[go: up one dir, main page]

FI107665B - Signaalin koodaus - Google Patents

Signaalin koodaus Download PDF

Info

Publication number
FI107665B
FI107665B FI980431A FI980431A FI107665B FI 107665 B FI107665 B FI 107665B FI 980431 A FI980431 A FI 980431A FI 980431 A FI980431 A FI 980431A FI 107665 B FI107665 B FI 107665B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bits
bit
radio bursts
bit positions
radio
Prior art date
Application number
FI980431A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI980431L (fi
FI980431A0 (fi
Inventor
Janne Vainio
Hannu Mikkola
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Publication of FI980431A0 publication Critical patent/FI980431A0/fi
Priority to FI980431A priority Critical patent/FI107665B/fi
Priority to AU25240/99A priority patent/AU751296B2/en
Priority to DE69901545T priority patent/DE69901545T2/de
Priority to CNB998031895A priority patent/CN1135710C/zh
Priority to JP2000533945A priority patent/JP3566651B2/ja
Priority to EP99904895A priority patent/EP1057271B1/en
Priority to PCT/FI1999/000133 priority patent/WO1999044294A2/en
Priority to US09/255,894 priority patent/US6791966B1/en
Publication of FI980431L publication Critical patent/FI980431L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI107665B publication Critical patent/FI107665B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/007Unequal error protection
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/35Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0071Use of interleaving
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/06Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different frequencies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0059Convolutional codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0061Error detection codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0098Unequal error protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

5 107665
Signaalin koodaus
Esillä oleva keksintö liittyy signaalin koodaukseen ja erityisesti, mutta ei välttämättä, puhesignaalien koodaukseen.
Moderneissa matkaviestinjärjestelmissä joissa käytetään solukkoverkkoa näytteistetyt ja digitoidut puhesignaalit koodataan ennen ilmarajapinnan kautta lähettämistä lähetetyn signaalin varaaman kanavan kaistanleveyden pienentämiseksi. Ajateltaessa esimerkiksi GSM-järjestelmän vaihetta 1 (Global 10 System for Mobile Communications Phase 1), jonka on määritellyt European Telecommunications Standards Institute (ETSI), puhesignaalit jaetaan 20 ms pituisiin aikakehyksiin ja jokainen kehys koodataan käyttäen säännöllinen pulssiheräte - pitkän aikavälin ennustus algoritmit ((Regular Pulse Excitation -Long Term Prediction (RPE-LTP)) poistamaan pitkän ja lyhyen aikavälin 15 redundanssi signaalista. Tämän koodausprosessin tuloksena saadaan 260 bitin sarja kutakin 20 ms kehystä kohti.
On myös suotavaa mahdollistaa vastaanottimelle koodattuun signaaliin lähetyksen aikana syntyneiden virheiden tunnistaminen ja mahdollinen korjaaminen. Tämä 20 voidaan tehdä esimerkiksi virheenkorjauskoodauksella. Kuitenkin, virheenkorjauskoodaus tuo redundanttia informaatiota lähetettyyn signaaliin ja ·:··· näin kasvattaa signaalin kaistanleveyttä. Jotta vältyttäisiin kasvattamasta :*·*: signaalin kaistanleveyttä liiaksi, GSM:n Vaihe 1 tarjoaa vain koodatun kehyksen • · 182 subjektiivisesti tärkeimmän bitin virheenkorjauksen ja jättää loput 78 bittiä 25 suojaamatta. Erityisesti, GSM käyttää 3-bittistä syklistä redundanssin tarkistusta • · v.: (Cyclic Redundancy Check) 50 tärkeimmälle bitille 182 tärkeimmälle bitille • · · : suoritetun 1/2-nopeus konvoluutiokoodauksen lisäksi (50 CRC-suojattua bittiä mukaan lukien). CRC- ja konvoluutiokoodaus kasvattaa kehyskohtaisen * · « X · · · bittimäärän 256 bitistä 456 bittiin (456 bitin yksikköä kutsutaan usein nimellä * 30 "kanavakoodattu kehys" tai pelkästään "koodisana").
• · I · » • · · ·»· · • · · GSM-järjestelmässä koodisana lähetetään radiopurskeiden sarjan muodossa, ..il* käyttäen "taajuushyppelyä" siirtämään purskeen kantoaallon taajuutta suhteessa • · • · · • ♦ · • · Λ 107665 2 edellisen ja seuraavan purskeen kantoaallon taajuuksiin. Tällä taajuushyppelyn käytöllä on taipumus pienentää dataa tietyllä kantoaallon taajuudella sekoittavien niinsanottujen "purskevirheiden" vaikutusta. Purskevirheiden vaikutus voi myös jakautua tasaisemmin koodisanan yli lomittelemalla radiopurskeissa olevan 5 koodisanan bitit. Tällä on taipumus parantaa konvoluutiokoodauksen kykyä korjata purskevirheet. Lomittelun yleisperiaate on havainnollistettu Kuviossa 1, jossa koodisanan 456 bittiä ovat lomiteltuina neljään perättäiseen radiopurskeeseen, joista jokainen purske sisältää 114 informaatiobittiä (purske sisältää tyypillisesti muitakin databittejä, mutta ne on selkeyden takia jätetty pois 10 Kuviosta 1).
GSM lomittelee koodisanan bitit riippumatta siitä, ovatko bitit suojattuja vai suojaamattomia. Tarkastelkaamme esimerkiksi yksinkertaistettua tapausta jossa 40 bitin koodisana muodostuu 25 suojatun bitin, A0 - A24 virrasta, jota seuraa 15 15 suojaamattoman bitin virta. Suojaamattomat bitit muodostuvat kolmesta monibittisestä koodausparametristä; X0 - X4, Y0 - Y6, ja Z0 - Z2. Nuo 40 bittiä lomitellaan neljään 10 bitin radiopurskeeseen, kuten Kuviossa 2 on havainnollistettu. Kuten edellä on esitetty, peräkkäiset purskeet lähetetään eri kantoaaltotaajuuksilla.
20
Tarkastelkaamme tapausta jossa purskevirhe on korruptoitunut kokonaan yhden ·:··: Kuvion 2 purskeista, jättäen muut kolme pursketta virheettömiksi. Riippumatta Γ*\· siitä, mikä purskeista on korruptoitunut, yksi X- ja Y-parametreistä on korruptoitunut (virhetodennäköisyys 1,0), kun taas todennäköisyys, että Z- • · · 25 parametri on korruptoitunut on 0,75. GSM Vaihe 2:ssa (joka käyttää parannettua • · täysnopeuksista puhekoodekkia; Enhanced Full Rate speech codec: GSM 06.60), • t* v : parametrit X, Y ja Z tyypillisesti määrittelevät vastaavien pulssien paikat herätevektorissa. Itse asiassa, kaikki parametrin kuljettama informaatio • · · menetetään jos yksikin parametrin biteistä on virheellinen. Siksi on olemassa « · « \ *30 suuri todennäköisyys, että yksi purskevirhe aiheuttaa käytännössä herätevektorin « · : menettämisen.
• · · • · • · • · ·
Ml • · · · • · • · · • · · • ♦ 3 107665
Kuten on todettu, Kuvio 2 havainnollistaa vain yksinkertaistettua esimerkkiä lomittelusta. Tarkempi kuvaus GSM:ssä käytettävästä kanavakoodauksesta ja lomitteluprosessista on esitetty julkaisussa "The GSM System for Mobile Communications”, Mouly and Pautet, 1992, ISBN: 2-9507190-0-7. ETSI-suositus 5 GSM 05.03 November 1997 esittää yksityiskohtia GSM Vaihetta 2 varten ‘ kanavakoodaus- ja lomitteluprosesseista. Huomattakoon erityisesti että tässä GSM-suosituksessa (Luku 3.1.3; Taulukko 1) koodisanabitit sijoitetaan diagonaalisesti purskerakenteeseen, mieluummin kuin Kuvioissa 1 ja 2 havainnollistettuihin pystysarakkeisiin.
10
Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa edellisessä kappaleessa mainitun tavanomaisen lomitteluprosessin haitta, tai ainakin lieventää sitä. Erityisesti, esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on mahdollistaa koodisanabittien lomittelu siten, että suojaamattomat monibittiset parametrit 15 tehdään paremmin purskevirheitä kestäviksi.
Nämä ja muut tavoitteet saavutetaan lomittelemalla suojaamattomat bitit pikemminkin parametrimäiseen tapaan kuin bittimäisesti.
20 Esillä olevan keksinnön erään ensimmäisen toteutustavan mukaan esitetään menetelmä koodisanan lähettämiseksi lähetyskanavan kautta käyttäen useita ·:··: radiopurskeita, joka koodisana käsittää erään ensimmäisen määrätyn suojattujen :*·]: bittien jakson ja erään toisen määrätyn suojaamattomien bittien jakson, ja radiopurskeet muodostavat yhdessä sarjan aikajärjestyksessä olevia bittipaikkoja, ··· 25 joka menetelmä käsittää: • « määritellään ensimmäinen ja toinen bittipaikkojen sarja radiopurskeissa; • · · v : sijoitetaan mainitun ensimmäisen jakson peräkkäiset bitit mainittuun ensimmäiseen bittipaikkojen sarjaan radiopurskeisiin nähden jaksottaisesti siten, • · · ';]/ että peräkkäiset suojatut bitit sijoitetaan eri radiopurskeisiin.
• · · *\ ’ 30 sijoitetaan mainitun toisen jakson peräkkäiset bitit mainittuun toiseen • · : bittipaikkojen sarjaan kyseisten bittipaikkojen aikajärjestyksessä; ja
Ml • · *·;·* lähetetään sijoitetut bitit käsittävät radiopurskeet.
• · ·
MM
• · • · · • M • · 4 107665
Esillä olevan keksinnön toteutusmuodot tarjoavat koodisanan bittien lomittelun radiopurskeisiin siten että koodausprosessi jolla nämä bitit suojataan voi olla kestävä lähetysvirheitä, kuten purskevirheitä vastaan. Näillä toteutusmuodoilla saavutetaan myös suojaamattomat parametrit muodostavien bittien likimääräinen 5 ryhmittely yhteen radiopurskeeseen tai lukumäärältään rajoitettuun radiopurskeiden määrään, jolloin minimoidaan niiden parametrien määrä, joihin yksittäinen purskevirhe vaikuttaa.
Koodisana voi käsittää suojaamattomia lisäbittejä, jotka sijoitetaan yhdessä 10 mainitun ensimmäisen jakson suojattujen bittien kanssa mainitulla jaksottaisella tavalla. Tämä voi olla edullista esimerkiksi silloin kun koodausparametri muodostuu useista sellaisista koodisanan biteistä, joista vain yksi on suojaamaton, eikä tuon suojaamattoman bitin sisällyttämisellä mainittuun toiseen jaksoon ole saavutettavissa mitään hyötyä.
15
Edullisesti, mainitut useat radiopurskeet lähetetään jaksoittain ja eri taajuuskaistoilla. Radiopurske voi lisäksi sisältää muitakin databittejä kuin koodisanasta sijoitetut.
20 Edullisesti, koodisana käsittää äänisignaalin aikakehystä vastaavaa koodattua dataa. Vielä edullisemmin, äänisignaali on puhesignaali. Esillä olevan keksinnön ♦:··: menetelmä soveltuu erityisesti solukkoverkon matkapuhelinjärjestelmiin joissa :*·]: lähetyskanava on matkaviestinlaitteen ja solukkoverkon tukiaseman välinen ilmarajapinta.
• · · 25 • ·
Edullisesti, mainittu toinen määrätty jakso käsittää useita monibittisiä • · · : koodausparametrejä ja tietyn parametrin bitit varaavat jaksossa vierekkäiset paikat.
• · * i « * * » · • · · * · · *\ *30 Edullisesti, mainittu ensimmäinen määrätty bittijakso on suojattu • t : konvoluutiokoodauksella. Ensimmäinen jakso voi lisäksi olla suojattu »·» • · *·»' jaksottaisella redundanssin tarkistuskoodilla.
··· • · · · • · • * · • · · • · _ 107665 5
Esillä olevan keksinnön toteutusmuodot voidaan järjestää lähettämään ainakin kaksi koodisanaa käyttäen mainittuja useita radiopurskeita, menetelmän käsittäessä koodisanojen bittien lomittelun radiopurskeiden bittipaikkoihin. Esimerkiksi, erästä ensimmäistä koodisanaa varten mainitut ensimmäinen ja 5 toinen bittipaikkojen sarja voivat muodostua radiopurskeiden parillisista bittipaikoista, kun taas erästä toista koodisanaa varten mainitut ensimmäinen ja toinen bittipaikkojen sarja voivat muodostua radiopurskeiden parittomista bittipaikoista. Radiopurskeet voivat käsittää muitakin databittejä, kuten sellaisia jotka muodostavat opetus- tai tahdistusjakson vastaanottimen käytettäväksi.
10
Esillä olevan keksinnön erään toisen toteutustavan mukaan esitetään laite koodisanan lähettämiseksi lähetyskanavan kautta käyttäen useita purskeita koodisanan käsittäessä erään ensimmäisen määrätyn suojattujen bittien jakson ja erään toisen määrätyn suojaamattomien bittien jakson, ja radiopurskeet 15 muodostavat yhdessä sarjan aikajärjestyksessä olevia bittipaikkoja, joka laite käsittää: sisäänmenon koodisanan vastaanottamiseksi; muistin ensimmäisen ja toisen bittipaikkojen sarjan määrittelemiseksi radiopurskeissa; 20 signaalinkäsittelyvälineet mainitun ensimmäisen jakson peräkkäisten bittien sijoittamiseksi mainittuun ensimmäiseen bittipaikkojen sarjaan radiopurskeisiin ·:··· nähden jaksottaisesti siten, että vierekkäiset suojatut bitit sijoitetaan eri radiopurskeisiin, ja mainitun toisen jakson peräkkäisten bittien sijoittamiseksi mainittuun toiseen bittipaikkojen sarjaan noiden bittipaikkojen aikajärjestyksessä; O 25 ja • · \v lähettimen sijoitetut bitit käsittävien radiopurskeiden lähettämiseksi.
··· • 1 · • · ·
Edullisesti, esillä olevan keksinnön mukainen laite käsittää puhekooderin • · · • · « ' '·[' äänisignaalin aikakehysten koodaamiseksi vastaaviksi koodisanoiksi, ja • · · *·] 1 30 koodisanojen antamiseksi mainittuun sisäänmenoon.
« · 1 • · · • · · ·
• •I
• · • · • · · •4 *·1· • · • · · « · 1 • · 6 107665
Esillä olevan keksinnön erään kolmannen toteutustavan mukaan esitetään matkaviestinlaite, joka käsittää keksinnön edellä esitetyn toisen toteutustavan mukaisen laitteen.
5 Esillä olevan keksinnön erään viidennen toteutustavan mukaan esitetään solukkoverkon tukiasemaohjain, joka käsittää keksinnön edellä esitetyn toisen toteutustavan mukaisen laitteen.
Esillä olevan keksinnön paremmin ymmärtämiseksi, ja sen esittämiseksi miten 10 keksintö voidaan toteuttaa, viitataan nyt, esimerkkien muodossa, oheisiin piirustuksiin, joista:
Kuvio 1 havainnollistaa bittien lomitteluprosessia solukkojärjestelmää varten;
Kuvio 2 havainnollistaa bittien lomitteluprosessia erästä yksinkertaistettua 15 esimerkkiä esittäen koodisanan suojattujen ja suojaamattomien bittien sijoittelua; Kuvio 3 havainnollistaa kaavion muodossa erästä puheenkoodausjärjestelmää;
Kuvio 4 havainnollistaa erästä muutettua bittien sijoitusprosessia Kuvion 2 yksinkertaistettua esimerkkiä varten; 20 Kuvio 5 havainnollistaa kaavion muodossa erästä puheenkoodausjärjestelmää; ja ·:··· Kuvio 6 havainnollistaa koodatun puhesignaalin kahta peräkkäistä kehystä :*·*: vastaavien kahden koodisanan bittien lomittelua.
• t» • ·· · »·» 25 Kuviot 1 ja 2 havainnollistavat solukkoradiopuhelinkoodekeissa käytettyä • Λ \v tavanomaista bittien lomitteluprosessia ja ne on selitetty edellä. Kuvio 3 > * * *·* : havainnollistaa kaavion muodossa erästä puhekoodekkia, jollaista voitaisiin käyttää toteuttamaan tämä prosessi. Näytteistetty ja digitoitu puhesignaali » « « *·]/ tuodaan puhekooderin 1 sisäänmenoon. Nykyisessä GSM:n Vaihe 1 mukaisessa • · t \* *30 järjestelmässä tämä kooderi toteuttaa säännöllinen pulssiheräte - pitkän aikavälin • » ί ennustus (Regular Pulse Excitation - Long Term Prediction (RPE-LTP)) algoritmia, • · · • · '·;·* joka muodostaa kooderin 1 ulostuloon 260 bitin sarjan kutakin puhesignaalin 20 ms kehystä kohti.
• « • 4 ( • M • · 7 107665 Näiden 260 bitin luonnetta ei kuvata yksityiskohtaisesti tässä yhteydessä. Riittää kun todetaan, että näitä bittejä käyttäen puhesignaalin vastaava kehys voidaan rekonstruoida likimäärin (yksityiskohdat lukija löytää GSM-standardeista ja 5 suosituksista). Kuitenkin, tässä yhteydessä on oleellista, että näiden 260 bitin vastaavat alisarjat määrittelevät eräitä monibittisiä koodausparametrejä. On myös oleellista, että nämä 260 bittiä luokitellaan ennalta määrättyjen subjektiivisten kuuntelutestien mukaiseen tärkeysjärjestykseen. Tämän takia bitit joilla on vähäinen vaikutus rekonstruoituun kehykseen saavat korkean indeksin, kun taas 10 bitit joilla on merkittävä vaikutus rekonstruoituun kehykseen saavat alhaisen indeksin. Luokitin 2 valitsee kooderin 1 ulostulosta 182 subjektiivisesti tärkeintä bittiä (Luokka I) ja toimittaa ne jaksottaisen redundanssin tarkistusyksikköön (CRC) 3. Tämä yksikkö 3 muodostaa 50 subjektiivisesti tärkeimmästä bitistä 3- bittisen CRC-koodin. Luokan I bitit, yhdessä 3-bittisen CRC-koodin kanssa 15 toimitetaan sitten konvoluutiokooderille 4, joka muodostaa kaksi bittiä kutakin
Luokan I bittiä kohti, kutakin konvoluutiokoodauksen 4 häntäbittiä kohti ja kutakin 3 CRC-bittiä kohti. Kutakin puhesignaalin kehystä vastaava konvoluutiokooderin 4 ulostulo muodostuu siksi 378 bitistä. Nämä bitit yhdistetään sen jälkeen multiplekserissä 5 luokittimen 2 ulostulosta saatujen, jäljellä olevien, 78 ^ 20 subjektiivisesti vähiten tärkeän bitin (Luokka Π) kanssa 456-bittisen koodisanan • · ..... muodostamiseksi kutakin syötetyn puhesignaalin 20 ms kehystä kohti. Koodisana • · * .·. siirretään radiotaajuiseen lähettimeen 5b.
• · · · • · · • · • · ···
Multiplekseri 5 on järjestetty lomittelemaan kunkin koodisanan bitit neljään • · 25 radiopurskeeseen. Tavanomainen lomittelumalli on samanlainen kuin Kuviossa 1 (ja Kuvion 2 esimerkissä) esitetty. Kuitenkin, tällä tavanomaisella mallilla on :T: taipumus hajottaa koodausparametrien suojaamattomat bitit useisiin v : radiopurskeisiin, lisäten todennäköisyyttä että purskevirhe vaikuttaa parametriin.
: Kuten jo on selitetty, tapahtuu usein että jopa parametrin yhden bitin • · · · 30 menettäminen riittää tekemään parametristä käyttökelvottoman.
··· • · « • » · ·
Siksi sen sijasta käytetään Kuviossa 4 havainnollistetun kaltaista lomittelumallia.
• ·
Kuten Kuviossa 2, Kuviossa 4 käytetään yksinkertaistettua esimerkkiä, jossa on 8 107665 25 suojattua bittiä ja kolmesta monibittisestä koodausparametristä; X0 - X4, Y0 - Y6, ja Z0 - 2L, muodostuvat 15 suojaamatonta bittiä. Nuo 25 suojattua bittiä sijoitetaan perinteiseen tapaan jaksottaisesti neljään 10 bitin radiopurskeeseen. Kuitenkin, kun tämä sijoittelu on valmis, suojaamattomat bitit sijoitetaan parametreittäin 5 radiopurskeiden jäljellä olevien bittipaikkojen aikajärjestyksessä. Tämä tarkoittaa että ensimmäisen parametrin Z bitit sijoitetaan järjestyksessä radiopurskeen 1 bittipaikkoihin 7, 8 ja 9, sen jälkeen parametrin X bitit sijoitetaan järjestyksessä purskeen 2 bittipaikkoihin 6-9 ja purskeen 3 bittipaikkaan 6, ja lopuksi parametrin Y bitit sijoitetaan järjestyksessä purskeen 3 bittipaikkoihin 8 ja 9, sekä purskeen 4 10 bittipaikkoihin 6-9. Suojattujen ja suojaamattomien bittien ryhmittelyn radiopurskeen paikkoihin suorittaa multiplekseri 5 prosessorin/muistin 5a ohjaamana, joka multiplekseri määrittelee kaksi vastaavaa sarjaa radiopurskeiden bittipaikkoja.
15 Tämä sijoitteluprosessi keskittää tietyn parametrin bitit yhteen tai enintään kahteen radiopurskeeseen. Ajateltaessa tilannetta, jossa yksittäinen purskevirhe tuhoaa yhden neljästä radiopurskeesta, todennäköisyys että virhe esiintyy parametrissä Z on 0,25, todennäköisyys että virhe esiintyy X-parametrissä on 0,5 ja todennäköisyys että virhe esiintyy Y-parametrissä on myös 0,5. Tämä edustaa . 20 merkittävää parannusta verrattuna Kuvion 2 bittisijoittelun aiheuttamaan • * ;v# virhetodennäköisyyteen x.
• · • « • · · !*··. Palataksemme monimutkaisempaan 456-bittisen koodisanaesimerkkiin, Kuvio 5 • · ·«· havainnollistaa kaavion muodossa Kuvion 3 kooderilla koodatun signaalin * · 25 dekoodaukseen soveltuvaa dekooderia, jossa käytetään Kuvion 4 esimerkin mukaista sijoitteluprosessia. Demultiplekseri 6 vastaanottaa lomitellun koodisanan bitit sisältävät neljä radiopursketta. Demultiplekseri 6 uudelleenjärjestää lomitellun jakson ensimmäiseksi jaksoksi 7, joka sisältää suojatut Luokan I bitit ja toiseksi φ : .·. jaksoksi 8, joka sisältää suojaamattomat Luokan Π bitit. Luokan I bittien jakso • · · · 30 syötetään konvoluutiodekooderiin 9 ja sen jälkeen CRC-yksikköön 10 joka • · · tarkistaa virheiden varalta 50 tärkeintä bittiä käyttäen kolmea CRC-bittiä. Sen • * * · .·. : jälkeen käytetään multiplekseriä 11 yhdistämään (virhekorjatut) Luokan I bitit ja • ·
Luokan Π bitit muodostamaan kutakin kehystä kohti 260-bittisen koodatun 9 107665 kehyksen, joka dekoodataan puhedekooderilla 12. Siinä tapauksessa että CRC-yksikkö 10 havaitsee virheen vastaanotetun koodisanan 50 tärkeimmässä bitissä, yksikkö 10 saa aikaan vastaanotetun kehyksen datan hylkäämisen.
Korvauskehys, jonka muodostaa korvauskehysyksikkö 13, voidaan muodostaa 5 esimerkiksi yhden tai useamman edeltävän kehyksen perusteella.
GSM.ssä lomitteluprosessi on monimutkaisempi kuin edellä esitetyt yksinkertaistetut esimerkit. Erityisesti, mieluummin kuin lähetetään yksi koodisana neljässä peräkkäisessä radiopurskeessa, lähetetään samanaikaisesti kaksi 10 koodisanaa lomiteltuina kahdeksaan peräkkäiseen radiopurskeeseen.
Esimerkiksi, yhdelle koodisanalle voidaan varata kahdeksan radiopurskeen parittomat bitit, jolloin parilliset bitit varataan toiselle koodisanalle. Tämä on havainnollistettu Kuviossa 6 kahdelle koodisanalle, B ja C. Parittomista
bittipaikoista ensimmäinen paikkasarja määritetään kuljettamaan koodisanan B
15 suojatut bitit ja toinen sarja määritetään kuljettamaan koodisanan B
suojaamattomat bitit. Suojatut bitit sijoitetaan sen jälkeen bittijärjestyksessä ja diagonaalisesti purskerakenteeseen (katso GSM 05.03; Luku 3.1.3; Taulukko 1) ja suojaamattomat bitit sijoitetaan parametreittäin, kuten edellä kuvattiin.
Samanlainen prosessi suoritetaan koodisanalle C ja radiopurskeiden parillisille . 20 bittipaikoille.
• · «i « • · · • ·
\\m Seuraava Taulukko 1 esittää sarakkeessa 1 suojaamattomat (Luokka Π) bitit GSM
*.···. Vaihe 1:n täysnopeuksiselle koodekille. Taulukon 1 sarake 2 esittää näiden • ♦ « · · bittien GSM-standardissa 05.03. määriteltyä tavanomaista purskesijoittelua (0-7).
» · 25 Sarake 3 esittää modifioitua, edellä kuvatun parametrin mukaisen bittisijoitteluprosessin mukaista purskeen sijoittelua, jossa muutokset 05.03 mukaiseen sijoitteluun nähden on esitetty alleviivattuina. Harmaalla korostetut :T: parametribitit ovat bittejä, jotka kuuluvat parametreihin joilla on kaksi tai useampia : .·. suojaamattomia bittejä ja joiden osalta parametreittäin sijoittelulla voidaan « · · · :***: 30 saavuttaa purskevirhesuorituskyvyn paraneminen.
• « · • · «
Alan ammattimiehelle on ilmeistä, että edellä kuvattuihin toteutusmuotoihin • · · • · voidaan tehdä erilaisia muutoksia poikkeamatta esillä olevan keksinnön 10 107665 tunnusmerkeistä. Erityisesti, esillä olevaa keksintöä voidaan edullisesti soveltaa nykyisen GSM Vaihe 1 standardin revisioihin. Esimerkiksi, GSM vaihe 2+ käyttää parannettua täysnopeuksista (Enhanced Full Rate (EFR)) puhekoodekkia (GSM 06.60), jossa puhekehystä vastaava koodisana sisältää algebrallisesti määritellyn 5 herätevektorin. Tässä tapauksessa suojaamattomilla biteillä (parametreittäin sijoitetuilla) on taipumus muodostua herätevektorin pulssien paikat määrittelevistä biteistä. Parametrien mukaista koodisanan suojaamattomien bittien sijoittelua radiopurskesarjaan voidaan soveltaa myös muihin radiopuhelinjärjestelmiin kuin GSM-järjestelmään, kolmannen sukupolven järjestelmät, kuten UMTS mukaan 10 lukien.
Taulukko 1
Bitin ID Purskesijoittelu GSM Modifioitu GSM
__05.03:ssa_ purskesijoittelu_ _LAR 1 bitti 0_ 3 I 3 LAR 2 bitti 1 4 i 4 _LAR 2 bitti0 Τ' ; 6 ; λ·;^:· > . 4 . : LAR 3 bitti 1 : ;Ί κ; :5 ·>:ίY- :: : 2 LAR 3 bitti 0 2 2 LAR 4 bitti 1 i 3 3 LAR4 bitti0_: 4 ; : " :: ' - 3; .. v _LAR 5 bitti 0__5__5_ . LAR 6 bitti 1 6 6 **··*: LAR 6 bitti 0 ? 6__ _LAR 7 bitti 0__7__7_ : _lar8 bitti 1 , o ; λ ·:· LAR 8 bitti 0 1 0 • · · · ' ' ............." 1 " * 1 —«— ........ > 1 1 “~' II'..' • · · XMAX1 bitti 0 6 6 :Y: XMAX2 bitti 0__7__7_ M XMAX3 bitti 0__0__1_ ; XMAX4 bitti 0__1__1_ ... alikehys 1 pulssi 1 bitti O__2__5_ :.· : alikehys 1 pulssi 2 bitti 0__3__4_ alikehys 1 pulssi 3 bitti 0__4__4__ *·* * alikehys 1 pulssi 4 bitti 0__5__5_ : .·. alikehys 1 pulssi5 bitti 0__6__6_ · alikehys 1 pulssi 6 bitti 0__7__7__ t alikehys 1 pulssi 7 bitti 0__0__O_ alikehys 1 pulssi 8 bitti O__1__1_ •f alikehys 1 pulssi 9 bitti 0__2__2_ Y’j alikehys 1 pulssi 10 bitti 0__3__3_ *· "· alikehys 1 pulssi 11 bitti0__4__4_ alikehys 1 pulssi 12 bitti 0__5__5_ 1 107665 alikehys 1 pulssi 13 bitti 0__6__6_ alikehys 2 pulssi 1 bitti 0__7__7_ alikehys 2 pulssi 2 bitti 0__0__0_ alikehys 2 pulssi 3 bitti 0__1__1_ alikehys 2 pulssi 4 bitti 0__2__2_ alikehys 2 pulssi 5 bitti 0__3__3_ alikehys 2 pulssi 6 bitti 0__4__4_ alikehys 2 pulssi 7 bitti O__5__5_ alikehys 2 pulssi 8 bitti O__6__6_ alikehys 2 pulssi 9 bitti O__7__7_ alikehys 2 pulssi 10 bitti O__O__O_ alikehys 2 pulssi 11 bitti O__1__1_ alikehys 2 pulssi 12 bitti O__2__2_ alikehys 2 pulssi 13 bitti 0__3__3_ alikehys 3 pulssi 1 bitti O__4__4_ alikehys 3 pulssi 2 bitti O__5__5_ alikehys 3 pulssi 3 bitti O__6__6_ alikehys 3 pulssi 4 bitti O__7__7_ alikehys 3 pulssi 5 bitti O__O__O_ alikehys 3 pulssi 6 bitti O__1__1_ alikehys 3 pulssi 7 bitti O__2__2_ alikehys 3 pulssi 8 bitti O__3__3_ alikehys 3 pulssi 9 bitti O__4__4_ alikehys 3 pulssi 10 bitti O__5__5_ alikehys 3 pulssi 11 bitti O__6__6_ alikehys 3 pulssi 12 bitti O__7__7_ alikehys 3 pulssi 13 bitti O__O__O_ alikehys 4 pulssi 1 bitti O__1__1_ alikehys 4 pulssi 2 bitti O__2__3_ alikehys 4 pulssi 3 bitti O__3__5_ alikehys 4 pulssi 4 bitti O__4__7_ alikehys 4 pulssi 5 bitti 1 2__2 _ alikehys 4 pulssi S bitti O__- 5 ____2_ ! alikehys4pulssi6 bitti 1__3________3_ alikehys 4 pulssi 6 bitti O _ 6__ 3_ alikehys4pulssi7 bitti 1 _4__4_ Γ* alikehys 4 pulssi 7 bitti O 7___4_ alikehys 4 pulssi 8 bitti 1 5 5__ alikehys 4 pulssi 8 bitti O O__ 5_ • alikehys 4 pulssi 9 bitti 1 6__ 6_ alikehys 4 pulssi 9 bitti O _ 1__ 6_ alikehys 4 pulssi 10 bitti 1 __7__7_ ' alikehys 4 pulssi 10 bitti O__2__7_ : : : alikehys 4 pulssi 11 bitti 1__O__O_ alikehys 4 pulssi 11 bitti O__3__O_ : : : alikehys 4 pulssi 12 bitti 1 1__1_ \···] alikehys 4 pulssi 12 bitti O 4__ 1_ *·.. alikehys 4 pulssi 13 bitti 1__2__2_ alikehys 4 pulssi 13 bitti O | 5 2 • a · · • · • · ·

Claims (11)

107665 Menetelmä koodisanan lähettämiseksi lähetyskanavan kautta käyttäen useita radiopurskeita, joka koodisana käsittää erään ensimmäisen määrätyn suojattujen 5 bittien jakson ja erään toisen määrätyn suojaamattomien bittien jakson, ja radiopurskeet muodostavat yhdessä sarjan aikajärjestyksessä olevia bittipaikkoja, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää: määritellään ensimmäinen ja toinen bittipaikkojen sarja radiopurskeissa; sijoitetaan mainitun ensimmäisen jakson peräkkäiset bitit mainittuun 10 ensimmäiseen bittipaikkojen sarjaan radiopurskeisiin nähden jaksottaisesti siten, että vierekkäiset suojatut bitit sijoitetaan eri radiopurskeisiin; sijoitetaan mainitun toisen jakson peräkkäiset bitit mainittuun toiseen bittipaikkojen sarjaan kyseisten bittipaikkojen aikajärjestyksessä; ja lähetetään sijoitetut bitit käsittävät radiopurskeet. 15
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut useat radiopurskeet lähetetään jaksoittain ja eri taajuuskaistoilla.
3. Minkä tahansa edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, . 20 tunnettu siitä, että koodisana käsittää äänisignaalin aikakehystä vastaavaa • · · · • · ... koodattua dataa.
• · · • · • · • · · .···. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu • · « · · toinen määrätty jakso käsittää useita monibittisiä koodausparametrejä ja tietyn • · 25 parametrin bitit varaavat jaksossa vierekkäiset paikat, jolloin kyseisillä biteillä on taipumus sijoittua samaan radiopurskeeseen. • ·
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen määrätty bittijakso on suojattu konvoluutiokoodauksella. 30 • · · , *,·.
6. Minkä tahansa edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, • · · • · · : tunnettu siitä, että menetelmä käsittää ainakin kahden koodisanan lähettämisen • · · • * 13 107665 käyttäen mainittuja useita radiopurskeita, joka menetelmä käsittää koodisanojen bittien lomittelun radiopurskeiden bittipaikkoihin.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erästä 5 ensimmäistä koodisanaa varten mainitut ensimmäinen ja toinen bittipaikkojen sarja muodostuvat radiopurskeiden parillisista bittipaikoista ja erästä toista koodisanaa varten mainitut ensimmäinen ja toinen bittipaikkojen sarja muodostuvat radiopurskeiden parittomista bittipaikoista.
8. Laite koodisanan lähettämiseksi lähetyskanavan kautta käyttäen useita radiopurskeita, joka koodisana käsittää erään ensimmäisen määrätyn suojattujen bittien jakson ja erään toisen määrätyn suojaamattomien bittien jakson, ja radiopurskeet muodostavat yhdessä sarjan aikajärjestyksessä olevia bittipaikkoja, joka laite käsittää: 15 sisäänmenon koodisanan vastaanottamiseksi; muistin (5a) ensimmäisen ja toisen bittipaikkojen sarjan määrittelemiseksi radiopurskeissa; tunnettu siitä, että laite käsittää signaalinkäsittelyvälineet (5) mainitun ensimmäisen jakson peräkkäisten bittien sijoittamiseksi mainittuun ensimmäiseen bittipaikkojen sarjaan 20 radiopurskeisiin nähden jaksottaisesti siten, että vierekkäiset suojatut bitit ···· ,] sijoitetaan eri radiopurskeisiin, ja mainitun toisen jakson peräkkäisten bittien • · · * ; sijoittamiseksi mainittuun toiseen bittipaikkojen sarjaan noiden bittipaikkojen t # · ” 't aikajärjestyksessä; ja • · .V. lähettimen (5b) sijoitetut bitit käsittävien radiopurskeiden lähettämiseksi. • · · /V. 25 • · ·
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää puhekooderin (1) äänisignaalin aikakehysten koodaamiseksi vastaaviksi ·1’1: koodisanoiksi, ja koodisanojen huolehtimiseksi mainittuun sisäänmenoon. • · 1 ····1 • · .1·. 30
10. Matkaviestinlaite, tunnettu siitä, että matkaviestinlaite käsittää • · · patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukaisen laitteen. • · · • · · · • · · • · · • · j λ 107665
11. Solukkoverkon tukiasemaohjain, tunnettu siitä, että tukiasemaohjain käsittää patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukaisen laitteen. * · · · • · • · · I f I a · • · ··· ···» • 1 · • · • · • 0 · • · • · · • 1 · • · · • · · * · « · • · · • · · • · • · • · · • · · • · · · • · · • · · • « 107665
FI980431A 1998-02-25 1998-02-25 Signaalin koodaus FI107665B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980431A FI107665B (fi) 1998-02-25 1998-02-25 Signaalin koodaus
JP2000533945A JP3566651B2 (ja) 1998-02-25 1999-02-19 信号の符号化
DE69901545T DE69901545T2 (de) 1998-02-25 1999-02-19 Signalkodierung
CNB998031895A CN1135710C (zh) 1998-02-25 1999-02-19 信号编码
AU25240/99A AU751296B2 (en) 1998-02-25 1999-02-19 Signal coding
EP99904895A EP1057271B1 (en) 1998-02-25 1999-02-19 Signal coding
PCT/FI1999/000133 WO1999044294A2 (en) 1998-02-25 1999-02-19 Signal coding
US09/255,894 US6791966B1 (en) 1998-02-25 1999-02-23 Signal coding

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI980431 1998-02-25
FI980431A FI107665B (fi) 1998-02-25 1998-02-25 Signaalin koodaus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI980431A0 FI980431A0 (fi) 1998-02-25
FI980431L FI980431L (fi) 1999-08-26
FI107665B true FI107665B (fi) 2001-09-14

Family

ID=8551014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI980431A FI107665B (fi) 1998-02-25 1998-02-25 Signaalin koodaus

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6791966B1 (fi)
EP (1) EP1057271B1 (fi)
JP (1) JP3566651B2 (fi)
CN (1) CN1135710C (fi)
AU (1) AU751296B2 (fi)
DE (1) DE69901545T2 (fi)
FI (1) FI107665B (fi)
WO (1) WO1999044294A2 (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115178B (fi) * 2000-10-31 2005-03-15 Nokia Corp Menetelmä ja järjestely bittien suojaamiseksi parhaalla mahdollisella tavalla tiedonsiirtovirheitä vastaan
US7321601B2 (en) * 2001-09-26 2008-01-22 General Atomics Method and apparatus for data transfer using a time division multiple frequency scheme supplemented with polarity modulation
JP3974577B2 (ja) * 2001-09-26 2007-09-12 ジェネラル アトミックス 時分割多重周波数方式を使用したデータ転送のための方法および装置
US7609608B2 (en) * 2001-09-26 2009-10-27 General Atomics Method and apparatus for data transfer using a time division multiple frequency scheme with additional modulation
WO2003071728A2 (en) * 2002-02-20 2003-08-28 General Atomics Method and apparatus for adapting multi-band ultra-wideband signaling to interference sources
DE602004017157D1 (de) * 2004-07-28 2008-11-27 Mitsubishi Electric Corp Mehrbandiges Ultrabreitbandnachrichtenübertragungssystem mit mehreren Sende- Empfangsantennen
ES2373240T3 (es) 2007-12-20 2012-02-01 Panasonic Corporation Señalización de canal de control usando un campo de señalización común para el formato de transporte y la versión de redundancia.

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901319A (en) * 1988-03-18 1990-02-13 General Electric Company Transmission system with adaptive interleaving
JP3171973B2 (ja) 1993-01-07 2001-06-04 株式会社東芝 音声符号化の誤り制御方法
JPH06252891A (ja) 1993-02-24 1994-09-09 Toshiba Corp マルチキャリア伝送方式を使用した無線通信システムおよびこの無線通信システムで使用される無線端末装置
CA2131674A1 (en) * 1993-09-10 1995-03-11 Kalyan Ganesan High performance error control coding in channel encoders and decoders
DE4335305A1 (de) 1993-10-16 1995-04-20 Philips Patentverwaltung Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung von Sprachsignalen
JP3139909B2 (ja) 1994-03-15 2001-03-05 株式会社東芝 階層的直交周波数多重伝送方式および送受信装置
JP3514811B2 (ja) 1994-03-31 2004-03-31 株式会社東芝 Ofdm伝送方法、ofdm送信装置及びofdm受信装置
US5668820A (en) 1995-01-23 1997-09-16 Ericsson Inc. Digital communication system having a punctured convolutional coding system and method
JPH08265294A (ja) 1995-03-24 1996-10-11 Toshiba Corp 直交周波数分割多重通信方式
JP3394119B2 (ja) 1995-10-17 2003-04-07 沖電気工業株式会社 誤り訂正符号化装置、誤り訂正復号化装置及び通信システム
US5764649A (en) * 1996-03-29 1998-06-09 Amati Communications Corporation Efficient address generation for convolutional interleaving using a minimal amount of memory
US5949796A (en) * 1996-06-19 1999-09-07 Kumar; Derek D. In-band on-channel digital broadcasting method and system
CA2208660C (en) * 1996-07-19 2002-09-17 Takashi Suzuki Data transmission device

Also Published As

Publication number Publication date
US6791966B1 (en) 2004-09-14
AU2524099A (en) 1999-09-15
JP3566651B2 (ja) 2004-09-15
CN1135710C (zh) 2004-01-21
AU751296B2 (en) 2002-08-08
DE69901545D1 (de) 2002-06-27
EP1057271B1 (en) 2002-05-22
EP1057271A2 (en) 2000-12-06
FI980431L (fi) 1999-08-26
JP2002505539A (ja) 2002-02-19
DE69901545T2 (de) 2002-12-19
FI980431A0 (fi) 1998-02-25
WO1999044294A2 (en) 1999-09-02
CN1291378A (zh) 2001-04-11
WO1999044294A3 (en) 1999-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6178535B1 (en) Method for decreasing the frame error rate in data transmission in the form of data frames
EP0535812B1 (en) TDMA burst-mode mobile radio communication system with forward error correction
KR100407942B1 (ko) 이동통신 시스템에서 전송 포맷 조합 지시자를 전송하는 방법
US5182753A (en) Method of transmitting signaling messages in a mobile radio communication system
US5974584A (en) Parity checking in a real-time digital communications system
KR100315708B1 (ko) 이동통신시스템에서터보인코더의펑처링장치및방법
CA2090284C (en) Method for detecting and masking bad frames in coded speech signals
KR950007889B1 (ko) 디지탈식 엔코트된 언어신호내의 에라 교정방법 및 시스템
US7752522B2 (en) Method and apparatus for recovery of particular bits of a frame
WO1993015502A1 (en) Method and system for the arrangement of vocoder data for the masking of transmission channel induced errors
CA2056884A1 (en) Concatenated coding method and apparatus with errors and erasures decoding
FI107665B (fi) Signaalin koodaus
US6385752B1 (en) Method and apparatus for puncturing a convolutionally encoded bit stream
JP2003505961A (ja) パケット交換網において同じユーザからの多数のパケットのための単一ヘッダ符号化
US6141781A (en) Process for editing of data, in particular with variable channel bit rate
US4159469A (en) Method and apparatus for the coding and decoding of digital information
KR100673659B1 (ko) 프레임-구조화된 정보의 채널 코딩 및 디코딩을 위한 방법 및 장치
EP0603932A1 (en) Method and apparatus for implementing a quasi-product code with different degrees of protection against errors
JPH07131400A (ja) デジタル移動通信の伝送方法
EP1059775A1 (en) Error correction based on headers
EP1059776A1 (en) Transmission of voice in an edge network
CN111030710A (zh) 一种自适应提高Galileo导航系统E5信号译码速度的方法
WO2000062464A1 (en) A method for rate adaptation in a cellular packet voice system

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed