FI96650C - Menetelmä ja laitteisto puheen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä - Google Patents

Description

96650

Menetelmä ja laitteisto puheen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä

Keksinnön kohteena on menetelmä puheen välittämi-5 seksi tietoliikennejärjestelmässä, jossa menetelmässä puhesignaali kompressoidaan sopivaa puhekoodausme-netelmää käyttäen pieneen lukumäärään puhekoodausbittejä, puhekoodausbiteille suoritetaan kanava-enkoodaus, käytetään puheen välittämiseen N erilaista puhekoo-10 dausmenetelmää, jotka kaikki toimivat eri siirtonopeuksilla SI, S2, ..., ja vastaavasti SN kbit/s, missä N>2 ja S1>S2>... >SN.

Digitaalisissa puhetta välittävissä tietoliikennejärjestelmissä puhesignaaliin kohdistetaan yleensä seuraa-15 vat kaksi koodausoperaatiota: puhekoodaus ja kanavakoo daus .

Puhekoodaukseen kuuluu lähettimessä suoritettava puhe-enkoodaus, jonka suorittaa puhe-enkooderi, sekä vas-taanottimessa suoritettava puhedekoodaus, jonka suorittaa 20 puhedekooderi. Lähettimessä sijaitseva puhe-enkooderi kompressoi puhesignaalin siten, että sen esittämiseen käytettävä bittien lukumäärä aikayksikköä kohti pienenee, jolloin myös puhesignaalin siirtämiseen tarvittava siirtokapasiteetti pienenee. Vastaanottimessa sijaitseva puhede-/, 25 kooderi suorittaa käänteisen operaation ja syntesoi pu hesignaalin puhe-enkooderin tuottamista biteistä. Vastaanottimessa syntesoitu puhe ei kuitenkaan ole identtistä alkuperäisen puhe-enkooderin kompressoiman puheen kanssa, vaan puhe on enemmän tai vähemmän muuttunut puhekoodauksen 30 seurauksena. Yleensä puheen laatu heikkenee koodauksessa : sitä enemmän, mitä suurempi on puhekoodauksessa käytetty kompressio. Esimerkiksi yleiseurooppalaisen GSM-matka-viestinjärjestelmän (Global System for Mobile Communication) täyden nopeuden liikennekanavan puhe-enkooderi 35 kompressoi puhesignaalin siirtonopeudelle 13 kbit/s. Vas- 2 96650 taavan puhedekooderin syntesoima puhe on laadultaan melko selkeästi huonompaa kuin esimerkiksi yleisen puhelinverkon (PSTN) välittämä puhe.

Täten puhekoodausmenetelmää valittaessa on tehtävä 5 kompromissi menetelmän tarjoaman laadun ja sen vaatiman siirtokapasiteetin välillä. Lisäksi valintaan vaikuttavana tekijänä on puhekoodausmenetelmän toteutuksen kompleksisuus, sillä yleensä puheen laatua voidaan parantaa siirtonopeutta kasvattamatta, jos sallitaan menetelmän lasken-10 tavaatimusten kasvu ja samalla epäsuorasti myös toteutuksen hinnan nousu. Puhekoodausmenetelmien ja niiden toteutustekniikkojen jatkuvan kehityksen vuoksi olemassa oleviin tietoliikennejärjestelmiin olisi puheensiirtoon tarjolla yhä parempia menetelmiä. GSM:ssä käyttöön otetun 15 menetelmän kehittämisen jälkeen on puhekoodaustekniikka edennyt niin paljon, että parempi puheen laatu kuin edel-lämainitulla 13 kbit/s puhekoodausmenetelmällä saadaan nyt aikaiseksi paljon pienemmällä siirtonopeudella, esimerkiksi nopeudella 8 kbit/s.

20 Kanavakoodaukseen kuuluu lähettimessä suoritettava kanavaenkoodaus, jonka suorittaa kanavaenkooderi, ja vas-taanottimessa suoritettava kanavadekoodaus, jonka suorittaa kanavadekooderi. Kanavakoodauksen tehtävänä on suojata siirrettäviä puhekoodausbittejä siirtokanavassa tapahtu-.! . 25 viita virheiltä. Kanavakoodauksen avulla voidaan joko pel kästään havaita onko puhekoodausbitteihin tullut siirrossa virheitä ilman mahdollisuutta korjata niitä, tai kanava-koodauksella voi olla kyky korjata siirrossa syntyneet virheet edellyttäen, että virheitä on vähemmän kuin tietty 30 kanavakoodausmenetelmästä riippuva enimmäismäärä.

: Käytettävän kanavakoodausmenetelmän valinta riippuu siirtokanavan laadusta. Kiinteissä siirtoverkoissa virhe-todennäköisyys on usein hyvin pieni ja tarvittava kanava-koodaus on vähäistä. Sen sijaan langattomissa verkoissa, 35 kuten matkapuhelinverkoissa, siirtokanavien virhetodennä-

II

3 96650 köisyys on usein erittäin suuri ja käytetyn kanavakoodaus-menetelmän vaikutus saavutettavaan puheen laatuun on merkittävä. Matkapuhelinverkoissa käytetään yleensä yhtäaikaisesti sekä virheitä havaitsevia että virheitä korjaavia 5 kanavakoodausmenetelmiä.

Kanavakoodauksen toiminta perustuu puhe-enkoodaus-bittien joukkoon lisättyihin virheentarkistusbitteihin, joita kutsutaan myös kanavakoodausbiteiksi. Lähettimen puhe-enkooderin tuottamat bitit viedään kanavaenkooderil-10 le, joka lisää niihin joukon virheentarkistusbittejä. Esi merkiksi edellämainitussa GSM:n täyden nopeuden siirtokanavassa 13 kbit/s puhekoodausbitteihin lisätään virheen-korjausbittejä, joiden siirtonopeus on 9,8 kbit/s, jolloin puhesignaalin kokonaissiirtonopeudeksi kanavassa tulee 15 22,8 kbit/s. Kanavadekooderi purkaa kanavaenkoodauksen vastaanottimessa siten, että puhedekooderille viedään vain puhe-enkooderin tuottama 13 kbit/s bittivirta. Kanavade-koodauksen yhteydessä kanavadekooderi havaitsee ja/tai korjaa kanavassa syntyneet virheet sikäli kuin se on mah-20 dollista.

Puhekoodauksen ja kanavakoodauksen välillä vallitsee läheinen yhteys puhetta siirtävissä tietoliikennejärjestelmissä. Puhe-enkooderin tuottamien bittien merkitys puheen laadun kannalta yleensä vaihtelee siten, että yhden . 25 tärkeän bitin virhe voi joissakin tapauksissa aiheuttaa kuuluvan häiriön syntesoidussa äänessä, kun taas useampi virhe vähemmän tärkeissä biteissä voi olla lähes huomaamaton. Puhekoodausbittien tärkeyserojen suuruus riippuu oleellisesti käytetystä puhekoodausmenetelmästä, mutta 30 useimmissa menetelmissä on löydettävissä ainakin vähäisiä : eroja. Tästä johtuen kehitettäessä puheensiirtomenetelmää tietoliikennejärjestelmään kanavakoodaus suunnitellaan yleensä puhekoodauksen kanssa siten, että puheen laadun kannalta tärkeimmät bitit suojataan paremmin kuin vähemmän 35 tärkeät bitit. Esimerkiksi GSM-järjestelmän täyden nopeu- . 96650 4 den kanavassa puhe-enkooderin tuottamat bitit on jaoteltu tärkeydeltään kolmeen eri luokkaan, joista tärkein luokka on suojattu kanavakoodauksessa sekä virheitä korjaavalla että virheitä korjaavalla koodilla, toiseksi tärkein luok-5 ka on suojattu vain virheitä havaitsevalla koodilla, ja vähiten tärkeä luokka ei ole suojattu kanavakoodauksessa lainkaan.

Huolimatta puhekoodauksen ja kanavakoodauksen välisestä yhteydestä on niiden käytännön toteutuksessa digi-10 taalisissa matkapuhelinverkoissa usein huomattavia eroja. Esimerkkinä voidaan jälleen käyttää GSM-järjestelmää. Pu-he-enkoodaus ja puhedekoodaus toteutetaan tyypillisesti ohjelmallisesti digitaalista signaaliprosessoria käyttäen. Näin menetellään sekä päätelaitteissa (puhelimissa) että 15 verkkolaitteissa. Kanavakoodaus voidaan myös toteuttaa ohjelmallisesti, mutta usein tätä tarkoitusta varten suunnitellaan varsinkin verkkopuolella oma integroitu piiri. Usein siis puhekoodausmenetelmän vaihtaminen vaatii ainoastaan uuden signaaliprosessoriohjelman, kun taas kanava-20 koodausmenetelmän muuttaminen voi vaatia laitemuutoksia.

Toteutustavan lisäksi nämä kaksi koodausta, puhe-koodaus ja kanavakoodaus, voivat erota fyysisen toteutus-sijaintinsa suhteen matkapuhelinjärjestelmän verkkopuolella. Esimerkiksi GSM-järjestelmässä verkon kanavakoodaus 25 toteutetaan tukiasemassa, kun taas puhekoodaus toteutetaan erillisessä transkooderiyksikössä, joka voi sijaita kaukana tukiasemasta ja joka tukiasemassa sijaitessaankin on täysin erillinen yksikkö. Erillisen sijainnin vuoksi mahdollinen kanavakoodauksen ja puhekoodauksen siirtonopeuk-30 sien muuttuminen aiheuttaisi myös muutoksia eri verkkoelementtien välisiin yhteyksiin.

Puhe- ja kanavakoodauksen erilaisten toteutustapojen ja erillisen sijainnin vuoksi olisi oleellisesti edullisempi ratkaisu, jos olemassa olevan järjestelmän puheen 35 laatua voitaisiin nostaa pelkästään puhekoodausta muutta-

II

• 96650 5 maila. Koska kuitenkin kanavakoodaus on yleensä suunniteltu juuri olemassa olevan järjestelmän puhekoodausta varten, ja koska uuden puhekoodausmenetelmän tulisi käyttää tarkalleen samaa siirtonopeutta kun järjestelmän alkupe-5 räisen puhekoodausmenetelmän, ei ole aikaisemmin esitetty menetelmiä, joiden avulla uusia puhekoodausmenetelmiä voitaisiin sovittaa olemassa oleviin tietoliikennejärjestelmiin.

Kuviot la ja Ib ovat lohkokaavioita, jotka havain-10 nollistavat alalla aiemmin tunnetun tietoliikennejärjestelmän lähetintä ja vastaanotinta. Kuvion la lähettimessä puhesignaali 100 tuodaan puhe-enkooderille 101, joka muodostaa siitä kompressoidut puhekoodausbitit, joiden siirtonopeus on S kbit/s. Nämä puhekoodausbitit viedään kana-15 va-enkooderille 102, jossa niihin lisätään virheenkorjaus-bittejä, jolloin kokonaissiirtonopeudeksi muodostuu S+C kbit/s. Tämä bittivirta 103 lähetetään siirtokanavaa pitkin kuvion Ib vastaanottimelle. Kuvion Ib vastaanottimessa lähettimeltä saatava bittivirta 104 viedään ensin kanava-20 dekooderille 105, joka purkaa kanavaenkoodauksen ja siirtää puhedekooderille 106 tuloksena syntyneet puhekoodausbitit, joiden siirtonopeus on nyt jälleen S kbit/s. Puhe-dekooderi syntesoi digitaalisen puhesignaalin 107. Alalla aiemmin tunnetuissa tietoliikennejärjestelmissä on käytös-| , 25 sä siis ainoastaan 1 puhe-enkoodausmenetelmä ja sitä vas taava kanavakoodausmenetelmä. Tällaisia tietoliikennejärjestelmiä ovat muun muassa kaikki yleisimmät digitaaliset matkapuhelinjärjestelmät.

Alalla tunnetaan yleisesti myös järjestelmiä, jois-30 sa käytetään kahta eri puhekoodausmenetelmää siten, että ; kumpaankin puhekoodausmenetelmään liittyy oma kanavakoo- dausmenetelmänsä, ja joissa puhe- ja kanavakoodauksen muodostama kokonaissiirtonopeus on erilainen näissä kahdessa menetelmässä. Esimerkkinä tällaisesta järjestelmästä on 35 GSM-matkapuhelinjärjestelmä, johon on määritelty täyden ja 6 96650 puolen nopeuden liikennekanavat.

Tunnetaan myös ratkaisuja, joissa kuvioiden la ja Ib mukaisia lähettimiä ja vastaanottimia kytketään rinnan siten, että muodostuvassa järjestelmässä on käytössä usei-5 ta eri puhe-enkoodausmenetelmiä joihin kuhunkin liittyy vastaava kanavakoodausmenetelmä. Tällaisessa järjestelmässä käytetyt puhekoodausmenetelmät voivat toimia eri siirtonopeuksilla, jolloin myös niihin liittyvät kanavakoo-dausmenetelmät ovat toisistaan riippumattomia ja toimivat 10 eri siirtonopeuksilla.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on digitaalinen tietoliikennejärjestelmä, jossa puheen välittämiseen käytetään useita eri puhekoodausmenetelmiä, jotka eivät toimi samalla siirtonopeudella.

15 Keksinnön päämääränä on menetelmä ja laitteistot, jotka mahdollistavat käyttää puheen välittämiseen digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä useita eri puhekoodausmenetelmiä, jotka eivät toimi samalla siirtonopeudella.

20 Keksinnön päämääränä on myös menetelmä, jonka avul la olemassa olevaan digitaaliseen tietoliikennejärjestelmään, joka käyttää tiettyä puhekoodausmenetelmää, voidaan sovittaa kehittyneempiä, alhaisemmalla siirtonopeudella toimivia puhekoodausmenetelmiä.

. 25 Keksinnön päämääränä on lisäksi menetelmä, jolla digitaaliseen tietoliikennejärjestelmään voidaan lisätä uusia puhekoodausmenetelmiä siten, että aiemmin käytössä ollut kanavakoodausmenetelmä säilytetään ennallaan.

Keksinnön päämääränä on lisäksi menetelmä, joka 30 mahdollistaa uusien puhekoodausmenetelmien lisäämiseen : olemassa olevaan digitaaliseen tietoliikennejärjestelmään siten, että lisäys aiheuttaa mahdollisimman pieniä muutoksia tietoliikennejärjestelmässä.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä 35 menetelmällä, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista,

II

7 96650 että käytetään kunkin puhekoodausmenetelmän yhteydessä puhekoodausmenetelmälle ominaista ensimmäistä kanavakoo-dausmenetelmää, jossa puhekoodausbitteihin lisätään vir-5 heitä havaitsevia ja virheitä korjaavia ensimmäisiä kana-vakoodausbittejä, ja joka tuottaa käytetystä puhekoodaus-menetelmästä riippumattoman vakion siirtonopeuden SI siten, että puhe-enkoodaukselta saatuihin puhekoodausbitteihin ensimmäisessä kanavaenkoodauksessa lisättyjen ensim-10 mäisten kanavakoodausbittien siirtonopeus on käytetystä puhekoodausmenetelmästä riippuen vastaavasti 0, S1-S2, ...,S1-SN kbit/s, suoritetaan ensimmäisen kanavaenkoodauksen jälkeen toinen kanavaenkoodaus, jossa ensimmäisen kanavaenkoodauk-15 sen tuottamaan signaaliin lisätään virheitä havaitsevia ja virheitä korjaavia toisia kanavakoodausbittejä, joiden siirtonopeus on C kbit/s siten, että toisen kanava-enkoo-dauksen jälkeen kokonaissiirtonopeus on valitusta puhekoodausmenetelmästä riippumatta vakio Sl+C kbit/s..

20 Keksinnön kohteena on myös lähetinlaitteisto digi taalista puhetta välittävää tietoliikennejärjestelmää varten, joka laitteisto käsittää puhe-enkoodausvälineet puhesignaalin koodaamiseksi sopivaa puhekoodausmenetelmää käyttäen, 25 kanavaenkoodausvälineet puhekoodatun signaalin ka na vaenkoodaamiseksi signaaliksi, jonka siirtonopeus on sama kuin siirtokanavassa käytetty kokonaissiirtonopeus, puhe-enkoodausvälineet käyttävät kahta tai useampaa puhekoodausmenetelmää, jotka tuottavat keskenään erilaiset 30 siirtonopeudet omaavat puhe-enkoodatut signaalit.

: Lähetinlaitteistolle on keksinnön mukaisesti tun nusomaista, että kanavakoodausvälineineiden suorittama kanavakoodaus on kaksivaiheinen, käsittäen 35 - puhekoodausmenetelmäkohtaiset ensimmäiset kana- 96650 θ vakoodaukset, jotka tuottavat mainituista keskenään erilaiset siirtonopeudet omaavista enkoodatuista puhesignaaleista ensimmäiset kanavakoodatut signaalit, joilla on keskenään samanlainen ja puhekoodausmenetelmästä riippuma-5 ton vakio siirtonopeus, ja puhekoodausmenetelmästä riippumattoman toisen kanavakoodauksen, joka tuottaa valitusta ensimmäisestä kanavakoodatusta signaalista toisen kanavakoodatun signaalin, jonka puhekoodausmenetelmästä riippumaton vakio siir-10 tonopeus on sama kuin siirtokanavassa käytetty kokonais-siirtonopeus.

Keksinnön kohteena on edelleen digitaalisen puhetta välittävän tietoliikennejärjestelmän vastaanotinlaitteis-to, joka käsittää 15 kanavadekoodausvälineet vastaanotetun kanavaenkoo- datun puhesignaalin dekoodaamiseksi, puhedekoodausvälineet kanavadekoodatun puhesignaalin puhedekoodaamiseksi sopivaa puhekoodausmenetelmää käyttäen. Vastaanotinlaitteistolle on keksinnön mukaisesti 20 tunnusomaista, että puhedekoodausvälineet käyttävät kahta tai useampaa puhedekoodausmenetelmää kahdella tai useammalla puhe-en-koodausmenetelmällä tuotettujen, keskenään erilaiset siirtonopeudet omaavien puhe-enkoodattujen puhesignaalien 25 dekoodaamista varten, • < kanavadekoodausvälineiden suorittama kanavadekoo-daus on kaksivaiheinen, käsittäen puhekoodausmenetelmästä riippumattoman toisen kanavadekoodauksen, joka tuottaa mainitusta vastaanotetus-30 ta kanavaenkoodatusta puhesignaalista, jonka puhekoodaus- . menetelmästä riippumaton vakio siirtonopeus on sama kuin tietoliikennekanavassa käytetty kokonaissiirtonopeus. ensimmäisen signaalin, jolla on puhekoodausmenetelmästä riippumaton alhaisempi vakio siirtonopeus 35 - puhekoodausmenetelmäkohtaiset ensimmäiset kanava- *

II

9 96650 dekoodaukset, jotka kanavadekoodaavat mainitun ensimmäisen signaalin tuottaen puhekoodausmenetelmäkohtaiset enkooda-tut puhesignaalit, joilla on keskenään erilaiset siirtonopeudet .

5 Keksinnössä puheen välittämiseen digitaalisissa tietoliikennejärjestelmässä käytetään useita eri puhekoo-dausmenetelmiä, jotka voivat kaikki toimia eri siirtonopeuksilla siten, että puhekoodauksesta ja kanavakoodauksesta muodostuva kokonaissiirtonopeus saadaan pysymään 10 samana käytetyn puhekoodausmenetelmän siirtonopeudesta riippumatta. Menetelmä perustuu kaksiosaisen kanavakoodauksen käyttöön. Ensimmäinen kanavakoodaus on puhe-enkoo-dausmenetelmästä riippuvainen ja se suoritetaan puhekoo-dauksen yhteydessä siten, että puhe-enkoodauksen ja ensim-15 mäisen kanavaenkoodauksen tuottama kokonaissiirtonopeus on aina vakio käytetystä puhekoodausmenetelmästä riippumatta. Tämän jälkeen suoritettava toinen kanavaenkoodaus on aina täsmälleen sama puhe-enkoodausmenetelmästä ja ensimmäisestä kanavaenkoodausmenetelmästä riippumatta ja sitä käyte-20 tään yhdessä kaikkien puhe-enkoodausmenetelmien kanssa.

Toinen kanavakoodaus voi olla esimerkiksi olemassa olevassa tietoliikennejärjestelmässä aiemmin käytössä ollut kanavakoodaus, esim. GSM-järjestelmän suositusten mukainen kanavakoodaus. Tällöin olemassa olevan tietoliikennejär-); 25 jestelmän aiemmin käytössä olevan puhekoodausmenetelmän yhteydessä ei käytetä ensimmäistä kanavakoodausta, ts. ensimmäisen kanavaenkoodauksen tuottama ensimmäisten kana-vakoodausbittien siirtonopeus on 0. Myöhemmin lisättävien, alhaisemmalla siirtonopeudella toimivien puhe-enkoodaus-30 menetelmien yhteydessä käytetään sitten sellaisia ensim-; mäisiä kanavakoodausmenetelmiä, jotka tuottavat saman ko- konaissiirtonopeuden kuin alkuperäinen puhe-enkoodaus-menetelmä. Uudet puhe-enkoodausmenetelmät voidaan tällä tavoin lisätä olemassa olevaan tietoliikennejärjestelmään 35 siten, että aiemmin käytössä ollut kanavakoodausmenetelmä 10 96650 säilytetään ennaltaan. Täten keksintö tekee mahdolliseksi olemassa olevan järjestelmän äänen laadun parantamisen mahdollisimman pienin muutoksin.

Keksintö poikkeaa oleellisesti esimerkiksi GSM-jär-5 jestelmästä, jossa on määritelty täyden ja puolen nopeuden kanavat, koska keksintö mahdollistaa useiden puhe-enkoo-dausmenetelmien käytön tietoliikennejärjestelmässä siten, että puhe- ja kanavakoodauksen käyttämä kokonaissiirtono-peus on vakio puhekoodausmenetelmästä riippumatta. Tämän 10 keksinnön kannalta tunnetut täyden ja puolen nopeuden siirtokanavat muodostavat kumpikin oman eri järjestelmänsä ja keksintö voidaan toteuttaa toisistaan riippumatta kummassakin siirtokanavassa.

Kulloisellakin yhteydellä käytettävä puhekoodaus-15 menetelmä sekä siihen liittyvä ensimmäinen kanavakoodaus-menetelmä voidaan valita monilla eri menetelmillä, kuten manuaalisesti käyttäjän toimesta, automaattisesti siirtotien virheellisyyden perusteella tai lähetinlaitteiston ja vastaanotinlaitteiston välisen signaloinnin perusteella.

20 Keksinnön mukaisen menetelmän pohjalla on siten ensimmäisen kanavakoodauksen käyttö siten, että puhe-en-koodauksen ja ensimmäisen kanava-enkoodauksen tuloksena saadaan vakiosiirtonopeus, jolloin uusi puhekoodausmene-telmä voidaan sovittaa käytettäväksi olemassa olevaan jär-*· 25 jestelmään muuttamatta jo aiemmin käytössä ollutta toista kanavakoodausmenetelmää. Keksinnölle on olemassa olevaan järjestelmään erityisesti tunnusomaista, että kaikille puhekoodausmenetelmille on yhteinen toinen kanavakooderi ja että kunkin puhekoodausmenetelmän yhteydessä on käytet-30 ty sille ominaista ensimmäistä kanavakoodausmenetelmää . siten, että yhden puhekooderin yhteydestä tämä ensimmäinen kanavakooderi puuttuu.

Keksintö voidaan toteuttaa siten, että ensimmäinen kanavakoodaus toteutetaan puhekoodauksen yhteydessä, jol-35 loin aiemmin käytetty kanavakoodausyksikkö, joka toteuttaa 11 11 96650 toisen kanavakoodauksen voidaan säilyttää ennallaan. Esimerkiksi GSM-matkapuhelinverkossa voidaan ensimmäinen kanavakoodaus toteuttaa ohjelmallisesti transkooderiyksikös-sä yhdessä uuden puhekoodausmenetelmän kanssa, jolloin 5 kiinteän verkon puolelle ei vaadita mitään muita muutoksia. Päätelaitteessa (puhelimessa) uusi puhekoodaus-menetelmä ja vastaava ensimmäinen kanavakoodausmenetelmä voidaan toteuttaa puhelimen signaaliprosessoria käyttäen kuten aiemminkin käytetty puhekoodaus on toteutettu.

10 Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisem min ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio la ja kuvio Ib esittävät vastaavasti tunnetun tekniikan mukaista lähetintä ja vastaanotinta, 15 kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen tietoliikenne järjestelmän lähettimen lohkokaavion, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen tietoliikennejärjestelmän vastaanottimen lohkokaavion.

Esillä oleva keksintö soveltuu erityisesti tieto-20 liikennejärjestelmiin, joissa kanavakoodauksen merkitys on suuri. Keksinnön pääsovellusalue on puheen langattomassa siirrossa, kuten esimerkiksi digitaalisissa matkapuhelinjärjestelmissä. Erityisen tärkeänä sovelluskohteena keksinnölle on GSM-matkapuhelinjärjestelmä ja sen johdannai-.*. 25 set, jotka ovat puhekoodauksen ja kanavakoodauksen osalta GSM:n kaltaisia, mutta jotka voivat erota GSM:stä esimerkiksi toimintataajuusalueidensa suhteen, kuten DCS-1800 ja DCS-1900 järjestelmät.

Kuten aikaisemmin on kuvattu, keksinnön mukaisessa 30 digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä puheenvälittä- : miseen käytetään useita eri puhekoodausmenetelmiä, jotka eivät kaikki toimi samalla siirtonopeudella. Kuhunkin käytettyyn puhekoodausmenetelmään liitetään ensimmäinen kanavakoodaus, siten että puheenkoodauksesta ja kanavakoodauk-35 sesta muodostuva kokonaissiirtonopeus saadaan pysymään 12 96650 vakiona käytetyn puhekoodausmenetelmän siirtonopeudesta riippumatta. Kanavakoodauksen toinen osa on aina täsmälleen sama puhekoodausmenetelmästä ja ensimmäisestä kanava-koodausmenetelmästä riippumatta.

5 Kuvio 2 esittää erään keksinnön mukaisen tietolii kennejärjestelmän lähettimen lohkokaavion. Lähetin käsittää N-kappaletta rinnakkaisia puhe-enkoodereita 2021-202N, joiden tuottamien kompressoitujen puhesignaalien eli puhe-koodausbittien siirtonopeudet ovat vastaavasti S1# S2...f 10 SN kbit/s (siirtonopeuden yksikkö kbit/s on jatkossa merkintöjen selvyyden vuoksi jätetty pois). Siirrettävä digitaalinen puhesignaali 200 tuodaan sisään tulokytkimelle 201, jolla valitaan kutakin puheyhteyttä varten yksi näistä N:stä puhe-enkooderista 202. Kuviossa 2 esitetyssä suo-15 ritusmuodossa keksintöä sovelletaan siten, että lisätään uusia kehittyneempiä puhekoodausmenetelmiä jo olemassa olevaan järjestelmään. Tämän vuoksi puhe-enkooderi 2023 kuviossa la soveltaa olemassa olevassa tietoliikennejärjestelmässä aiemmin käytössä ollutta puhekoodausmenetelmää, 20 jonka tuottama puhekoodausbittien siirtonopeus on Slt joka on sama kuin olemassa olevassa tietoliikennejärjestelmässä aiemmin käytössä ollut puhekoodausbittien siirtonopeus. Lähettimessä on siten lisäksi valittavissa N-l muuta puhe-enkooderia 2022-202N, joiden tuottamat siirtonopeudet ovat 25 vastaavasti S2, S3,...SN, missä puhe-enkooderien kokonaislukumäärä N^2. Puhe-enkoodereiden siirtonopeudet suhtautuvat toisiinsa siten, että S1aS2aS3a. . . 2SN, missä kuitenkin välttämättä S1aSN. Tietoliikennejärjestelmään lisättyjen puhe-enkooderien käyttämä puhekoodausbittien siirtonopeus voi 30 siis joidenkin puhe-enkooderien 202Z-202N kohdalla olla : sama kuin tietoliikennejärjestelmässä aiemmin käytössä ollut puhekoodausbittien siirtonopeus Sx, mutta vähintään yhden puhe-enkooderin kohdalla tämä siirtonopeus on pienempi kuin aiemmin käytössä ollut siirtonopeus Sj^. Kunkin 35 puhe-enkooderin 2023-202N yhteydessä käytetään kullekin pu- II· 13 96650 hekoodausmenetelmälle ominaista ensimmäistä kanavaenkoode-ria 2031-203n, kuitenkin siten, että niiden puhe-enkoode-rien kohdalla joiden tuottama puhekoodausbittien siirtonopeus on Si, ensimmäinen kanavaenkooderi 203 ei millään ta-5 voin vaikuta puhekoodausbitteihin vaan siirtää ne sellaisenaan toiselle kanavaenkooderilie 205. Tällaisessa tapauksessa ensimmäisen kanavaenkooderin tuottama ensimmäisten kanavakoodausbittien siirtonopeus on siis 0 ja toiselle kanavaenkooderille 205 menevä siirtonopeus on S3.

10 Toisin sanoen tällaisessa tapauksessa ensimmäinen kanavaenkooderi 203 itse asiassa puuttuu kokonaan, kuten kuviossa 2 järjestelmässä jo aiemmin käytössä ollutta puheenkoo-deria 202 vastaava ensimmäinen puhe-enkooderi 2021. Ensimmäisen kanavaenkooderin 2032-203N tuottama ensimmäisten 15 kanavakoodausbittien siirtonopeus voi olla myös jonkin muun puheenkooderin 2022-202N yhteydessä, jos kyseisen pu-he-enkooderin tuottama puhekoodausbittien siirtonopeus on Sx. Muussa tapauksessa ensimmäinen kanavaenkooderi 2032-203N lisää vastaavan puhe-enkooderin 202Z-202N tuottamaan bitti-20 virtaan virheenkorjausbittejä siten, että puhe-enkoodauk-sen ja ensimmäisen kanavaenkoodauksen muodostama kokonais-siirtonopeus on S! käytetystä puhe-enkoodausmenetelmästä riippumatta. Ensimmäisten kanavaenkooderien 2031-203N tuottamien kanavakoodausbittien siirtonopeus on tällöin vas-.V 25 taavasti O^-Sj, S1-S3,.../ Si-S,, niiden eteen sarjaan kyt ketyn puhe-enkooderin 2021-202N käyttämästä puhe-enkoodausmenetelmästä riippuen. Keksinnölle on ominaista, että ensimmäisen kanavaenkooderin 203 tuottama ensimmäisten kanavakoodausbittien siirtonopeus on suurempi kuin 0 vähintään 30 yhden puhe-enkoodausmenetelmän yhteydessä käytetylle en-: simmäiselle kanavaenkooderille 203. Puheyhteyttä varten valitulta ensimmäiseltä kanavaenkooderilta 203^203,, puhe-koodausbitit ja ensimmäiset kanavakoodausbitit siirretään kytkimen 204 kautta toiselle kanavaenkooderille 205. Kek-35 sinnön mukaisessa lähettimessä toiselle kanavaenkooderille 14 96650 205 siirrettävän bittivirran siirtonopeus on siis aina vakio Sx kbit/s toinen kanavaenkooderi lisää valitun puhe-enkooderin 202 ja ensimmäisen kanavaenkooderin 203 tuottaman bittivirtaan virheenkorjausbittejä siten, että toisen 5 kanavaenkooderin lähdössä 206 kokonaissiirtonopeus on vakio S-l+C kbit/s. Kytkimiä 201 ja 204 ohjataan ohjaussignaalilla 207 synkronisesti siten, että valituksi tulee halutun puhe-enkoodausmenetelmän toteuttavan puheenkooderin 202 ja vastaavan ensimmäisen kanavaenkooderin 203 sarjaan-10 kytkentä. Tieto valitusta puhekoodausmenetelmästä lähetetään myös siirtokanavaan signaalissa 208, jotta vastaanot-timessa voidaan valita käytetyn puhe-enkoodaus- ja ensimmäisen kanavaenkoodausmenetelmän mukaiset oikeat ensimmäinen kanavadekoodaus- ja puhedekoodausmenetelmä.

15 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen tietoliikenne järjestelmän vastaanottimen lohkokaavion. Vastaanotin käsittää toisen kanavadekooderin 301, valintakytkimen 302, N-kappaletta rinnakkaisia ensimmäisiä kanavadekoodereita 303J.-303J, sekä N-kappaletta rinnakkaisia puhedekoodereita 20 3041-304n, ja valintakytkimen 305. Siirtokanavasta vastaan otetaan lähettimeltä tulevat puhekoodausbitit sekä ensimmäiset ja toiset kanavakoodausbitit toisen kanavadekooderin 301 sisääntuloon 300. Toinen kanavadekooderi 301 purkaa kuvion 2 lähettimen toisen kanavaenkooderin 205 suo-25 rittaman toisen kanavaenkoodauksen, jolloin sisääntuloon 300 vastaanotetun bittivirran siirtonopeus pienenee vakio-arvosta Sx+C vakioarvoon Sx. Toinen kanavadekooderi 301 on siten riippumaton käytetystä puhekoodausmenetelmästä ja suorittaa aina saman kanavadekoodauksen. Toisen kanavade-30 kooderin 301 ulostulon tuotettu bittivirta, jonka siir-: tonopeus on Slf siirretään valintakytkimelle 302. Valinta- kytkin 302 kytkee toisen kanavadekooderin 301 ulostulon jollekin N:stä ensimmäisestä kanavadekooderista SOSi-SOSj, käytetystä puhekoodausmenetelmästä riippuen. Vastaanotin 35 vastaanottaa siirtokanavan kautta lähettimeltä myös sig-

II

15 96650 naalin 307, joka vastaa signaalia 208 kuviossa 2 ja joka kertoo tiedon puheyhteydellä käytetystä puhekoodausmene-telmästä, jonka mukaan kytkimen 302 ja myös kytkimen 305 asento määräytyy. Ensimmäinen kanavadekooderi 303 on aina 5 käytetystä puhekoodausmenetelmästä riippuvainen ja kytketty sarjaan siihen liittyvän puhedekooderin 304 kanssa. Ensimmäinen kanavadekooderi 303 purkaa kuvion 2 lähettimen ensimmäisen kanavaenkooderin 203 suorittaman ensimmäisen kanavaenkoodauksen ja tuottaa valitun puhekoodausmenetel-10 män käyttämän siirtonopeuden. Jos lähettimessä ensimmäisen kanavaenkoodauksen lisäämien kanavakoodausbittien siirtonopeus on 0, kuten kanavaenkooderilla 203x kuviossa 2, niin vastaava ensimmäinen kanavadekooderi siirtää toiselta kanavadekooderilta 301 tulevat bitit, joiden siirtonopeus 15 on S1# suoraan siihen liittyvälle puhedekooderille, joten itseasiassa ensimmäinen kanavadekooderi puuttuu kokonaan tällaisen puhekoodausmenetelmän yhteydestä. Kuviossa 3 on jätetty kokonaan pois ensimmäinen kanavadekooderi 303lf joka vastaa kuvion 2 ensimmäistä kanavaenkooderia 203x, 20 joka oli myös jätetty pois. Luonnollisesti vain yksi kana-vadekoodereista on käytössä kerrallaan. Kuvion 3 muut ensimmäiset kanavadekooderit 3032-303N purkavat kuvion 2 puhe -enkoodereihin 2022-202n liittyvän kanavaenkoodauksen ja siten pienentävät toiselta kanavadekooderilta 301 vastaan-” 25 otetun bittivirran vakiosiirtonopeutta S2 ensimmäisten kanavakoodausbittien siirtonopeudella 0, S^S;,, S1-S3, ..., S1-SN tuottaen puhekoodausmenetelmistä riippuvat siirtonopeudet Slf S2,...,SN kbit/s. Ensimmäisen kanavadekooderin 3031-303n tuottama bittivirta siirretään vastaavalle puhe-30 dekooderille 3041-304„, joka tuottaa vastaanotettujen puhe-[ koodausbittien avulla syntesoidun puhesignaalin. Valitun puheenkoodausmenetelmän mukaisen puhedekooderin ulostulosignaali kytketään valintakytkimellä 305 vastaanottimen ulostuloon 306. Valintakytkimen 305 asento määräytyy 35 siirtokanavan kautta lähettimeltä vastaanotetun signaalin 16 96650 307 perusteella.

Kuvioissa 2 ja 3 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa tieto käytetystä puhekoodausmenetelmästä välitetään siirtokanavan kautta lähettimeltä vastaanottimelle. Tämän 5 tiedon välittäminen voidaan tehdä millä tahansa sopivalla menetelmällä, esimerkiksi jotakin sinänsä tunnettua signa-lointimenetelmää käyttäen. Puhekoodausmenetelmän valinta voi olla myös yksittäisen vastaanottimen tai lähettimen osalta kiinteä. Oleellista kuitenkin on, että tieto pu-10 tieyhteydellä käytetystä puhekoodausmenetelmästä on olemassa sekä lähettimellä että vastaanottimella, jolloin kytkinten 201, 204, 302 ja 305 asennot voidaan määrätä oikein ja valita sama puhekoodausmenetelmä sekä lähettimessä että vastaanottimessa.

15 On olemassa useita tapoja valita kullakin puheyh teydellä keksinnön mukaisesti käytettävä puhekoodausmenetelmä. Seuraavassa on esitetty joitakin valintaan vaikuttavia tekijöitä ja eräitä valintamenetelmiä keksintöä näihin kuitenkaan rajoittamatta.

20 Kun valitaan puhekoodausmenetelmä, jossa puhekoo- dausbittien siirtoon käytettävä siirtonopeus on mahdollisimman pieni, jää vastaavasti ensimmäiseen kanavakoodauksen käytettäväksi enemmän bittejä. Tällöin järjestelmän suorituskyky paranee virheellisessä kanavassa, mutta vas-25 taavasti suorituskyky voi heikentyä virheettömässä kanavassa, jossa olisi edullista käyttää mahdollisimman paljon kapasiteettia juuri puhekoodaukseen. Puhekoodausmenetelmi-en luokittelu virhesietoisiin ja hyvään siirtokanavaan sopiviin menetelmiin puhekoodausbittien siirtonopeuden 30 mukaan on voimakas yksinkertaistus, sillä siirtonopeus ei : ole ainoa asiaan vaikuttava tekijä. Tällainen luokittelu kuitenkin selventää tässä yhteydessä puhekoodausmenetelmän valintaa. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa puhekoodausmenetelmä valitaankin siirtokanavan virheellisyyden mukaan 35 siten, että hyvässä siirtokanavassa valitaan puhekoodaus- • il 17 96650 menetelmä, jossa puhekoodaukseen käytetään mahdollisimman suuri osa siirtokanavan kapasiteetista, ts. puhekoodauk-sella suuri siirtonopeus, ja huonossa siirtokanavassa valitaan enemmän ensimmäistä kanavakoodausta painottava pu-5 hekoodausmenetelmä, ts. puheenkoodausmenetelmä, jolla on alhainen siirtonopeus. Valinta voidaan tehdä tarkastelemalla siirtokanavan laatua/virheellisyyttä yhteyden muo-dostamisvaiheessa. Koska siirtokanavan laatu voi vaihdella hyvin paljon puheyhteyden aikana, voidaan siirtokanavan 10 laatua/virheellisyyttä tarkastella myös puheyhteyden aikana ja tarvittaessa vaihtaa puhekoodausmenetelmää.

Esillä olevan keksinnön tärkeimpiä etuja on, että sen avulla voidaan olemassa olevaan tietoliikennejärjestelmään lisätä uusia puhekoodausmenetelmiä. Tällaisessa 15 tapauksessa on oleellista, että uusia puhekoodausmenetelmiä käyttävät lähettimet ja vastaanottimet toimivat edelleen yhdessä myös tietoliikennejärjestelmän aiemmin käytettyjen lähettimien ja vastaanottimien kanssa, joissa näitä uusia puhekoodausmenetelmiä ei ole toteutettu. Täl-20 laisessa tietoliikennejärjestelmässä on tyypillisesti erilaisia lähettimiä ja vastaanottimia, joissa ei ole toteutettu yhtenäistä joukkoa puhekoodausmenetelmiä. Kaikissa lähettimissä ja vastaanottimissa täytyy kuitenkin olla käytettävissä vähintään yksi kaikille yhteinen puhekoo-. 25 dausmenetelmä. Jos esimerkiksi keksinnön mukainen uusi järjestelmä tehdään suunnittelemalla ja toteuttamalla uusi puhekoodausmenetelmä GSM-järjestelmän täyden nopeuden siirtokanavaan, on uudessa GSM-järjestelmässä käytössä puhelimia ja verkkoelementtejä, joihin on toteutettu sekä 30 uusi puhekoodausmenetelmä että GSM-järjestelmässä nykyisin ; käytössä oleva menetelmä (uudet laitteet). Sen lisäksi on järjestelmässä käytössä myös aiemminkin käytössä olleita laitteita, joihin on toteutettu vain nykyinen GSM-järjes-telmän mukainen puhekoodausmenetelmä, ts. vanhat laitteet.

35 Uuden ja vanhan laitteen kommunikoidessa keskenään on pu- 18 96650 hekoodaus menetelmäksi valittava GSM-järjestelmän nykyinen menetelmä, joka on valittavana molemmissa laitteissa. Sekalainen laitekanta on siten toinen valintaan vaikuttava tekijä: puhekoodausmenetelmäksi valitaan yhteyden alussa 5 sellainen sopivin mahdollinen puhekoodausmenetelmä, joka on valittavissa sekä lähettimessä että vastaanottimessa. Tällöinkin puhekoodausmenetelmä voidaan joutua vaihtamaan yhteyden aikana, sillä lähetin ja vastaanotin voivat vaihtua myös yhden puheyhteyden aikana.

10 Keksinnön kuvauksen yhteydessä on käytetty määri tettä, että kanavaenkooderi 203, 205 lisää virheen tarkistusbittejä puhekoodausbittien joukkoon. Kanavaenkooderi 203, 205 voi todella käytännössä toimia siten, että virheen tarkistusbitit lisätään puhe-enkooderin tuottamien 15 puhekoodausbittien joukkoon siten, että puhekoodausbitit ovat edelleen muuttumattomina näkyvissä syntyneessä bitti-virheessä, jossa ovat nyt mukana lisäksi kanavakoodausbi-tit. Kanavaenkooderi 203, 205 voi myös kanavakoodaus- menetelmästä riippuen toimia niin, että virheentarkistus-20 bittien lisäyksen yhteydessä myös puhekoodausbitit muuttuvat. Kanavadekooderi 301, 303 palauttaa siinä tapauksessa puhekoodausbitit ennalleen kanavadekoodauksen yhteydessä, mikäli kanavassa tulleiden virheiden määrä ei ylitä kanavakoodauksen virheenkorjaamiskykyä. Esillä olevan keksin-25 non kannalta näiden kahden menetelmän välillä ei ole eroa ja ilmaisulla "kanavaenkooderi lisää virheentarkistusbitit puhekoodausbittien joukkoon" tarkoitetaan näitä molempia tapauksia, sillä puhekoodauksen ja siirtonopeuden kannalta tapahtuu juuri näin.

30 Puhesignaaliin kohdistuu tietoliikennejärjestelmäs- : sä usein myös muita operaatioita, kuten salaus, kanavakoo daukseen läheisesti liittyvä lähetettävien bittien lomitus (bit interleaving), mahdollinen modulaatiomenetelmään liittyvä esikoodaus (pre-coding) tai lähetettävän signaa-35 Iin spektrin muokkaamiseen liittyvä bittien sekoitus, mut- • li 19 96650 ta näillä menetelmillä ei ole merkitystä esillä olevan keksinnön kannalta. Esillä olevassa keksinnössä kanavakoodauksella tarkoitetaan kuitenkin nimen omaan virheitä havaitsevien ja virheitä korjaavien koodien käyttämistä.

5 Riippuen kanavakoodauksen toteutuksesta kanavadekooderilla voi olla käytettävissään tietoa demodulaation tuloksista siten, että kanavadekooderi voi hyödyntää tietoa yksittäisten bittien virhetodennäköisyyksistä, ns. demodulaat-torin pehmeistä päätöksistä (soft decisions). Keksinnön 10 kannalta ei ole oleellista onko pehmeitä päätöksiä käytössä vai ei ja keksinnössä tarkoitetulla kanavadekooderilla käsitetään molemmat tapaukset. Tyypillisissä toteutuksissa keksinnön mukaisella toisella kanavadekooderilla 301 on pehmeän päätöksen tulokset käytettävissään ja ensimmäisel-15 lä kanavadekooderilla 303 ei, mutta myös toisenlaiset toteutukset keksinnön mukaisesta järjestelmästä ovat mahdollisia.

Seuraavassa esitetään yleisellä tasolla yksinkertainen toteutusesimerkki, jossa GSM-matkapuhelinjärjestel-20 män täyden nopeuden siirtokanavaan sovitetaan uusi puhe-koodausmenetelmä käytettäväksi rinnakkain nykyisin käytössä olevan RPE-LTP-puhekoodausmenetelmän kanssa. Esimerkin avulla vain havainnollistetaan keksintöä ja kyseessä on vain yksi mahdollinen toteutustapa keksintöä siihen ra-25 joittamatta. RPE-LTP-puhekoodausmenetelmässä puhesignaali jaetaan 20 ms mittaisiin kehyksiin, joista kustakin RPE-LTP-puheenkooderi muodostaa 260 puhekoodausbittiä, jolloin puhekoodausbittien siirtonopeus on 13 kbit/s. GSM:n täyden nopeuden puhekanavassa käytettävä 30 kanavaenkooderi, joka on keksinnön mukaisen järjestelmän • toinen kanavaenkooderi, lisää 260 puhekoodausbitin jouk koon 196 virheenkoodausbittiä, jolloin kokonaisbittimää-räksi yhden 20 ms kehyksen osalta tulee 456 bittiä, joka vastaa kokonaissiirtonopeutta 22,8 kbit/s. Tässä esimer-35 kissä GSM:n täyden nopeuden puhekanavaan lisätään tekni- 20 96650 sesti kehittynyt puhekoodausmenetelmä, jonka puhekoodaus-bittien siirtonopeus on 8 kbit/s ja jossa puhesignaali on jaettu 10 ms mittaisiin kehyksiin, joissa kussakin on 80 bittiä. Keksinnön toteuttamiseksi tälle puhekoodaus-5 menetelmälle on suunniteltava ensimmäinen kanavakoodaus-menetelmä. Yksinkertainen esimerkki ratkaisu ensimmäiseksi kanavakoodaukseksi koostuu seuraavista toimenpiteistä, jotka on kuvattu ensimmäisen kanavaenkooderin kannalta.

a. Yhdistetään ensimmäisessä kanavaenkooderissa 10 kaksi 80 bitin puhekehystä yhdeksi 160 bitin kehykseksi.

b. Lisätään näihin 160:een bittiin 100 virheenkor-jausbittiä jotakin sinänsä tunnettua virheenkorjauskoodia käyttäen. Koodin valintaan vaikuttavat sekä käytetty 8 kbit/s puhekoodausmenetelmä että GSM:n täyden nopeuden 15 kanavan kanavakoodausmenetelmä. Tuloksena saadaan GSM: n täyden nopeuden kanavan mukainen 260 bitin puhekehys.

c. Järjestetään syntyneet 260 bittiä kolmeen tärkeys luokkaan GSM:n täyden nopeuden kanavan kanavakoodauksen mukaisesti.

20 Tämän jälkeen puhekoodausbitit ja ensimmäiset kana- vakoodausbitit viedään toiselle kanavaenkooderille, joka on identtinen RPE-LTP:n yhteydessä käytetyn kanavaenkooderin kanssa. Vastaanottimessa ensimmäinen kanavadekooderi purkaa ensimmäisen kanavaenkoodauksen.

” 25 Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukaiset menetelmä, vastaanotin ja lähetin voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteessa.

II

Claims (14)

21 96650

1. Menetelmä puheen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä, jossa menetelmässä 5 puhesignaali kompressoidaan sopivaa puhekoodausme- netelmää käyttäen pieneen lukumäärään puhekoodausbittejä, puhekoodausbiteille suoritetaan kanava-enkoodaus, käytetään puheen välittämiseen N erilaista puhekoo-dausmenetelmää, jotka kaikki toimivat eri siirtonopeuksille la SI, S2, ..., ja vastaavasti SN kbit/s, missä N>2 ja Sl>S2>...>SN, tunnettu siitä, että käytetään kunkin puhekoodausmenetelmän yhteydessä puhekoodausmenetelmälle ominaista ensimmäistä kanavaenkoo-15 dausmenetelmää, jossa puhekoodausbitteihin lisätään virheitä havaitsevia ja virheitä korjaavia ensimmäisiä kana-vakoodausbittejä ja joka tuottaa käytetystä puhekoodausme-netelmästä riippumattoman vakion siirtonopeuden SI siten, että puhe-enkoodaukselta saatuihin puhekoodausbitteihin 20 ensimmäisessä kanavaenkoodauksessa lisättyjen ensimmäisten kanavakoodausbittien siirtonopeus on käytetystä puhekoo-dausmenetelmästä riippuen vastaavasti 0,S1-S2,...,S1-SN kbit/s, suoritetaan ensimmäisen kanavaenkoodauksen jälkeen 25 toinen kanavaenkoodaus, jossa ensimmäisen kanavaenkoodauksen tuottamaan signaaliin lisätään virheitä havaitsevia ja virheitä korjaavia toisia kanavakoodausbittejä, joiden siirtonopeus on C kbit/s siten, että toisen kanavaenkoodauksen jälkeen kokonaissiirtonopeus on valitusta puhe-30 enkoodausmenetelmästä riippumatta vakio Sl+C kbit/s.

. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetetyn signaalin vastaanotossa suoritetaan ensin toinen kanavadekoodaus, jossa 35 poistetaan toisen kanavaenkoodauksen lisäämät toiset kana- 22 96650 vakoodausbitit, joiden siirtonopeus on C kbit/s, suoritetaan toisen kanavadekoodauksen jälkeen ensimmäinen kanavadekoodaus, jossa poistetaan ensimmäisen kanavaenkoodauksen lisäämät ensimmäiset kanavakoodausbitit 5 siten, että muodostetaan puhedekoodaukselle vietäville puhekoodausbiteille käytetystä puhekoodausmenetelmästä riippuen vastaavasti siirtonopeus SI, S2, ___, SN kbit/s.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jaotellaan toiselle kanava- 10 koodaukselle vietävät bitit virheensuojauksen kannalta useisiin tärkeysluokkiin kunkin käytetyn puhekoodaus-menetelmän mukaisesti siten, että toisen kanavakoodauksen virheenkorjauskyky kohdistuu kunkin puhekoodausmenetelmän ja sen yhteydessä käytetyn ensimmäisen kanavakoodaus-15 menetelmän kannalta tärkeimpiin bitteihin.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettävän puhekoodausmenetelmän valinta suoritetaan puheyhteyttä muodostettaessa siirtotien virheellisyyden mukaan siten, että mitä 20 enemmän siirtokanavalla on siirtovirheitä, sitä alhaisempaa ensimmäiselle kanavaenkoodaukselle vietävien puhekoo-dausbittien siirtonopeutta käyttävä puhekoodausmenetelmä valitaan käytettäväksi, jolloin vastaavasti ensimmäisille kanavakoodausbiteille käytetty siirtonopeus kasvaa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihdetaan käytettävää puhe-koodausmenetelmää puheyhteyden aikana siirtotien virheellisyyden muuttuessa siten, että mitä enemmän siirtotiellä on virheitä, sitä alhaisempaa ensimmäiselle kanavaenkoo-30 daukselle vietävien puhekoodausbittien siirtonopeutta ; käyttävä puhekoodausmenetelmä valitaan käytettäväksi.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikille lähettimissä valittavissa oleville puhe-35 enkoodausmenetelmille ei ole valittavissa vastaavaa puhe- « · II; 23 96650 dekoodausmenetelmää kaikissa vastaanottimissa, kaikille eri vastaanottimissa valittavissa oleville puhedekoodausmenetelmille ei ole valittavissa vastaavaa puhe-enkoodausmenetelmää kaikissa lähettimissä, ja että 5 käytetyn puhekoodausmenetelmän valinta tapahtuu pu heyhteyttä muodostettaessa lähettimen ja vastaanottimen välisellä signaloinnilla siten, että valituksi tulee sellainen menetelmä, joka on valittavissa sekä lähettimessä että vastaanottimessa.

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikille lähettimissä valittavissa oleville puhe-enkoodausmenetelmille ei ole valittavissa vastaavaa puhe-dekoodausmenetelmää kaikissa vastaanottimissa, 15 kaikille eri vastaanottimissa valittavissa oleville puhedekoodausmenetelmille ei ole valittavissa vastaavaa puhe-enkoodausmenetelmää kaikissa lähettimissä, ja että käytetyn puhekoodausmenetelmän valinta tapahtuu ennen yhteyden muodostusta manuaalisesti siten, että vali-20 tuksi tulee sellainen menetelmä, joka on valittavissa sekä lähettimessä että vastaanottimessa.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen kanavaenkoodaus on toteutettu useammassa kuin yhdessä osassa, ja että toinen 25 kanava-enkoodaus on kaikkien puhekoodausmenetelmien yhtey dessä sama.

9. Lähetinlaitteisto digitaalista puhetta välittävää tietoliikennejärjestelmää varten, joka laitteisto käsittää 30 puhe-enkoodausvälineet (202) puhesignaalin koodaa- : miseksi sopivaa puhekoodausmenetelmää käyttäen, kanavaenkoodausvälineet (203, 205) puhe-enkoodatun signaalin kanavaenkoodaamiseksi signaaliksi, jonka siirtonopeus on sama kuin siirtokanavassa käytetty kokonais-35 siirtonopeus, 24 96650 puhe-enkoodausvälineet (202) käyttävät kahta tai useampaa puhekoodausmenetelmää, jotka tuottavat keskenään erilaiset siirtonopeudet omaavat puhe-enkoodatut signaalit (S1,S2,...,SN), 5 tunnettu siitä, että kanavaenkoodausvälineineiden suorittama kanavaen-koodaus on kaksivaiheinen, käsittäen - puhe-enkoodausmenetelmäkohtaiset ensimmäiset ka-navaenkoodaukset (203), jotka tuottavat mainituista keske-10 nään erilaiset siirtonopeudet omaavista enkoodatuista puhesignaaleista (SI,S2,..,SN) ensimmäiset kanavaenkoodatut signaalit, joilla on keskenään samanlainen ja puhekoodaus-menetelmästä riippumaton vakio siirtonopeus (SI), ja puhekoodausmenetelmästä riippumattoman toisen 15 kanavaenkoodauksen (205), joka tuottaa valitusta ensimmäisestä kanavaenkoodatusta signaalista toisen kanavaenkooda-tun signaalin, jonka puhekoodausmenetelmästä riippumaton vakio siirtonopeus (Sl+C) on sama kuin mainittu kokonais-siirtonopeus.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lähetinlaitteis- to, tunnettu välineistä (201,204) käytetyn puhe-enkoodausmenetelmän (202) ja siihen liittyvän ensimmäisen kanavaenkoodauksen (203) valitsemiseksi ja niiden tuottaman signaalin kytkemiseksi toiselle kanavaenkoodaukselle 25 (205).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen lähetinlait-teisto, tunnettu siitä, että valintavälineitä (201, 204) ohjataan siirtotien virheellisyyden perusteella tai lähetinlaitteiston ja vastaanotinlaitteiston välisen 30 signaloinnin perusteella tai manuaalisesti.

: 12. Digitaalisen puhetta välittävän tietoliikenne järjestelmän vastaanotinlaitteisto, joka käsittää kanavadekoodausvälineet (301, 303) vastaanotetun kanavakoodatun puhesignaalin dekoodaamiseksi, 35 puhe-dekoodausvälineet (304) kanavadekoodatun puhe- il 25 96650 signaalin puhedekoodaamiseksi sopivaa puhekoodausmenetel-mää käyttäen, tunnettu siitä, että kanavadekoodausvälineiden suorittama kanavadekoo-5 daus on kaksivaiheinen, käsittäen - puhekoodausmenetelmästä riippumattoman toisen ka-navadekoodauksen (301), joka tuottaa mainitusta vastaanotetusta kanavaenkoodatusta puhesignaalista, jonka puhe-koodausmenetelmästä riippumaton vakio siirtonopeus (Sl+C) 10 on sama kuin tietoliikennekanavassa käytetty kokonaissiir-tonopeus, ensimmäisen signaalin, jolla on puhe-koodausmenetelmästä riippumaton alhaisempi vakio siirtonopeus (SI), - puhekoodausmenetelmäkohtaiset ensimmäiset kanava-dekoodaukset (303), jotka kanavadekoodaavat mainitun en- 15 simmäisen signaalin tuottaen puhekoodausmenetelmäkohtaiset enkoodatut puhesignaalit, joilla on keskenään erilaiset siirtonopeudet (S1,S2,..,S3), puhedekoodausvälineet (304) käyttävät kahta tai useampaa puhedekoodausmenetelmää mainittujen kahdella tai 20 useammalla puhe-enkoodausmenetelmällä tuotettujen, keskenään erilaiset siirtonopeudet (S1,S2,..,SN) omaavien pu-heenkoodattujen puhesignaalien dekoodaamista varten.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vastaanotin-laitteisto, tunnettu välineistä (302, 305) käyte- 25 tyn puhedekoodausmenetelmän (304) ja siihen liittyvän ensimmäisen kanavadekoodauksen (303) valitsemiseksi ja toisen kanavadekoodauksen (301) tuottaman signaalin kytkemiseksi niille.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen vastaanotin- 30 laitteisto, tunnettu siitä, että valintavälineitä ; (302,305) ohjataan siirtotien virheellisyyden perusteel la tai lähetinlaitteiston ja vastaanotinlaitteiston välisen signaloinnin perusteella, tai manuaalisesti. 26 96650