Transmisja głosu w sieci GSM
Transmisja głosu w sieci GSM odbywa się na przyznanych częstotliwościach i szczelinach czasowych. Wybór metody kodowania (Half Rate, Full Rate, Enhanced Full Rate, Adaptive Multi Rate) decyduje o jakości rozmowy oraz liczbie jednoczesnych połączeń. Kontroler Stacji Bazowych podejmuje decyzję na podstawie obciążenia sieci.
Etapy transmisji głosu
Proces przesyłania głosu składa się z kilku kluczowych etapów:
- Konwersja sygnału analogowego na cyfrowy
- Segmentacja i kodowanie mowy
- Kodowanie kanałowe
- Przeplot
- Ciphering/Encryption
- Formatowanie ramek
- Modulacja i transmisja
Konwersja sygnału
W telefonie GSM sygnał analogowy jest konwertowany na cyfrowy poprzez próbkowanie z częstotliwością 8 kHz, a następnie kwantowanie, gdzie amplituda sygnału jest dzielona na 8192 odcinki.
Kodowanie mowy
Dane z próbkowania są dzielone na odcinki 20 ms i kompresowane do 260 bitów, co daje transfer na poziomie 13 Kb/s. Następnie, segment 260 bitów poddawany jest kodowaniu kanałowemu, które dodaje bity korekcji błędów, zwiększając rozmiar segmentu do 456 bitów.
Przeplot
Aby zminimalizować skutki utraty danych, bity są przemieszane. Przeplot bitowy dzieli 456 bitów na 8 bloków, co pozwala na rozproszenie ewentualnych błędów. Dodatkowo, przeplot blokowy łączy różne fragmenty rozmowy, co further zmniejsza współczynnik błędów.
Ciphering/Encryption
Etap ten zabezpiecza przesyłane dane, używając algorytmu A5, co zapewnia, że tylko uprawniony odbiorca może je odszyfrować.
Formatowanie ramek
Uformowana ramka zawiera dwa 57-bitowe bloki oraz dodatkowe bity, co łącznie daje 148 bitów.
Modulacja i transmisja
Ramka jest przesyłana w przypisanej szczelinie czasowej, gdzie każda szczelina trwa 0.577 ms. Dzięki modulacji GMSK, możliwe jest jednoczesne przesyłanie 8 rozmów na jednej częstotliwości, co przekłada się na transfer danych na poziomie 270,9 Kb/s w paśmie 200 kHz.
