Jak przetwarzanie sygnału głosowego w GSM
Kanał radiowy znacznie różni się od kanału przewodowego. Po pierwsze, kanał radiowy ma wyraźną charakterystykę zmiany czasu. Kanał radiowy jest wystawiony na działanie powietrza, więc jest podatny na zakłócenia w powietrzu. Na sygnał wpływają różne zakłócenia, zanikanie wielościeżkowe i zanikanie cienia, więc współczynnik bitów błędów jest raczej wysoki.
Aby rozwiązać powyższe problemy, stosuje się szereg technik transmisji do przodu i do tyłu (łącze w górę i w dół). Oryginalne dane abonenta lub dane sygnalizacyjne są przekształcane przed przesłaniem przez fale radiowe. Na drugim końcu przekładni zostanie przeprowadzona odwrotna transformacja.
Może to zapewnić niezbędną ochronę nadawanego sygnału. Metody transformacji obejmują z grubsza kodowanie/dekodowanie kanału, przeplatanie/rozplatanie, formatowanie impulsowe, szyfrowanie/deszyfrowanie i modulację/demodulację.
W przypadku głosu przejście przez przetwornik analogowo-cyfrowy jest w rzeczywistości procesem próbkowania z częstotliwością 8 kHz, po kwantyfikacji każde 125 μs zawiera 13 bitów strumienia kodu; następnie wykonywane jest kodowanie mowy co 20 ms jako segment, a szybkość transmisji kodu jest zmniejszana do 13 Kbit/s, która po kodowaniu kanału wynosi 22,8 Kbit/s; następnie głos staje się strumieniem kodu z szybkością 33,8 kbitów/s po przeplataniu kodu, szyfrowaniu i formatowaniu seryjnym i jest ostatecznie przesyłany. Przetwarzanie na terminalu jest odwrotnością powyższych procedur.
Przetwarzanie Sygnału Głosowego w GSM – Podsumowanie
Przetwarzanie sygnału głosowego w sieci GSM jest podstawowym aspektem technologii komunikacji mobilnej. Rozpoczyna się od konwersji analogowych sygnałów głosowych do formatu cyfrowego poprzez konwersję analogowo-cyfrową (ADC), wykorzystującą standardową 13-bitową technikę PCM w celu zapewnienia wysokiej jakości reprezentacji. Kolejnym krokiem jest kodowanie mowy, które polega na kompresji cyfrowego sygnału głosowego za pomocą algorytmu Regular Pulse Excitation – Long-Term Prediction (RPE-LTP). Ta kompresja skutecznie oszczędza przepustowość i zasoby sieciowe.
Kodowanie kanałów, w szczególności kodowanie splotowe, stosowane jest w celu zwiększenia odporności cyfrowego sygnału głosowego na błędy transmisji, zapewniając bezbłędną komunikację. Następnie modulacja przy użyciu kluczowania minimalnego przesunięcia Gaussa (GMSK) przekształca sygnał cyfrowy w fale radiowe w celu transmisji, optymalizując wydajność widmową i minimalizując zakłócenia.
Po stronie odbiorczej sygnał jest demodulowany, dekodowany kanał i dekodowana mowa w celu zrekonstruowania oryginalnego sygnału głosowego. Ten kompleksowy system przetwarzania sygnału głosowego zapewnia klarowność i niezawodność połączeń głosowych w sieci GSM, co czyni go kamieniem węgielnym komunikacji mobilnej na całym świecie.