Обработка речевой информации в сети стандарта GSM, страница 3

Представляет собой изменение порядка следования символов информационной последовательности, т.е. такую перестановку битов, при которой стоявшие рядом символы оказываются разделенными несколькими другими символами. Такая процедура предпринимается с целью преобразования групповых ошибок (пакетов ошибок) в одиночные ошибки, с которыми легче бороться. Использование перемежения необходимо вследствие глубоких затуханий сигнала, которые практически всегда имеют место, особенно в условиях плотной городской застройки. При этом группа следующих один за другим символов, попадающих на интервал затухания сигнала, с большей вероятностью оказывается ошибочной. Если же перед выдачей информационной последовательности в канал связи она подвергается процедуре перемежения, а на приемном конце восстанавливается прежний порядок следования символов, то пакеты ошибок с большей вероятностью рассыпаются на одиночные ошибки. Принимая это во внимание и основываясь на  формате стандартной кодовой комбинации, сегмент закодированного речевого сигнала в 456 бит разбивается на 8 блоков по 57 бит в каждом. Во избежание группирования ошибок, в случае потери любого из блоков информации, их формирование осуществляется следующим образом: вначале между блоками распределяются первые 8 бит из 456, затем следующие 8 бит и т.д. (рис. 4.12). Таким образом, первый блок будет содержать 1,9,17,25,..., 449 биты; второй 2, 10,18,26, ..., 450 и т.д. Кроме того, для повышения эффективности линейного кодирования и перемежения в процессе сеанса связи используются «медленные прыжки по частотам». В этом случаи каждая последующая кодовая комбинация в конкретном физическом канале передается на новой несущей частоте.

• Форматирование блоков.

К зашифрованным блокам, после перемежения добавляются: специальная комбинация S, обеспечивающая работу эквалайзера; служебная информация для синхронизации и выравнивания полученного сигнала. После форматирования сообщение состоит из двоичных пакетов информации. С учетом того, что длительность пакета при условии добавления вспомогательной и служебной информации, составляет 156,25 бит, и, поскольку информация одного 20 миллисекундного сегмента речи занимает по одному слоту в четырех последовательных кадрах, а кадр имеет длину 4,615мс, результирующая скорость потока информации составляет:

 кбит/с

• Модуляция.

Двоичный сигнал превращается в аналоговый на конкретной несущей частоте и в соответствующий момент времени, согласно применяемому методу множественного доступа. В стандарте GSM используется Гауссовская манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK).

Приемная сторона выполняет операции обратные, проведенным  на передающем конце.

• Демодуляция.

Результатом демодуляции является полученияе последовательности двоичных пакетов информации.

• Деформатирование блоков.

Из пакетов данных удаляется вспомогательная и служебная информация.

• Деперемежение.

Перемешанные биты из различных блоков устанавливаются на места, занимаемые ими до перемежения. Вновь создаются смысловые кодовые слова.

• Дешифрование.

Полученные биты модифицируются с помощью определенного алгоритма, возобновляющего комбинацию, имеющуюся до этапа шифрования.

• Канальное декодирование.

Принятая информация проверяется на наличие ошибок путем использования дополнительной избыточности. Если ошибки обнаруживаются, то они исправляются. После канального декодирования образуется поток речевых данных, передаваемый со скоростью 13 кбти/с.

• Декодирование «источника сигнала».

Цифровой сигнал со скоростью передачи данных 13 кбит/с преобразуется в поток со скоростью 64 кбит/с.

• Цифро – аналоговое преобразование (ЦАП).

Оцифрованный речевой сигнал (64 кбит/с) преобразуется в аналоговую форму в соответствии с рекомендациями ITU – T G. 711.