Como é o processamento do sinal de voz no GSM
O canal de rádio é bem diferente do canal com fio. Primeiro, o canal de rádio tem uma característica distinta de mudança de horário. O canal de rádio está exposto ao ar, por isso é vulnerável às interferências no ar. O sinal é influenciado por várias interferências, desvanecimento de múltiplos caminhos e desvanecimento de sombra, de modo que a taxa de bits de erro é bastante alta.
Para resolver os problemas mencionados acima, uma série de técnicas de transmissão direta e reversa (uplink e downlink) são aplicadas. Os dados originais do assinante ou dados de sinalização são transformados antes de serem transportados pelas ondas de rádio. E na outra ponta da transmissão será feita uma transformação reversa.
Isto pode fornecer a proteção necessária ao sinal de transmissão. Os métodos de transformação incluem aproximadamente codificação/decodificação de canal, intercalação/desintercalação, formatação de rajada, criptografia/descriptografia e modulação/demodulação.
Para a voz, passar por um conversor analógico-digital é na verdade um processo de amostragem na taxa de 8KHz, após quantificação cada 125μs contém 13 bits de fluxo de código; então a codificação de fala é realizada a cada 20 ms como um segmento e a taxa de transmissão do código é reduzida para 13 Kbit/s, que se torna 22,8 Kbit/s após a codificação do canal; então a voz se torna um fluxo de código a 33,8 kbit/s após intercalação de código, criptografia e formatação burst e é finalmente transmitida. O processamento no terminal é exatamente o inverso dos procedimentos acima.
Processamento de sinal de voz em GSM – Resumo
O processamento do sinal de voz em GSM é um aspecto fundamental da tecnologia de comunicação móvel. Começa com a conversão de sinais de voz analógicos em formato digital através da conversão analógico-digital (ADC), empregando uma técnica PCM padrão de 13 bits para garantir uma representação de alta qualidade. A próxima etapa envolve a codificação de fala, que comprime o sinal de voz digital usando o algoritmo Regular Pulse Excitation – Long-Term Prediction (RPE-LTP). Essa compactação conserva a largura de banda e os recursos de rede de maneira eficiente.
A codificação de canal, especificamente a Codificação Convolucional, é empregada para tornar o sinal de voz digital mais robusto contra erros de transmissão, garantindo uma comunicação livre de erros. Posteriormente, a modulação, usando Gaussian Mínimo Shift Keying (GMSK), converte o sinal digital em ondas de rádio para transmissão, otimizando a eficiência espectral e minimizando a interferência.
Na extremidade receptora, o sinal é demodulado, o canal é decodificado e a fala é decodificada para reconstruir o sinal de voz original. Este sistema abrangente de processamento de sinal de voz garante a clareza e a confiabilidade das chamadas de voz em GSM, tornando-o uma pedra angular da comunicação móvel em todo o mundo.