Pour protéger les canaux logiques des erreurs de transmission introduites par le chemin radio, de nombreux schémas de codage différents sont utilisés. Le diagramme ci-dessous illustre le processus de codage des canaux de parole, de contrôle et de données ; la séquence est très complexe.
Les schémas de codage et d’entrelacement dépendent du type de canal logique à coder. Tous les canaux logiques nécessitent une forme de codage convolutif, mais comme les besoins de protection sont différents, les débits de code peuvent également différer.
Trois schémas de protection du codage :
Encodage des canaux vocaux
Les informations vocales pour un bloc vocal de 20 ms sont réparties sur huit rafales GSM. Cela garantit que si les rafales sont perdues en raison d’interférences sur l’interface radio, la parole peut toujours être reproduite avec précision.
Encodage du canal de contrôle commun
20 ms d’informations par voie hertzienne transporteront quatre rafales d’informations de contrôle, par exemple BCCH. Cela permet aux rafales d’être insérées dans une multitrame TDMA.
Encodage du canal de données
Les informations sur les données sont réparties sur 22 rafales. En effet, chaque élément d’information sur les données est très important. Par conséquent, lorsque les données sont reconstruites au niveau du récepteur, si une rafale est perdue, seule une très petite proportion du bloc de données de 20 ms sera perdue. Les mécanismes de codage des erreurs devraient alors permettre de reconstruire les données manquantes.
Comprenons chacun en détail.
Encodage des canaux vocaux
Le BTS reçoit la parole transcodée via l’interface A-bis du BSC. À ce stade, le discours est organisé en canaux logiques individuels par le BTS. Ces canaux logiques d’informations sont ensuite codés avant d’être transmis sur l’interface radio.
Les informations vocales transcodées sont reçues en trames contenant chacune 260 bits. Les bits de parole sont regroupés en trois classes de sensibilité aux erreurs, en fonction de leur importance pour l’intelligibilité de la parole.
- Classe 1a
Trois bits de parité sont dérivés des 50 bits de classe 1a. Les erreurs de transmission au sein de ces bits sont catastrophiques pour l’intelligibilité de la parole. Par conséquent, le décodeur vocal est capable de détecter les erreurs non corrigibles au sein des bits de classe 1a. S’il y a des erreurs binaires de classe 1a, le bloc entier est généralement ignoré.
- Classe 1b
Les 132 bits de classe 1b ne sont pas vérifiés par parité, mais sont transmis avec les bits de classe 1a et de parité à un codeur convolutif. Quatre bits de queue sont ajoutés qui placent les registres du récepteur dans un état connu à des fins de décodage.
- Classe 2
Les 78 bits les moins sensibles ne sont pas du tout protégés. Le bloc de 456 bits résultant est ensuite entrelacé avant d’être envoyé sur l’interface radio.
Encodage du canal de contrôle
Le schéma ci-dessous montre le principe de la protection contre les erreurs des canaux de contrôle. Ce schéma est utilisé pour tous les canaux de signalisation logiques, le canal de synchronisation (SCH) et la salve d’accès aléatoire (RACH). Le diagramme s’applique à SCH et RACH, mais avec des numéros différents.
Lorsque les informations de contrôle sont reçues par le BTS, elles sont reçues sous forme de bloc de 184 bits. Ces bits sont d’abord protégés par un code de bloc cyclique d’une classe connue sous le nom de Fire Code. Celui-ci est particulièrement adapté à la détection et à la correction des erreurs en rafale, car il utilise 40 bits de parité. Avant le codage convolutif, quatre bits de queue sont ajoutés qui placent les registres du récepteur dans un état connu à des fins de décodage.
La sortie du processus de codage pour chaque bloc de 184 bits de données de signalisation est de 456 bits, exactement la même que pour la parole. Le bloc de 456 bits résultant est ensuite entrelacé avant d’être envoyé sur l’interface radio.
Encodage du canal de données
Le schéma ci-dessous montre le principe de la protection contre les erreurs pour le canal de données à 9,6 kbit/s. Les autres canaux de données aux débits de 4,8 kbit/s et 2,4 kbit/s sont codés légèrement différemment, mais le principe est le même.
Les canaux de données sont codés à l’aide d’un code convolutif uniquement. Avec les données à 9,6 kbit/s, certains bits codés doivent être supprimés (ponctués) avant l’entrelacement, de sorte que, comme les canaux de parole et de contrôle, ils contiennent 456 bits toutes les 20 ms.
Les canaux de trafic de données nécessitent un débit net plus élevé (‘débit net’ signifie le débit binaire avant l’ajout des bits de codage) que leur débit de transmission réel . Par exemple, le service à 9,6 kbit/s nécessitera 12 kbit/s, car les signaux d’état (tels que le RS-232 DTR (Data Terminal Ready)) doivent également être transmis.
La sortie du processus de codage pour chaque bloc de 240 bits de trafic de données est de 456 bits, exactement la même que pour la parole et le contrôle. Le bloc de 456 bits résultant est ensuite entrelacé avant d’être envoyé sur l’interface radio.