Cómo se procesa la señal de voz en GSM
El canal de radio es bastante diferente al canal por cable. En primer lugar, el canal de radio tiene una característica distintiva de cambio de hora. El canal de radio está expuesto al aire, por lo que es vulnerable a las interferencias del aire. La señal se ve influenciada por diversas interferencias, desvanecimiento por trayectos múltiples y desvanecimiento por sombras, por lo que la proporción de bits de error es bastante alta.
Para resolver los problemas mencionados anteriormente, se aplican una serie de técnicas de transmisión hacia adelante y hacia atrás (enlace ascendente y descendente). Los datos originales del abonado o de señalización se transforman antes de ser transportados por las ondas de radio. Y en el otro extremo de la transmisión se realizará una transformación inversa.
Esto puede proporcionar la protección necesaria a la señal de transmisión. Los métodos de transformación incluyen aproximadamente la codificación/decodificación de canal, entrelazado/desintercalado, formateo de ráfagas, cifrado/descifrado y modulación/demodulación.
Para la voz, pasar un convertidor analógico a digital es en realidad un proceso de muestreo a una velocidad de 8 KHz; después de la cuantificación, cada 125 μs contiene 13 bits de flujo de código; luego se realiza la codificación de voz cada 20 ms como segmento y la velocidad de transmisión del código se reduce a 13 Kbit/s, que pasa a ser 22,8 Kbit/s después de la codificación del canal; luego, la voz se convierte en un flujo de código a 33,8 kbit/s después del entrelazado de códigos, el cifrado y el formato de ráfaga y finalmente se transmite. El procesamiento en la terminal es justo el inverso de los procedimientos anteriores.
Procesamiento de señal de voz en GSM – Resumen
El procesamiento de señales de voz en GSM es un aspecto fundamental de la tecnología de comunicación móvil. Comienza con la conversión de señales de voz analógicas a formato digital mediante la conversión de analógico a digital (ADC), empleando una técnica PCM estándar de 13 bits para garantizar una representación de alta calidad. El siguiente paso implica la codificación de voz, que comprime la señal de voz digital utilizando el algoritmo de excitación de pulso regular – predicción a largo plazo (RPE-LTP). Esta compresión conserva el ancho de banda y los recursos de la red de manera eficiente.
La codificación de canales, específicamente la codificación convolucional, se emplea para hacer que la señal de voz digital sea más robusta contra errores de transmisión, garantizando una comunicación libre de errores. Posteriormente, la modulación, utilizando la modulación por desplazamiento mínimo gaussiano (GMSK), convierte la señal digital en ondas de radio para su transmisión, optimizando la eficiencia espectral y minimizando las interferencias.
En el extremo receptor, la señal se demodula, se decodifica el canal y se decodifica la voz para reconstruir la señal de voz original. Este completo sistema de procesamiento de señales de voz garantiza la claridad y confiabilidad de las llamadas de voz en GSM, lo que lo convierte en la piedra angular de las comunicaciones móviles en todo el mundo.