oheisissa kuvissa. Tukiasema BTS on edullisesti tiedonsiirtoyhteydessä tukiasemaohjaimeen (ei esitetty), jonka kautta tietoa voidaan siirtää matkaviestinjärjestelmässä ja myös langalliseen televerkkoon. Matkaviestin MS ja tukiasema BTS käsittävät samoja toiminnallisia 25 lohkoja, jotka viitenumeroinnissa on erotettu toisistaan siten, että tukiaseman BTS viitenumeroissa on lisämerkintänä heittomerkki ('). Puheen siirrossa matkaviestimestä MS tukiasemaan BTS mikrofonin 3 signaali muunnetaan analogiseksi audiosignaaliksi ja muunnetaan digitaaliseksi analogia/digitaalimuuntimessa 4. Digitaalinen 30 audiosignaali johdetaan puhekoodaimeen 5. Puhekoodaimesta 5 johdetaan digitaalinen audiosignaali puheilmaisimeen 6, jossa tutkitaan, onko mikrofonista tuleva signaali puhetta vai taustakohinaa. Pu-heilmaisin 6 valitsee tämän perusteella lähetettäväksi joko puhekoodaimen 5 muodostamia puhekehyksiä tai 35 taustakohinageneraattorin 7 muodostamia taustakohinakehyksiä.

Taustakohinageneraattorissa 7 voi olla myös valintalohko 7a, jossa taustakohinakehyksiin voidaan lisätä muuta signalointitietoa, kuten ·-' myöhemmin tässä selityksessä esitetään. Nämä kehykset kanavakoo- 10 105635 dataan kanavakoodaimessa 9, jossa suoritetaan myös kanavakoodattu-jen kehysten lomitus tiedonsiirtokehysten muodostamiseksi, kuten aikaisemmin tässä selostuksessa on esitetty. Tiedonsiirtokehykset välitetään tiedonsiirtokanavassa 2 vastaanottavaan laitteeseen, tässä esi-5 merkissä tukiasemaan BTS. Tukiaseman BTS kanavadekoodaimessa 10' suoritetaan lomituksen purkaminen ja kanavadekoodaus. Puheke-hykset johdetaan puhedekoodaimelle 11', jossa muodostetaan digitaalinen audiosignaali johdettavaksi matkaviestinverkkoon ja edelleen vastaanottavaan telepäätelaitteeseen (ei esitetty). Taustakohinakehysil-10 maisin 8’ tunnistaa dekoodatuista kanavakehyksistä taustakohinake-hykset ja ohjaa tukiaseman taustakohinageneraattoria 7' muodostamaan taustakohinasignaalia puhedekoodaimessa 11Tilanteissa, joissa päivitettyjä taustakohinaparametreja ei ole vastaanottimessa käytettävissä, voidaan tarvittaessa käyttää laskentalohkoa 14' aikaisemmin 15 vastaanotettujen taustakohinaparametrien perusteella generoitavan taustakohinan muodostamiseksi edullisesti ekstrapoloimalla tai interpo-loimalla. Mikäli taustakohinakehyksiä käytetään ylimääräisenä signalointikanavana, edullisesti taustakohinakehysilmaisin 8' välittää tällaisen kehyksen signaalinkäsittelylohkoon 15 tai vastaavaan. Tukiasemasta 20 BTS matkaviestimeen MS tiedonsiirto suoritetaan vastaavasti, jolloin digitaalinen audiosignaali muunnetaan matkaviestimessä analogiseksi digitaali/analogiamuuntimella 12 ja johdetaan kuulokkeeseen 13 tai vastaavaan. Nyt esillä olevan keksinnön kannalta ei sinänsä ole merkitystä sillä, siirretäänkö informaatiota matkaviestimestä MS tukiasemaan 25 BTS vai toisinpäin.

Tässä selityksessä käytetään termejä puhekehys SP, taustakohinake-hys SID ja taustakohinaparametrikehys SIG-CH kuvaamaan tietoke-hyksiä ennen kanavakoodausta ja kanavadekoodauksen jälkeen. Ka-30 navakoodauksessa tietokehyksistä muodostetaan kanavakoodattuja kehyksiä, joille suoritetaan siis mainittu lomitus lähetysvaiheessa. Tie-donsiirtokehyksillä 401—404, 501—504 vastaavasti tarkoitetaan näistä tietokehyksistä kanavakoodauksen ja lomituksen jälkeen muodostettuja, tiedonsiirtokanavaan lähetettäviä kehyksiä. Jatkossa tässä selityk-35 sessä käytetään lomituksesta esimerkkiä, jossa kanavakoodattu kehys jaetaan kahteen tiedonsiirtokehykseen 401—404, 501—504, mutta keksintöä voidaan soveltaa myös muiden jakoperiaatteiden mukaisissa tiedonsiirtojärjestelmissä.

105635 GSM-matkaviestinjärjestelmän puolen nopeuden puhekoodauksessa taustakohinakehys SID käsittää 33 bittiä taustakohinaparametrien koodaamiseksi. Taustakohinakehyksen loput 79 bittiä muodostavat tausta-5 kohinakehyksen tunnisteen SID-CW. Näistä 79 taustakohinakehyksen tunnistebitistä 62 bittiä on suojattu kanavavirheitä vastaan ja loput 17 bittiä lähetetään ilman suojausta. GSM-matkaviestinjärjestelmässä taustakohinakehyksen tunniste SID-CW on muodostettu siten, että kaikki bitit on asetettu määrättyyn tilaan (esim. kaikki bitit on asetettu 10 loogiseen 1- tai 0-tilaan). Tällä ei kuitenkaan sinänsä ole keksinnön soveltamisen kannalta merkitystä, vaan taustakohinakehystunnisteena SID-CW voidaan käytännön järjestelmissä käyttää muutakin bittikombi-naatiota, jota ei ole järjestelmässä varattu muuhun tarkoitukseen. Vastaanottovaiheessa käytetään edullisesti taustakohinakehysilmaisinta 8, 15 8', joka pyrkii havaitsemaan vastaanotetuista tietokehyksistä taustako- hinakehykset. Tämä voidaan tehdä esim. siten, että taustakohinakehys-ilmaisin 8, 8', josta jatkossa tässä selityksessä käytetään nimitystä SID-ilmaisin 8, 8', tutkii vastaanotetuista tietokehyksistä sen osan tietoke-hystä, joka on varattu taustakohinakehyksessä taustakohinakehyksen 20 tunnisteelle SID-CW ja vertaa näiden bittien loogisia arvoja järjestelmässä käytettävän taustakohinakehyksen tunnisteen vastaaviin bittiar-voihin. Mitä enemmän vastaanotetun tietokehyksen niistä biteistä, joissa taustakohinakehyksen tunniste SID-CW lähetetään, poikkeaa taustakohinakehyksen tunnisteesta, eli tässä esillä olevassa järjestelmässä 25 on loogisessa 0-tilassa, sitä todennäköisempää on, että vastaanotettu ' : tietokehys ei ole taustakohinatietokehys. Vastaanotetut tietokehykset luokitellaan SID-ilmaisimen 8, 8' antaman ulostulosignaalin perusteella neljään luokkaan: 30 - kelvollinen taustakohinakehys (Valid SID-frame), epäkelpo taustakohinakehys (Invalid SID-frame), kelvollinen puhekehys (Good speech frame), käyttökelvoton kehys (Unusable frame). .

35 Taulukossa 1 on esitetty se, miten SID-ilmaisimen 8, 8' lähtösignaali muodostetaan. Kun lähes kaikki taustakohinakehyksen tunnisteelle varatussa kentässä olevat bitit ovat loogisessa 1-tilassa, asetetaan SID-ilmaisimessa 8, 8' SID-lippu (SID-flag) arvoon 2. Tilanteessa, jossa 12 105635 suuri määrä bittejä on arvossa O, SID-lippu asetetaan arvoon 0. Muulloin SID-lippu asetetaan arvoon 1. Tätä taustakohinakehyksen tunnis-tusalgoritmiä GSM-järjestelmän puolen nopeuden puhekoodauksessa on kuvattu tarkemmin Euroopan telealan standardeissa GSM 06.41, 5 GSM 06.22 ja GSM 05.05, joihin tässä yhteydessä viitataan.

___SID-lippu__ _BFI-lippu__2__1__0_ _0__Kelvollinen SID-kehys Kelvollinen puhekehys _1__Epäkelpo SID-kehys_ Käyttökelvoton kehys

Taulukko 1

Oheisissa kuvissa 4a—4d on esitetty tunnetun tekniikan mukaisissa järjestelmissä tietokehysten siirtoa limitetysti peräkkäisissä purskeissa.

10 Kuvissa purskeet etenevät vasemmalta oikealle ja tiedonsiirtokehykset 401, 402, 403, 404 esittävät kussakin purskeessa lähetettävää informaatiota. Tiedonsiirtokehysten 401—404 ensimmäinen osa 401a— 404a on muodostettu kahdessa osassa lähetettävän tietokehyksen jälkimmäisestä osasta ja tiedonsiirtokehyksen toinen osa 401b—404b on 15 muodostettu lähetettävän tietokehyksen ensimmäisestä osasta. SP-ke-hys (SP-frame) tarkoittaa tässä esimerkissä puhekehystä, SID-kehys (SID-frame) tarkoittaa vastaavasti taustakohinakehystä, satunnaiskehys (random) tarkoittaa tiedonsiirtokehystä, jossa on lisätty joko ensimmäiseen tai toiseen osaan ylimääräistä informaatiota, jota ei dekoo-20 dattaessa käytetä, ja ei lähetystä (no transmission) tarkoittaa sitä, että kyseisessä purskeessa ei lähetetä varsinaisesti mitään. Kuvissa 4a— 4d on vielä merkitty tilamuuttujan SP-lippu (SP-flag) arvo, joka ilmaisee sen, onko kyseessä puheen lähetys vai taustakohinan lähetys. Tila-muuttujan SP-lippu loogisella arvolla 1 tarkoitetaan tässä esimerkissä 25 sitä, että kyseessä on puhetietokehysten lähetys ja vastaavasti loogisella arvolla 0 lähetetään taustakohinatietoa, jolloin vastaanottolaittees-sa muodostetaan taustakohinaa.

Kuvassa 4a on esitetty tilannetta, jossa puheen lähetys päättyy ja lähe-30 tetään taustakohinakehys. Tätä tilannetta edeltävän toiseksi viimeisen puhetietokehyksen jälkimmäinen osa on lähetetty ensimmäisessä tie-donsiirtokehyksessä 401, jossa lähetetään myös taukoa edeltävän vii- 13 105635 meisen puhekehyksen ensimmäinen osa. Seuraavassa tiedonsiirtoke-hyksessä 402 lähetetään tämän taukoa edeltävän viimeisen puhekehyksen jälkimmäinen osa sekä taustakohinakehyksen ensimmäinen osa. Taustakohinakehyksen jälkimmäinen osa lähetetään kolmannessa 5 tiedonsiirtokehyksessä 403, jossa jälkimmäinen osa 403b sisältää sa-tunnaisbittejä, joita ei vastaanottovaiheessa käytetä. Tässä tilanteessa seuraavalle, kuvassa 4a neljännelle tiedonsiirtokehykselle 404 varatussa purskeessa ei lähetetä kanavakoodattua tietokehystä, vaan lähetin on suljettuna. Tässä tilanteessa siis taustakohinakehyksen jälkim-10 mäisen osan lähetyksen yhteydessä lähetetään informaation välityksen kannalta tarpeettomasti satunnaisbittejä kolmannen tiedonsiirtokehyk-sen jälkimmäisessä osassa 403b.

Kuvassa 4b on esitetty tilanne, jossa tauon pituus on niin pitkä, että 15 kohinaparametreja on päivitettävä. Lomituksesta johtuen taustakohina-kehys lähetetään kahdessa tiedonsiirtokehyksessä 406, 407, joissa lähetetään myös satunnaisbittejä. Sen sijaan kohinaparametrien lähetystä edeltävässä tiedonsiirtokehyksen 405 purskeessa ja sen jälkeen tulevassa tiedonsiirtokehyksen 408 purskeessa ei suoriteta lähetystä.

20

Kuva 4c esittää tilannetta, jossa kohinaparametrien päivityksen jälkeen aloitetaan välittömästi puhekehysten lähetys. Kuvan 4c ensimmäistä tiedonsiirtokehystä 409 ei lähetetä, mutta seuraavassa tiedonsiirtokehyksessä 410 lähetetään satunnaisbittejä ja taustakohinakehyksen en-25 simmäinen osa. Seuraavassa tiedonsiirtokehyksessä 411 lähetetään taustakohinakehyksen jälkimmäinen osa sekä tauon jälkeisen ensimmäisen puhekehyksen ensimmäinen osa. Tämän jälkeen seuraavassa tiedonsiirtokehyksessä 412 lähetetään vastaavasti tämän ensimmäisen puhekehyksen jälkimmäinen osa sekä tauon jälkeen tulevan toisen pu-30 hekehyksen ensimmäinen osa jne.

Kuva 4d esittää vielä tilannetta, jossa on lyhyt, korkeintaan yhden puhekehyksen kestävä tauko puheessa. Tällöin taukoa edeltävän puheen lähetyksessä toiseksi viimeisen puhekehyksen jälkimmäinen osa ja vii-35 meisen puhekehyksen ensimmäinen osa lähetetään kuvan 4d esittämässä ensimmäisessä tiedonsiirtokehyksessä 413. Seuraavassa tiedonsiirtokehyksessä 414 lähetetään taukoa edeltävän viimeisen puhe-kehyksen jälkimmäinen osa sekä taustakohinakehyksen ensimmäinen 105635 osa. Taustakohinakehyksen jälkimmäinen osa kuten myös tauon jälkeisen ensimmäisen puhekehyksen ensimmäinen osa lähetetään tiedon-siirtokehyksessä 415. Tämän jälkeen tiedonsiirtokehyksestä 416 eteenpäin suoritetaan puhekehysten lähetystä sinänsä tunnetusti.

5

Vastaavasti kuvissa 5a—5d on esitetty nyt esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen tiedonsiirtojärjestelmän 1 toimintaa vastaavissa tilanteissa, jolloin keksinnön edut ovat selkeästi nähtävissä. Kuvassa 5a on esitetty tilanne, jossa puheen jälkeinen 10 tauko kestää kauemmin kuin yhden puhekehyksen pituus. Tällöin tie-donsiirtokehyksessä 501 lähetetään taukoa edeltävän toiseksi viimeisen puhekehyksen jälkimmäinen osa sekä viimeisen puhekehyksen ensimmäinen osa. Seuraavassa tiedonsiirtokehyksessä 502 lähetetään viimeisen puhekehyksen viimeinen osa sekä taustakohinakehyksen 15 tunnisteen SID-CW ensimmäinen osa. Taustakohinakehyksen tunnisteen SID-CW jälkimmäinen osa lähetetään tiedonsiirtokehyksessä 503. Tämän tiedonsiirtokehyksen 503 toista osaa 503b voidaan hyödyntää ylimääräisenä signalointikanavana (additional signaling). Tätä ylimääräistä signalointikanavaa voidaan käyttää esim. taustakohinaparametri-20 en sekä mahdollisesti myös kanavan laatua kuvaavan informaation lähetykseen. Tämän jälkeen lähetysvuorossa olevaa tiedonsiirtokehystä 504 ei lähetetä, vaan lähetin (ei esitetty) on poiskytkettynä. Kanava-koodain 9 koodaa taustakohinakehyksen tunnisteen SID-CW, minkä jälkeen suoritetaan lomitus edellisen puhekehyksen jälkimmäisen osan 25 kanssa, jolloin muodostuvat tiedonsiirtokehykset 502 ja 503. Seuraa-vaksi kanavakoodain 9 koodaa signalointikehyksen SIG-CH, jossa on taustakohinaparametreja ja mahdollisesti muita informaatiobittejä, tähän tarkoitukseen suunnitellulla koodauksella, joka ei välttämättä ole samanlainen kuin puhekehysten koodauksessa käytetty. Tässä 30 vaiheessa kanavakoodatut taustakohinaparametrit yhdistetään tiedonsiirtokehyksen 503 toiseen osaan 503b ja joka voidaan lähettää tiedonsiirtokanavaan 2 ja dekoodata vastaanottavan laitteen kanavadekoodaimessa 10, 10'. Tunnetun tekniikan mukaisessa järjestelmässä tällaista puolikasta kanavakoodattua kehystä ei voida 35 käyttää. Koska lähetys tässä keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisessa tiedonsiirtojärjestelmässä 1 katkaistaan tämän tiedonsiirtokehyksen 503 lähetyksen jälkeen, on lomituksesta johtuen signalointikehyksen koodaus suoritettava jollakin muulla menetelmällä, 15 105635 esim. konvoluutiokoodauksella, jossa koodausnopeus on kaksinkertainen normaalitilanteeseen nähden. Tässä tilanteessa siis vältytään tarpeettoman informaation siirtämiseltä ja satunnaisbittien sijasta lähetetään hyötyinformaatiota vastaanottimelle, jonka vastaanotin voi 5 dekoodata tiedonsiirtokehyksestä ja suorittaa taustakohinaparametreja vastaavan kohinan muodostamisen.

Vastaanottimessa dekoodaus suoritetaan siten, että tiedonsiirtokehyk-sen 502 vastaanottamisen jälkeen vastaanotin tietää, että seuraava 10 vastaanotettu kehys 503 sisältää signalointikehyksen, jonka pituus on tässä esimerkissä puolet puhekehyksen ja taustakohinakehyksen pituudesta ja joka on koodattu eri koodauksella. Tällöin vastaanottimessa suoritetaan vastaava dekoodaus signalointikehyksen SIG-CH dekoo-daamiseksi.

15 Tässä keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa järjestelmässä taustakohinaparametrien lähetystä viivästetään yhden tie-donsiirtokehyksen verran, koska taustakohinakehys SID sisältää lähinnä taustakohinakehyksen tunnisteen SID-CW. Kohinan muodostus 20 aloitetaan tässä tilanteessa sen jälkeen, kun signalointikehys SIG-CH on vastaanotettu ja dekoodattu. Mikäli kuitenkin taustakohinakehykses-sä on enemmän bittejä kuin taustakohinatunnisteen SID-CW pituus, voidaan tämän kehyksen vapaita bittejä käyttää esim. taustakohinaparametrien suuntaa antavien arvojen välitykseen. Mikäli taustakohinake-25 hyksessä ei kuitenkaan ole riittävästi vapaita bittejä karkeaankaan taustakohinaparametrien välitykseen, voidaan vastaanottimessa käyttää esim. edellisten vastaanotettujen taustakohinaparametrien perusteella laskettua (ekstrapoloitua) kohinaa. Jos puhejakso ei ole kestänyt vielä kovin pitkää aikaa, vastaavat tällä tavoin lasketut taustakohinapa-30 rametrit suurella todennäköisyydellä oikeaa taustakohinaa. Tämä toisaalta vakauttaa vastaanottimessa generoitavaa taustakohinaa, koska esim. tilanteessa, jossa lähettävän matkaviestimen puheen ilmaisin tulkitsee epäjatkuvan lähetyksen aikana lyhyen häiriöäänen puheeksi, ei viiveestä aiheudu haittaa, koska keksinnön mukaisessa järjestelmäs-35 sä dekoodauksessa käytetään häiriöääntä edeltäviä taustakohinaparametreja.

ie 105635

Kuvassa 5b on esitetty taustakohinaparametrien päivitystä puheessa olevan pidemmän tauon aikana. Tiedonsiirtokehystä 505 ei lähetetä, mutta seuraava tiedonsiirtokehys 506 lähetetään. Tässä tiedonsiirtoke-hyksessä 506 ensimmäistä osaa 506a voidaan tarvittaessa käyttää in-5 formaation välitykseen, kuten toisena ylimääräisenä signalointikanavana. Vastaanottimessa tämä vastaanotettu tiedonsiirtokehyksen ensimmäinen osa 506a tallennetaan väliaikaisesti, jolloin vastaanottimen vastaanotettua tämän tiedonsiirtokehyksen toisen osan 506b sekä seu-raavan tiedonsiirtokehyksen 507 ensimmäisen osan 507b, joissa on lä-10 hetetty kanavakoodattuna taustakohinakehyksen tunniste SID-CW, voidaan vastaanottimessa tämän perusteella päätellä, että tallennettu tiedonsiirtokehyksen 506 ensimmäinen osa 506a sisältää ylimääräistä signalointia. Tätä ylimääräistä signalointikanavaa voidaan käyttää myös esim. AMR-järjestelmän yhteydessä laatusignalointiln. Tiedonsiirtoke-15 hyksen toinen osa 506b sisältää taustakohinakehyksen tunnisteen ensimmäisen osan. Tiedonsiirtokehyksen 507 toista osaa voidaan myös tässä tilanteessa käyttää ylimääräisenä signalointikanavana esim. taustakohinaparametrien ja mahdollisesti muun informaation välittämiseksi. Tämän jälkeen lähetys katkaistaan, eli mm. tiedonsiirtokehystä 20 508 ei lähetetä. Myös tässä tilanteessa lähetettävät tiedonsiirtokehykset sisältävät enemmän hyötyinformaatiota kuin kuvan 4b esittämässä tilanteessa tunnetun tekniikan mukaisessa järjestelmässä.

Kuvassa 5c on vastaavasti esitetty tilanne, jossa taustakohinaparamet-25 rien päivityksen yhteydessä aloitetaan puheen lähetys. Taustakohina-: kehys SID-CW kanavakodataan normaalisti ja muodostetaan tiedonsiir tokehys 510, joka sisältää satunnaisbittejä sekä taustakohinakehyksen tunnisteen SID-CW ensimmäisen osan. Tiedonsiirtokehystä 509 ei lähetetä, mutta seuraava tiedonsiirtokehys 510 lähetetään. Tämän jäl-30 keen SP-lippu asettuu loogiseen 1-tilaan, koska taustakohinan lähetys päättyy. Tällöin kanavakoodain muuttaa lähetyspuskurissa lomitusta odottavan taustakohinakehyksen loppuosan bittejä, jolloin vastaanottimessa virheenpaljastuksessa todetaan tiedonsiirtokehyksessä 511 lähetetyn taustakohinakehyksen tunnisteen olevan virheellinen ja kehys 35 hylätään. Tämä ei aiheuta vastaanottimessa mitään ylimääräisiä häiriö-ääniä. Tässä tiedonsiirtokehyksessä 511 lähetetään myös tauon jälkeen tulevan ensimmäisen puhekehyksen ensimmäinen osa, jonka vastaanottimen dekooderi dekoodaa ja siirtää odottamaan seuraavassa 17 105635 tiedonsiirtokehyksessä 512 lähetettävää puhekehyksen jälkimmäistä osaa, jossa lähetetään myös toisen puhekehyksen ensimmäinen osa. Tämän jälkeen toiminto jatkuu sinänsä tunnetusti.

5 Vielä kuvassa 5d on esitetty tilannetta, jossa puheessa on lyhyt tauko. Puhetta lähetetään tiedonsiirtokehyksissä 513 ja 514. Tässä taukoa edeltävän tiedonsiirtokehyksen 514 yhteydessä lähetetään myös taus-takohinakehyksen tunnisteen ensimmäinen osa. Taustakohinakehyk-sen tunnisteen jälkimmäinen osa lähetetään seuraavassa tiedonsiirto-10 kehyksessä 515, jossa lähetetään myös tauon jälkeisen ensimmäisen puhekehyksen ensimmäinen osa. Myös tässä tilanteessa taustakohina-kehys jätetään huomioimatta, kuten edellä, kuvan 5c selostuksen yhteydessä on esitetty. Tämän jälkeen puheen lähetys jatkuu tiedonsiirto-kehyksessä 516.

15

Kuvissa 5a—5d on havaittavissa se, että keksinnön mukaisessa tiedonsiirtojärjestelmässä voidaan käyttää pidempää taustakohinakehyk-sen tunnistetta SID-CW kuin tunnetun tekniikan mukaisissa taustakohi-nakehyksen tunnisteen SID-CW lähetysmenetelmissä on mahdollista, 20 kuitenkin siten, että tunnisteen biteistä useampi voidaan lähettää suojattuna. Tämä vähentää todennäköisyyttä sille, että taustakohinakehys tunnistettaisiin puhekehykseksi tai puhekehys tunnistettaisiin taustako-hinakehykseksi. Keksinnön mukainen menetelmä ei kuitenkaan edellytä ylimääräisten tiedonsiirtokehysten lähettämistä, vaan niitä osia tiedon-25 siirtokehyksiä, joissa tunnetun tekniikan mukaisissa järjestelmissä lähe-• tetään pelkkää satunnaisinformaatiota (-bittejä), voidaan käyttää yli määräisinä signalointikanavina, esim. taustakohinaparametrien, laatu-signaloinnin, yms. informaation lähettämiseksi.

30 Esimerkiksi GSM-järjestelmässä puolen nopeuden puhekoodauksessa voitaisiin keksinnön mukaisella menetelmällä käyttää 118 bittistä taus-takohinakehyksen tunnistetta SID-CW. Keksinnön mukaisessa tiedonsiirtojärjestelmässä näistä 118 bitistä voidaan sijoittaa 94 bittiä tausta-kohinakehykseen SID ja näistä voidaan suojata 77 bittiä ja 17 bittiä lä-35 hetetään suojaamatta. Loput taustakohinakehyksen tunnisteen 24 bittiä ovat signalointikehyksen SIG-CH suojattuja bittejä. Kuvassa 2 on esitetty virhetodennäköisyyttä myös tässä keksinnön mukaisessa järjestelmässä sille, että puhekehys dekoodataan taustakohinakehykseksi. Ku- 18 105635 vasta 2 voidaan havaita selvä parannus tunnetun tekniikan mukaisiin järjestelmiin.

Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin 5 suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

m *

Claims (10)

19 105635

1. Menetelmä taustakohinainformaation välittämiseksi tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa lähetettävästä informaatiosta muodostetaan tietokehyk- 5 siä, mainituille tietokehyksille suoritetaan kanavakoodaus kanavakoo-dattujen kehysten muodostamiseksi, mainitut kanavakoodatut kehykset limitetään lähetettäväksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirtokehyk-sessä (501—516), ja kussakin tiedonsiirtokehyksessä (501—516) lähetetään kahden tai useamman kanavakoodatun kehyksen informaatiota, 10 että kulloinkin lähetettävästä taustakohinainformaatiosta muodostetaan ainakin ensimmäinen taustakohinakehys (SID), johon sijoitetaan taustakohinakehyksen tunniste (SID-CW), mainitulle ensimmäiselle taustakohinakehykseile (SID) suoritetaan 15 kanavakoodaus kanavakoodatun taustakohinakehyksen muodosta miseksi, mainittu kanavakoodattu taustakohinakehys lähetetään kahdessa tai useammassa tiedonsiirtokehyksessä (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515), ja 20. ainakin yhtä mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lä hettävää tiedonsiirtokehystä (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) käytetään lisäksi ylimääräisenä signalointikanavana (SIG-CH), tunnettu siitä, että ainakin yhden mainitun taustakohinakehyksen 25 lähettämisessä käytettävän tiedonsiirtokehyksen (501—516) limitystä muutetaan siten, että mainitussa tiedonsiirtokehyksessä (501—516) jollekin toiselle kanavakoodatulle kehykselle varattua tietokehyksen osaa käytetään mainitun taustakohinakehyksen ja/tai ylimääräisen signalointikanavan (SIG-CH) informaation lähettämiseksi. 30

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ai- . nakin osa taustakohinaparametreista lähetetään ylimääräisessä signa lointikanavassa (SIG-CH).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylimääräisessä signalointikanavassa (SIG-CH) lähetetään tiedonsiirron laatua kuvaavaa informaatiota. 20 105635

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietokehykset ovat GSM-järjestelmän puolen nopeuden puhekanavan (HR) tietokehyksiä.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietokehykset ovat GSM-järjestelmän täyden nopeuden puhekanavan (FR, EFR) tietokehyksiä.

6. Tiedonsiirtojärjestelmä (1), joka käsittää välineet (5, 5') tietokehysten 10 muodostamiseksi lähetettävästä informaatiosta, välineet (9, 9') kanava-koodauksen suorittamiseksi mainituille tietokehyksille kanavakoodattu-jen kehysten muodostamiseksi, välineet (9, 9') mainittujen kanavakoo-dattujen kehysten limittämiseksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirto-kehyksessä (501—516) lähettämistä varten, jolloin kussakin tiedonsiir-15 tokehyksessä (501—516) on järjestetty lähetettäväksi kahden kanava-koodatun kehyksen informaatiota, ja että tiedonsiirtojärjestelmä (1) käsittää lisäksi: välineet (7, 7') ainakin ensimmäisen taustakohinakehyksen (SID) muodostamiseksi kulloinkin lähetettävästä taustakohinainformaati-20 osta, joka mainittu ensimmäinen taustakohinakehys (SID) käsittää taustakohinakehyksen tunnisteen (SID-CW), - välineet (9, 9') kanavakoodauksen suorittamiseksi mainitulle ensimmäiselle taustakohinakehykselle (SID) kanavakoodatun taustakohinakehyksen muodostamiseksi, 25. välineet (9, 9') mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lä hettämiseksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirtokehyksessä (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515), ja - välineet (9, 9') ainakin yhden, mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lähettävän tiedonsiirtokehyksen (502, 503; 506, 507; 30 510, 511; 514, 515) käyttämiseksi ylimääräisenä signalointikana vana (SIG-CH) tunnettu siitä, että mainitut välineet (9, 9') mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lähettämiseksi käsittävät välineet ainakin yhden mainitun taustakohinakehyksen lähettämisessä käytettävän 35 tiedonsiirtokehyksen (501—516) limityksen muuttamiseksi siten, että mainitussa tiedonsiirtokehyksessä (501—516) jollekin toiselle kanavakoodatulle kehykselle varattua tietokehyksen osaa on järjestetty • · 105635 käytettäväksi mainitun taustakohinakehyksen ja/tai ylimääräisen signalointikanavan (SIG-CH) informaation lähettämisessä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä (1), tunnet-5 tu siitä, että se käsittää välineet (7, 9; 7, 9') ainakin osan taustakohina- parametreista lähettämiseksi ylimääräisessä signalointikanavassa (SIG-CH).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä (1), 10 tunnettu siitä, että välineet (9, 9') kanavakoodauksen suorittamiseksi käsittävät konvoluutiokoodaimen.

9. Matkaviestin (MS), joka käsittää välineet (5, 5') tietokehysten muodostamiseksi lähetettävästä informaatiosta, välineet (9, 9') kanavakoo- 15 dauksen suorittamiseksi mainituille tietokehyksille kanavakoodattujen kehysten muodostamiseksi, välineet (9, 9') mainittujen kanavakoodattujen kehysten limittämiseksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirtoke-hyksessä (501—516) lähettämistä varten, jolloin kussakin tiedonsiirto-kehyksessä (501—516) on järjestetty lähetettäväksi kahden kanava-20 koodatun kehyksen informaatiota, että matkaviestin (MS) käsittää lisäksi: välineet (7, 7') ainakin ensimmäisen taustakohinakehyksen (SID) muodostamiseksi kulloinkin lähetettävästä taustakohinainformaati-osta, joka mainittu ensimmäinen taustakohinakehys (SID) käsittää 25 taustakohinakehyksen tunnisteen (SID-CW), ; - välineet (9, 9') kanavakoodauksen suorittamiseksi mainitulle en simmäiselle taustakohinakehykselle (SID) kanavakoodatun taustakohinakehyksen muodostamiseksi, välineet (9, 9') mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lä-30 hettämiseksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirtokehyksessä (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515), ja ' - välineet (9, 9’) ainakin yhden, mainitun kanavakoodatun taustako hinakehyksen lähettävän tiedonsiirtokehyksen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) käyttämiseksi ylimääräisenä signalointikana-35 vana (SIG-CH), tunnettu siitä, että mainitut välineet (9, 9’) mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lähettämiseksi käsittävät välineet ainakin yhden mainitun taustakohinakehyksen lähettämisessä käytettävän 105635 tiedonsiirtokehyksen (501—516) limityksen muuttamiseksi siten, että mainitussa tiedonsiirtokehyksessä (501—516) jollekin toiselle kanavakoodatulle kehykselle varattua tietokehyksen osaa on järjestetty käytettäväksi mainitun taustakohinakehyksen ja/tai ylimääräisen 5 signalointikanavan (SIG-CH) informaation lähettämisessä.

10. Tukiasema (BTS), joka käsittää välineet (5, 5') tletokehysten muodostamiseksi lähetettävästä informaatiosta, välineet (9, 9') kanavakoodauksen suorittamiseksi mainituille tietokehyksille kanavakoodattujen 10 kehysten muodostamiseksi, välineet (9, 9') mainittujen kanavakoodattujen kehysten limittämiseksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirtokehyksessä (501—516) lähettämistä varten, jolloin kussakin tiedonsiirto-kehyksessä (501—516) on järjestetty lähetettäväksi kahden kanava-koodatun kehyksen informaatiota, välineet (10, 10') vastaanotettujen 15 tiedonsiirtokehysten lomituksen poistamiseksi, välineet (10, 10') kana-vadekoodauksen suorittamiseksi, ja välineet (11, 11') informaation palauttamiseksi kanavadekoodatuista tietokehyksistä, että tiedonsiirtojärjestelmä (1) käsittää lisäksi: välineet (7, 7') ainakin ensimmäisen taustakohinakehyksen (SID) 20 muodostamiseksi kulloinkin lähetettävästä taustakohinainformaati- osta, joka mainittu ensimmäinen taustakohinakehys (SID) käsittää taustakohinakehyksen tunnisteen (SID-CW), välineet (9, 9') kanavakoodauksen suorittamiseksi mainitulle ensimmäiselle taustakohinakehykselle (SID) kanavakoodatun tausta-25 kohinakehyksen muodostamiseksi, : - välineet (9, 9') mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lä hettämiseksi kahdessa tai useammassa tiedonsiirtokehyksessä (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515), välineet (9, 9') ainakin yhden, mainitun kanavakoodatun taustako-30 hinakehyksen lähettävän tiedonsiirtokehyksen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) käyttämiseksi ylimääräisenä signalointikanavana (SIG-CH), ja välineet (9, 9‘) ylimääräisessä signalointikanavassa (SIG-CH) lähetetyn informaation selvittämiseksi, 35 tunnettu siitä, että mainitut välineet (9, 9') mainitun kanavakoodatun taustakohinakehyksen lähettämiseksi käsittävät välineet ainakin yhden mainitun taustakohinakehyksen lähettämisessä käytettävän ♦· tiedonsiirtokehyksen (501—516) limityksen muuttamiseksi siten, että 23 105635 mainitussa tiedonsiirtokehyksessä (501—516) jollekin toiselle kanavakoodatulle kehykselle varattua tietokehyksen osaa on järjestetty käytettäväksi mainitun taustakohinakehyksen ja/tai ylimääräisen signalointikanavan (SIG-CH) informaation lähettämisessä. V • · Patentkrav: 105635