BRPI0113893B1 - método para transmitir e para processar quadros de informação digital sobre uma conexão de comunicação sem fio, método para gerar as tabelas de reorganização e de reorganização inversa, e, transmissor para processar os quadros de informação digital sobre uma conexão de comunicação sem fio - Google Patents

Abstract

"método para transmitir e para processar quadros de informação digital sobre uma conexão de comunicação sem fio, método para gerar as tabelas de reorganização e de reorganização inversa, e, transmissor para processar os quadros de informação digital sobre uma conexão de comunicação sem fio". o método e os dispositivos são fornecidos para transmitir os quadros de informação digital sobre a conexão de comunicação sem fio entre o transmissor e o receptor. no transmissor, a seqüência de bits determinada dentro de cada quadro da informação digital é codificada convolucionalmente e fragmentada (112), antes de transmitir o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio. o receptor decodifica e desfragmenta (211) a seqüência de bits dentro de cada quadro de informação digital, a qual foi codificada convolucionalmente e desfragmentada, após receber o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio. o transmissor reorganiza (411) a seqüência de bits dentro de cada quadro de informação digital que é para ser codificada convolucionalmente e fragmentada, antes de codificar convolucionalmente e fragmentar (112) esta. a ordem reorganizada é uma que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e fragmentar com um certo padrão de fragmentação, uma seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada, onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão exibe um procedimento (701) pré-definido. no receptor, a seqüência de bits dentro de cada quadro de informação digital que foi assim reorganizada no transmissor é reorganizada (611) inversamente, assim que o efeito da reorganização no transmissor em uma ordem mútua dos bits da seqüência for cancelada, após decodificar e desfragmentar a seqüência de bits.

Description

“MÉTODO PARA TRANSMITIR E PARA PROCESSAR QUADROS DE INFORMAÇÃO DIGITAL SOBRE UMA CONEXÃO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO, MÉTODO PARA GERAR AS TABELAS DE REORGANIZAÇÃO E DE REORGANIZAÇÃO INVERSA, E, TRANSMISSOR PARA PROCESSAR OS QUADROS DE INFORMAÇÃO DIGITAL SOBRE UMA CONEXÃO DE COMUNICAÇÃO SEM FIO”.

Campo da Invenção A invenção se refere em geral a tecnologia de bits de proteção contra erros de transmissão no sistema de comunicação sem fio digital. Especialmente, a invenção referencia a tarefa de assegurar que o grau de proteção que cada bit desfruta na unidade de informação digital a ser transmitido seja proporcional a sua importância relativa dentro da unidade de informação digital.

Descrição da Técnica Anterior Os transmissores sem fio digital, tal como os transmissores de rádio usados nas estações móveis e nas estações base dos sistemas de rádio celular, controlam a informação digital nas unidades discretas que são usualmente referenciadas como quadros. Em um caso exemplar onde a informação digital a ser transmitida representa um sinal de voz, o quadro contém toda a informação que a estação de recepção necessita para reproduzir um intervalo de voz de tempo curto. O comprimento típico de tal intervalo é de 20 milisegundos.

Os bits do quadro têm diferentes importâncias em relação à qualidade de voz subjetiva que pode ser reproduzida. Pode ter tais bits ou seqüências de bits sem a forma correta da qual esta toma completamente impossível reproduzir o intervalo de voz de tempo curto de uma maneira significante. Por outro lado, o quadro pode também conter tais bits ou seqüências de bits, as quais certamente são necessárias para reproduzir completamente o intervalo de voz de tempo curto com alta fidelidade, por mais que um erro nestes bits ou seqüências de bits apenas ocasione uma pequena distorção na qualidade de voz subjetiva às experiências ao ouvido humano.

Da técnica anterior é conhecido reconhecer as diferentes importâncias dos bits diferentes e para prover diferentes graus de proteção contra os erros de transmissão dependendo da importância relativa dos bits. A Figura 1 é um diagrama esquemático parcial do transmissor digital da técnica anterior, onde o codificador da fonte 101 gera um fluxo de bit codificado da fonte. Se o transmissor da Figura 1 for usado para digitalizar e transmitir voz, o codificador de fonte 101 é um codificador de voz que implementa algum algoritmo tal como a codificação de predição linear para converter o sinal de voz em um fluxo de bits codificado da fonte. Este fluxo de bits caminha para o codificador de canal 102 que introduz a redundância a este. O propósito da codificação de canal é proteger a informação digital contra os erros de transmissão, isto é, para habilitar a estação de recepção a reproduzir os valores de bits originais tão confiável quanto possível e para ao menos detectar e possivelmente também corrigir quaisquer erros de transmissão, que ocorreram dentro do canal de transmissão. O bloco 103 de entrelaçamento, de formação de rajada e de modulação leva a informação digital codificada de canal e converte esta em rajadas de rádio freqüência que podem ser transmitidas sobre o ar.

Dentro do bloco 102 codificador de canal conhecido da Figura 1, há uma primeira entidade de re-ordenação 110, a tarefa da qual é re-ordenar os bits que são para constituir os conteúdos do quadro. A ordem produzida pela entidade 110 é tal que tem sido considerada como ótima em relação ao grau de proteção contra os erros de transmissão e dependente da importância relativa dos bits. No exemplo da Figura 1, a entidade de re-ordenação 110 distribui os bits de um quadro em três classes de acordo com a importância decrescente: classe la, classe lb e classe 2. Destas, os bits pertencendo a classe la são muito importantes e eles devem ser protegidos com o código de Controle de Redundância Cíclica (CRC). O bloco de cálculo CRC 111 calcula a soma de verificação CRC sobre a classe la de bits. Esta soma de verificação é alimentada como informação de entrada no bloco 112 de codificação convolucional e de fragmentação junto com a classe la e a classe lb de bits deles. O codificador convolucional 112 codifica a entrada de bits com o código convolucional certo e usa a fragmentação, isto é, apaga os bits codificados convolucionalmente certos de acordo com o padrão de bits predeterminado, para produzir um resultado de codificação onde o número de bits por unidade de tempo é igual a taxa de bits bruta pré-definida. A ordem na qual a codificação convolucional e de fragmentação que é executada é tipicamente tal que a classe de bits la é codificada primeiro, os bits de verificação de soma CRC imediatamente após e a classe lb apenas após os bits de verificação de soma CRC. A gama de bits que inclui a classe de bits la e os bits de soma de verificação é usualmente codificada no bloco 112 de codificação convolucional e de fragmentação assim que um desempenho de proteção de erro igual é alcançado para todas as posições de bit dentro da gama de bits. Isto é porque a detecção de erro baseada no CRC tem sido encontrada para ser mais efetiva quando o desempenho de proteção de erro é igual para todas as posições de bit do que para algumas posições de bit dentro da gama de bit relacionada ao CRC, desfrutando de um melhor desempenho de proteção do que outros, tal melhor proteção sendo realizada às custas de piorar o desempenho de proteção de alguns outros bits na gama. O resultado de codificação caminha para o bloco 103 de entrelaçamento, de formação de rajada e de modulação junto com a classe de bits 2 que não foram sujeitas a qualquer cálculo CRC ou codificação convolucional. Ao combinar o CRC protegido e/ou os bits codificados convolucionalmente aos bits não codificados da classe 2 é representado esquematicamente na Figura 1 como o multiplexador 113. A ordem na qual os bits de várias partes do quadro é controlada intemamente no bloco 102 é apresentado na parte inferior da Figura 1: os bits da classe la codificados convolucionalmente 120 vem primeiro, então os bits de soma de verificação CRC codificado convolucionalmente 121, depois os bits da classe lb codificados convolucionalmente e fragmentados e então os bits da classe 2. Também dentro de cada classe os bits desta classe estão na ordem que é determinada pela sua importância relativa decrescente para a qualidade de voz subjetiva. A Figura 2 é um diagrama esquemático parcial do receptor da técnica anterior que é usado para receber as transmissões entrantes do transmissor da Figura 1. As transmissões recebidas são demoduladas e decompostas de seu formato de rajada entrelaçada para o formato de quadro no bloco 201. O decodificador de canal 202 remove a codificação de canal de cada quadro e direciona os quadros decodificados de canal para o decodificador de fonte 203. O decodificador de fonte 203 é a contraparte do codificador de fonte 101 no transmissor; por exemplo, em relação à transmissão de voz este converte um sinal de voz codificado em um fluxo de amostras digitais que está pronta para a conversão D/A e a reprodução acústica no alto falante. Para ser capaz de reverter os efeitos da codificação de canal, o decodificador de canal 202 compreende um demultiplexador 210 que separa os bits da classe 2 não codificados e envia o resto dos bits para o bloco 211, para desfragmentação e decodificação Viterbi para remoção do código convolucional. Outros métodos de decodificação do que os algoritmos de decodificação Viterbi existem, mas uma ampla aplicabilidade dos algoritmos Viterbi tem sido costumeiro para referenciar a decodificação dos códigos convolucionais tal como a decodificação Viterbi. A saída do bloco de desfragmentação e de decodificação Viterbi 211 compreende os bits de soma de verificação CRC, os bits da classe la e os bits da classe lb. Destes, os dois formadores são levados ao bloco 212 de re-cálculo CRC que verifica, se a soma de verificação CRC calculada dos bits da classe la recebidos associa ao recebido junto deles dentro do quadro. A desadaptação faz com que o bloco 212 de re-cálculo CRC informe ao decodificador da fonte sobre o erro detectado com o denominado indicador CRC. Os bits da classe 1, da classe lb e da classe 2, das quais os dois formadores tem sido decodificados, todos vão ao bloco 213, o propósito do qual é cancelar a reordenação que foi realizada na entidade de reordenação 110 do transmissor.

As disposições de reordenação e de codificação de canal da técnica anterior ajudam a realizar uma probabilidade das estatísticas do erro de bit a uma certa posição de bit a uma função crescente ininterruptamente de número ordinal de posição de bit dentro do quadro. Contudo, a Figura 3 apresenta que a disposição da técnica anterior apresentada na Figura 1 falha em encontrar esta meta. A curva 301 na Figura 3 ilustra a probabilidade da estatística do erro de bit em cada posição de bit para um quadro de voz de 140 posições de bit que foi observado quando 6812 quadros de voz selecionados aleatoriamente foram levados através de um canal de rádio de indução-erro, simulado. Estes quadros exemplares compreendidos dos bits da classe la nas posições 1 a 52, dos bits de soma de verificação CRC nas posições 53 a 62 e dos bits da classe lb nas posições 63 a 140. Nenhum dos bits da classe 2 foram incluídos nos quadros. A Figura 3 apresenta que a direção geral está correta: a curva 301 apresenta geralmente uma probabilidade crescente de erros em direção ao final do quadro. Contudo, a função representada pela curva 301 não é crescente ininterruptamente. Existem desvios locais amplos do procedimento planejado da curva, visto como picos distintivo ascendente e descendente em certos pontos na metade direita da curva.

Objetivos da Invenção É um objeto da presente invenção prover um método e um dispositivo para otimizar a relação entre a importância relativa de bits e o nível de proteção que os bits desfrutam dentro da estrutura de quadro.

Os objetos da invenção são alcançados pela reordenação destes bits, as representações codificadas convolucionalmente das quais estão para serem sujeitas à fragmentação. O primeiro aspecto da invenção é um método para transmitir os quadros de informação digital sobre a conexão de comunicação sem fio entre o transmissor e o receptor. O método de acordo com este aspecto da invenção é caracterizado no que é descrito na parte caracterizante da reivindicação independente direcionada a tal método. A invenção se aplica também a um método para processar os quadros de informação digital no transmissor antes de transmiti-los sobre a conexão de comunicação sem fio para o receptor. O método de acordo com este segundo aspecto da invenção é caracterizado no que é descrito na parte caracterizante da reivindicação independente direcionado tal método.

Adicionalmente a invenção se aplica a um método para gerar as tabelas de reorganização e de reorganização inversa com o propósito de otimizar a distribuição da probabilidade dos erros de transmissão nos quadros de transmissão da informação digital sobre a conexão de comunicação sem fio entre o transmissor e o receptor. O método de acordo com este terceiro aspecto é caracterizado no que é descrito na parte caracterizante da reivindicação independente direcionada a tal método. A invenção também se aplica ao transmissor que é caracterizado no que é descrito na parte caracterizante da reivindicação independente direcionada ao transmissor.

No trabalho de pesquisa conduzido na presente invenção foi encontrado que a fragmentação tem a tendência de causar desvios para um procedimento esperado da curva de probabilidade de erro que representa a probabilidade das estatísticas dos erros de bits em cada posição de bit de quadro. Aparentemente a fragmentação causa alguma acumulação da estatística dos erros nas e em tomo de certas posições de bit. O mecanismo é teoricamente difícil de entender. Contudo, na presente invenção este foi encontrado, a menos que a experiência prática pode ser usada para predizer e controlar o efeito de indução-erro da fragmentação.

De acordo com a invenção, uma certa gama de bits dentro do quadro é re-disposta assim que os bits menos significativos dentro da gama são colocados nestas posições, para o qual a probabilidade de erros de bits é mais ampla. A gama dos bits para os quais tal operação é realizada é mais vantajosamente, a gama que compacta estes bits que estão para serem sujeitos à codificação convolucional e a fragmentação, mas não para o cálculo da soma de verificação CRC. No debate da descrição da técnica anterior esta refere aos bits da classe lb.

As tabelas de reorganização de acordo com a qual a reorganização é feita são mais vantajosamente determinadas através da experimentação e/ou simulação. O receptor deve estar seguro da tabela de reorganização que o transmissor usa. Isto significa que ou existe apenas uma tabela de reorganização específica para cada disposição de codificação de canal, assim que após as partes de comunicação terem diretamente ou indiretamente acordado sob a escolha da codificação de canal que elas estão automaticamente atentas e, também, a tabela de reorganização aplicável, ou existe alguns meios para o transmissor e o receptor para separadamente acordar sob a tabela de reorganização que eles usarão. Naturalmente o receptor deve também incluir a entidade de processamento que é disposta para cancelar o efeito de tal reorganização.

As novas características que são consideradas como característica da invenção são agrupadas em particular nas reivindicações apensas. A própria invenção, contudo, ambas como sua construção e o seu método de operação, junto com os objetos adicionais e as vantagens desta, serão mais bem compreendidos da descrição a seguir das incorporações específicas quando lidas em conexão com os desenhos apensos.

Breve Descrição da Invenção Figura 1 - ilustra um transmissor sem fio conhecido;

Figura 2 - ilustra um receptor sem fio conhecido;

Figura 3 - ilustra certas probabilidades de erro, observadas em uma disposição de transmissão conhecida;

Figura 4 - ilustra o princípio do transmissor de acordo com uma incorporação da invenção;

Figura 5 - ilustra a geração das tabelas de reorganização e de reorganização inversa de acordo com a invenção;

Figura 6 - ilustra o princípio do receptor de acordo com uma incorporação da invenção, e;

Figura 7 - ilustra certas probabilidades de erro observadas na disposição de transmissão de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada da Invenção A Figura 4 é um diagrama esquemático parcial do transmissor sem fio de acordo com uma incorporação da invenção. Toda a estrutura do transmissor se assemelha a do transmissor conhecido: o codificador de fonte 101 gera um fluxo de bits codificado da fonte que vai para o codificador de canal 402 para adicionar redundância a este. O bloco 103 de entrelaçamento, de formação de rajada e de modulação leva a informação digital codificada a canal e converte esta em rajadas de rádio freqüência, que pode ser transmitida sobre o ar. Mesmo dentro do bloco codificador de canal 402 da Figura 4 é a primeira entidade de reordenação familiar, a tarefa da qual é reordenar os bits que são para constituir os conteúdos do quadro. A entidade 110 é igual à parte conhecida correspondente no exemplo da Figura 1: esta distribui os bits do quadro em três classes de acordo com a importância decrescente: classe la, classe lb e classe 2. Em adição, as características de usar um bloco de cálculo CRC 111 para calcular a soma de verificação CRC sobre os bits da classe la e alimentar esta soma de verificação como informação de entrada no bloco de codificação convolucional e de fragmentação 112 junto com os bits da classe la que são os mesmos da Figura 1.

Contudo, de acordo com a invenção os bits da classe lb não são alimentados diretamente da entidade de reordenação 110 no bloco de codificação convolucional e de fragmentação 112. Ao invés existe, ao menos conceitualmente, o bloco 411 de reorganização adicional que leva os bits da classe lb na sua ordem conhecida produzida pela entidade de reordenação 110 e os re-dispõe novamente na ordem que é especificada em maiores detalhes abaixo. Os bits da classe lb re-dispostos são então alimentados no bloco de codificação convolucional e de fragmentação 112.

Novamente de acordo com a tecnologia que é conhecida como tal, o bloco de codificação convolucional e de fragmentação 112 codifica os bits de entrada com um certo código convolucional e usa a fragmentação de forma a produzir um resultado de codificação onde o número de bits por unidade de tempo é igual a uma certa taxa de bits bruta pré-definida. Similarmente de acordo com a tecnologia que é conhecida como tal, os bits da classe 2 que não são codificados a canal vão diretamente da entidade de reordenação 110 para o multiplexador 113, cuja saída um quadro de bits na forma é ilustrada na parte inferior da Figura 4. Aqui a diferença para o quadro conhecido visto na Figura 1 é que o campo 422 que contém a representação dos bits da classe lb os representa como um resultado da reordenação adicional.

Podemos analisar agora a ordem dos bits gerada pelo elemento de reorganização adicional 411 em maiores detalhes. Previamente observamos que a não-ininterrupção aumenta a probabilidade dos erros de bit por posição de bit em direção ao final do quadro que é o resultado da fragmentação, embora a conexão entre um certo padrão de fragmentação e um certo procedimento observado da probabilidade dos erros de bit é teoricamente não completamente entendida. De acordo com a invenção este não necessita ser completamente entendido. É suficiente utilizar uma base de dados relativamente ampla dos quadros codificados de fonte típica e assumir que os erros que ocorrem neles na sua forma através de um canal de indução-erro representam suficientemente bem as regularidades que aparecerão em geral.

No fluxograma da Figura 5 representa a apresentação de tal banco de dados dos quadros e simula a sua forma através do transmissor conhecido do tipo apresentado na Figura 1 e através de um canal de indução de erro. Os quadros poderíam igualmente bem ser transmitidos através de um canal de rádio real entre um transmissor real e de um receptor real, mas é mais simples e mais conveniente usar um simulador. O passo 502 representa a observação e a armazenagem da probabilidade das estatísticas dos erros de bit por cada posição de bit. Logo após, é fácil de dispor, no passo 503, as posições de bit nesta parte do quadro que contém os bits da classe lb na ordem de ascendente à probabilidade observada de erros de bit. Apenas, o passo do procedimento adicional que é necessário para prover uma implementação da unidade de reorganização adicional 411 é estabelecido, no passo 504, uma tabela de reorganização que inclui uma correlação não ambígua entre cada posição de bit individual no estabelecimento dos bits da classe lb saindo da entidade de reordenação 110 e de outra posição de bit no estabelecimento dos bits da classe lb re-dispostos. De acordo com esta tabela de re-disposição, o primeiro bit da classe lb (ou mais geralmente: o bit que tem a importância mais elevada para a qualidade subjetiva do sinal a ser reproduzido) é mapeado na posição onde a probabilidade da estatística observada dos erros de bit for inferior dentre a classe lb, o próximo bit da classe lb (o bit que tem a segunda importância mais elevada para a qualidade do sinal a ser reproduzido) é mapeado na posição onde a probabilidade da estatística observada dos erros de bit for a segunda inferior dentre a classe lb e assim até o bit que tem a importância inferior para a qualidade subjetiva do sinal a ser reproduzido seja mapeado na posição onde a probabilidade da estatística de erro de bits for a mais elevada dentre a classe lb. A tabela de reorganização inversa deve também ser gerada no passo 504, porque o receptor deve ser capaz de cancelar o efeito da reorganização e este não é possível a menos que o receptor tenha acesso para corrigir o “dês-mapeamento” ou a tabela de reorganização inversa. A seguir descreveremos um receptor de acordo com uma incorporação vantajosa da invenção, que pode ser usado para receber e decodificar as transmissões entrantes do transmissor de acordo com a Figura 4.

Em um caso exemplar, os inventores da presente invenção produziram uma tabela de reorganização para os quadros que tinham 293 bits da classe lb. Tais quadros foram encontrados, por exemplo, em um dos modos de desempenho mais elevado proposto do codec de voz W-AMR (Multicanal Adaptativo de Banda Larga) que tem sido aprovado, na data de prioridade deste pedido de patente, para ser um elemento padrão dos telefones celulares digitais relacionados ao 3GPP (Projeto de Parceiros da 3a Geração). O esquema de codificação convolucional e de fragmentação é neste caso tal que o bloco de 368 bits (u(0)...u(367)}, consistindo de bits da classe la, os bits de soma de verificação CRC e os bits da classe lb, é codificado com o código convolucional a uma taxa 1/2 definida pelos polinômios a seguir: GO/GO = 1 Gl/GO = 1 + D + D3 + D4 / 1 + D3 + D4 resultando em 736 bits codificados, {C(0)... C(735)}defmido por: r(k) = u(k) + r(k-3) + r(k-4) C(2k) = u(k) C(2k + 1) = r(k) + r(k-l) + r(k-3) + r(k-4) para k = 0, 1,..., 367; r(k) = 0 para k<0 e (para terminação do codificador): r(k) = 0 C(2k) = r(k-3) + r(k-4) C(2k +1) = r(k) + r(k-l) + r(k-3) + r(k-4) para k = 368, 369,..., 371. O código é fragmentado de tal forma que os 296 bits codificados a seguir, não são transmitidos: C(l), C(5), C(7), C(9), C(ll), C(17), C(19), C(21), C(23), C(25), C(33), C(35), C(37), C(39), C(41), C(43), C(49), C(51), C(53), C(55), C(57), C(65), C(67), C(69), C(71), C(73), C(75), C(81), C(83), C(85), C(87), C(89), C(97), C(99), C(101), C(103), C(105), C(107), C(113), C(115), C(117), C(119), C(121), C(129), C(131), C(133), C(135), C(137), C(139), C(145), C(147), C(149), C(151), C(153), C(161), C(163), C(165), C(167), C(169), C(171), C(177), C(179), C(181), C(183), C(185), C(193), C(195), C(197), C(199), C(201), C(203), C(209), C(211), C(213), C(215), C(217), C(225), C(227), C(229), C(231), C(233), C(235), C(241), C(243), C(245), C(247), C(249), C(251), C(257), C(259), C(261), C(263), C(265), C(267), C(273), C(275), C(277), C(279), C(281), C(283), C(289), C(291), C(293), C(295), C(297), C(299), C(301), C(305), C(307), C(309), C(311), C(313), C(315), C(321), C(323), C(325), C(327), C(329), C(331), C(333), C(337), C(339), C(341), C(343), C(345), C(347), C(349), C(353), C(355), C(357), C(359), C(361), C(363), C(365), C(369), C(371), C(373), C(375), C(377), C(379), C(385), C(387), C(389), C(391), C(393), C(395), C(397), C(401), C(403), C(405), C(407), C(409), C(411), C(413), C(417), C(419), C(421), C(423), C(425), C(427), C(429), C(433), C(435), C(437), C(439), C(441), C(443), C(445), C(449), C(451), C(453), C(455), C(457), C(459), C(465), C(467), C(469), C(471), C(473), C(475), C(477), C(481), C(483), C(485), C(487), C(489), C(491), C(493), C(497), C(499), C(501), C(503), C(505), C(507), C(509), C(513), C(515), C(517), C(519), C(521), C(523), C(525), C(529), C(531), C(533), C(535), C(537), C(539), C(545), C(547), C(549), C(551), C(553), C(555), C(557), C(561), C(563), C(565), C(567), C(569), C(571), C(573), C(577), C(579), C(581), C(583), C(585), C(587), C(589), C(593), C(595), C(597), C(599), C(601), C(603), C(605), C(609), C(611), C(613), C(615), C(617), C(619), C(625), C(627), C(629), C(631), C(633), C(635), C(637), C(641), C(643), C(645), C(647), C(649), C(651), C(653), C(657), C(659), C(661), C(663), C(665), C(667), C(669), C(673), C(675), C(677), C(679), C(681), C(683), C(685), C(689), C(691), C(693), C(695), C(697), C(699), C(701), C(705), C(707), C(709), C(711), C(713), C(715), C(717), C(721), C(723), C(725), C(727), C(729), C(731), C(733), C(735), C(737), C(739), C(741), C(743).

Neste caso exemplar podemos designar os bits da classe lb antes da reorganização de acordo com a invenção como uma lista ordenada {s(l), s(2), ...s(Ks)}, onde Ks é neste exemplo igual a 293. A representação pseudocódigo para a operação de reorganização de acordo com a invenção é: para j = 0 para Kd - 1 d(j) := s(tabela(j)+l); onde a tabela(j) é lida linha por linha, da esquerda para a direita na tabela a seguir: De acordo com a invenção existe uma unidade 611 de reorganização inversa adicional que leva os bits da classe lb decodificados que vem do bloco 211 de desfragmentação e de decodificação Viterbi e implementa a operação de reorganização que é a inversa da realizada na unidade de reorganização 411 do transmissor. Logo após os bits da classe 1, classe lb e da classe 2, das quais os dois formadores tem sido decodificados e os bits da classe lb também re-dispostos inversamente, todos vão no bloco 213 o propósito do qual é cancelar a re-ordenação que foi realizada na entidade de reordenação 110 do transmissor. O efeito da invenção no procedimento da probabilidade de erro por posição de bit no quadro é claramente visto na Figura 7, onde a curva 701 apresenta a probabilidade de erro observada por posição de bit no quadro, quando o banco de dados de 6812 quadros de voz foi levado através do sistema simulado consistindo de um transmissor de acordo com a Figura 4, de um canal de indução-erro, simulado e de um receptor de acordo com a Figura 6. Na parte direita da curva, a qual representa os bits da classe lb realizados pela invenção, a mais perfeita monotonia da curva é claramente vista.

No precedente assumimos que a probabilidade das estatísticas dos erros de bit deveria sempre aumentar invariavelmente em direção ao final do quadro. Tal forma de pensamento é uma consequência do simples fato de que tem sido costume fazer assim. Contudo, é possível, por exemplo, selecionar um padrão de fragmentação assim que a maioria da capacidade de correção de erro da disposição de codificação de canal é concentrada em alguma outra parte do quadro (ou classe dentro do quadro) do que no início. A invenção é aplicável sem considerar de qual parte do quadro é selecionado para envolver a melhor capacidade de correção de erro da disposição de codificação de canal.

No precedente também apresentado a operação de reorganização realizada no transmissor e a operação de reorganização inversa realizada no receptor, como algo que é feito separadamente da operação de reordenação do bloco 110 no transmissor ou a operação de cancelamento de reordenação do bloco 213 no receptor. Embora esta seja a forma mais fácil de apresentar a invenção assim que as diferenças entre esta e os dispositivos da técnica anterior são mais claramente vistos, este não necessita ser o caso dos transmissores e receptores da vida real. Uma vez que também a operação de reordenação do bloco 110 no transmissor e a operação de cancelamento de reordenação do bloco 213 no receptor são usáveis inerentemente para afetar a ordem dos bits dentro do quadro, é possível reprogramar as unidades de processamento que executam estas operações, assim que elas executem adicionalmente as operações apresentadas como as unidades de reorganização separada e de reorganização inversa nas Figuras 4 e 6.

Contudo, existem certos casos nos quais é vantajoso manter as unidades de reorganização e de reorganização inversa diferentes da operação de reordenação do bloco 110 no transmissor e a operação de cancelamento de reordenação do bloco 213 no receptor. O primeiro destes casos é que onde a invenção é usada para melhorar o desempenho de um sistema existente onde as especificações da operação de reordenação do bloco 110 no transmissor e a operação de cancelamento de reordenação do bloco 213 no receptor já têm sido estabelecidas. Neste caso, não é possível trocar as operações já estabelecidas, mas é possível adicionar outra operação de processamento de sinal em ambos, no transmissor e no receptor para adotar a presente invenção. Outro caso é onde a invenção tem sido reservada no uso proprietário de um certo fabricante. Quando a conexão de comunicação é estabelecida entre o transmissor e o receptor, estes dispositivos podem trocar a informação sobre as suas capacidades de comunicação, dentre outros a capacidade de implementação da presente invenção. Se aparece que ambos os dispositivos são capazes de usar a presente invenção, eles podem ambos acoplar uma unidade de reorganização adicional/ reorganização inversa no uso em adição a uma operação de reordenação normal no transmissor e a operação de cancelamento de reordenação no receptor.

Ainda outro caso onde pode ser vantajoso manter as unidades de acordo com a invenção separada é onde vários padrões diferentes de fragmentação estão disponíveis para uso na conexão de comunicação entre o transmissor e o receptor dependendo, por exemplo, das condições de comunicação observadas. É característica da invenção que um certo par de tabelas de reorganização e de reorganização inversa apenas trabalha melhor em associação com um certo padrão de fragmentação bem definido. Ambos o transmissor e o receptor devem estar atentos dos quais a tabela de reorganização (no transmissor) e a tabela de reorganização inversa (no receptor) vão juntas com o padrão de fragmentação. Após alguns dispositivos conhecidos terem sido usados para acordar sobre o padrão de fragmentação a ser adotado, ambos os dispositivos imediatamente sabem que a tabela de reorganização (no transmissor) e a tabela de reorganização inversa (no receptor) devem ser usadas. Conceitualmente neste caso é mais fácil manter constante a operação de reordenação no transmissor e a operação de cancelamento de reordenação no receptor e apenas trocar a tabela de reorganização no transmissor e a tabela de reorganização inversa no receptor de acordo com a necessidade.

As incorporações exemplares da invenção apresentadas neste pedido de patente não são para serem interpretados para atribuir limitações à aplicabilidade das reivindicações apensas. Especialmente, temos solenemente referenciado a reorganização e a reorganização inversa de certos bits da classe lb; a aplicabilidade da invenção é mais ampla no senso de que esta pode ser usada para otimizar a distribuição da probabilidade de erros de transmissão em qualquer número de quaisquer bits que estão sujeitos à codificação convolucional e à fragmentação antes de transmitir e correspondendo a decodificação e à desfragmentação após a recepção. O verbo “compreender” é usado neste pedido de patente como uma limitação aberta que não exclui a existência das características não descritas. As características descritas nas reivindicações dependentes são mutuamente e livremente combinadas, a menos que por outro lado explicitamente indicada.

Claims (10)

1. Método para transmitir os quadros de informação digital sobre a conexão de comunicação sem fio entre o transmissor e o receptor, compreendendo os passos de: - no transmissor, codificar convolucionalmente e fragmentar (112) uma seqüência de bits exata dentro de cada quadro da informação digital antes de transmitir o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio, e - no receptor, decodificar e desfragmentar (211) uma seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital que foi codificada convolucionalmente e fragmentada, após receber o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio; o método , é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: - no transmissor, reorganizar (411) a seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital que é para ser codificada convolucionalmente e fragmentada, antes de codificar convolucionalmente e fragmentar (112) esta, em uma forma que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e da fragmentação com um certo padrão de fragmentação, a seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão exibe um procedimento pré-definido (701) e - no receptor, reorganizar inversamente (611) a seqüência dos bits dentro de cada quadro da informação digital que foi reorganizada no transmissor assim que o efeito da reorganização no transmissor na ordem comum da seqüência dos bits for cancelada, após decodificar e desfragmentar a seqüência de bits.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que a reorganização da seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital é feita na ordem que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e da fragmentação com um certo padrão de fragmentação, a seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão aumenta essencialmente e invariavelmente (701) para o final da seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende os passos de: - no transmissor, dividir (110) a informação digital pertencendo a cada quadro em ao menos duas classes, das quais apenas os bits pertencentes a uma classe estão sujeitos à reorganização (411) antes de codificar convolucionalmente e fragmentar (112) e; - no receptor, combinar (213) a informação digital pertencendo a cada quadro de ao menos duas classes, das quais apenas os bits pertencendo a uma classe estão sujeitos à reorganização inversa (611) após decodificar e desfragmentar (611).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, é CARACTERIZADQ peio fato de que compreende os passos de: - no transmissor, calcular (111) a soma de verificação sobre os bits pertencendo a uma classe que não está sujeita a reorganização antes de codificar convolucionalmente e fragmentar (112), e adicionar a soma de verificação (121) no quadro da informação digital a ser transmitida para o receptor, e; - no receptor, recalcular (212) a soma de verificação sobre os bits pertencentes a uma classe que não está sujeita a reorganização após decodificar e desfragmentar, e comparar a soma de verificação recalculada à soma de verificação recebida dentro do quadro da informação digital recebida do transmissor de forma a produzir, se os erros de transmissão ocorridos dentre os bits sobre os quais a soma de verificação foi calculada.

5. Método de acordo com a reivindicação 3, é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende os passos de: - no transmissor, produzir na etapa de divisão (110) uma certa classe de bits pré-definida e inserir os bits (123) pertencentes a esta classe de bits pré-definida no quadro da informação digital a ser transmitida para o receptor sem sujeitá-los a reorganização, a codificação convolucional ou a fragmentação e; - no receptor, combinar (213) a informação digital pertencendo também a cada quadro dos bits que não estão sujeitos a decodificação, a desfragmentação ou a reorganização inversa.

6. Método para processar os quadros da informação digital no transmissor antes de transmití-los sobre a conexão de comunicação sem fio para o receptor, compreende o passo de: - codificar convolucionalmente e fragmentar (112) uma certa seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital antes de transmitir o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio, o método é CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende os passos de: - reorganizar (411) a seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital que é para ser codificada convolucionalmente e fragmentada, antes de codificar convolucionalmente e fragmentar (112) esta, na ordem que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e da fragmentação com um certo padrão de fragmentação, a seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão exibe um procedimento pré-definido (701).

7. Método de acordo com a reivindicação 6, é CARACTERIZADO pelo fato de que a reorganização (411) da seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital é feita na ordem que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e da fragmentação com um certo padrão de fragmentação, a seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão aumenta essencialmente e invariavelmente (701) para o final da seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada.

8. Método para gerar as tabelas de reorganização e de reorganização inversa para o propósito de otimizar a distribuição da probabilidade dos erros de transmissão na transmissão dos quadros da informação digital sobre a conexão de comunicação sem fio entre o transmissor e o receptor, o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: - simular (501) a propagação do número de quadros da informação digital através de uma disposição do transmissor, de um canal de indução-erro e de um receptor, uma vez que no transmissor uma certa seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital é codificada convolucionalmente e fragmentada antes de transmitir o quadro sobre uma conexão de comunicação sem fio e no receptor a seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital que foi codificada convolucionalmente e fragmentada é decodificada e desfragmentada após receber o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio; - observar e armazenar (502) a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão por posição de bit na seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada que é produzida no transmissor; - reorganizar (503) as posições dos bits dentro de uma certa seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital assim que a importância para uma certa qualidade de sinal subjetiva de cada posição de bit venha a corresponder inversamente à probabilidade das estatísticas observadas e armazenadas dos erros de transmissão por posição de bit e; - armazenar (504) a correspondência entre as posições de bit originais e as posições de bit reorganizadas como uma tabela de reorganização e a correspondência entre as posições de bit reorganizadas e as posições de bit originais como uma tabela de reorganização inversa.

9. Transmissor para processar os quadros da informação digital antes de transmiti-los sobre a conexão de comunicação sem fio para o receptor, compreende: - um dispositivo codificador convolucional e fragmentador (112) para codificar convolucionalmente e fragmentar uma certa seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital antes de transmitir o quadro sobre a conexão de comunicação sem fio, o transmissor é CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende: - um dispositivo reorganizador (411) para reorganizar a seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital que é para ser codificada convolucionalmente e fragmentada, antes de codificar convolucionalmente e fragmentar (112) esta, na ordem que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e da fragmentação com um certo padrão de fragmentação, a seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão exibe um procedimento pré-definido (701).

10. Transmissor de acordo com a reivindicação 9, é CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo reorganizador (411) é feito para reorganizar a seqüência de bits dentro de cada quadro da informação digital que é feita para ser codificada convolucionalmente e fragmentada, antes de codificar convolucionalmente e fragmentar esta, na ordem que tem sido encontrada para produzir, durante o curso da codificação convolucional com um certo código convolucional e da fragmentação com um certo padrão de fragmentação, a seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada onde a probabilidade das estatísticas dos erros de transmissão aumenta essencialmente e invariavelmente (701) para o final da seqüência codificada convolucionalmente e fragmentada.