BC/NW 2011; №1 (18):4.2

АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПОМЕХОУСТОЙЧИВОГО КОДЕКА СТАНДАРТА GSM

Жуков А.М., А.Ю.Сизякова, к.т.н.

Московский энергетический институт (Технический университет)

При распространении радиосигнала в физических средах возникают искажения, вызванные многолучевой интерференцией, электромагнитными замираниями, а так же случайными или организованными помехами. В этом случае восстановить на приемной стороне первоначальный вид сообщения практически не представляется возможным. Для устранения подобного рода искажений в большинстве современных цифровых радиотехнических систем используются эффективные помехоустойчивые коды.

Помехоустойчивый кодер искусственным образом вносит избыточность в передаваемое сообщение по определенному (известному приемнику) правилу. При декодировании появляется возможность обнаружить и исправить искаженные кодовые символы и обеспечить восстановление сообщения с требуемым качеством.

В глобальном цифровом стандарте сотовой связи GSM (Global System Mobile) используется сложная система каскадного канального кодирования, рассмотренная и промоделированная в докладе.

Цифровое сообщение с выхода кодера источника, содержащее 260 информационных бит на каждые 20 мс речи, разбивается на 3 потока по степени их относительной "важности". Первый блок из 50-ти "очень важных бит" (very important bits) претерпевает каскадное кодирование в системе, состоящей из двух кодеров: внешний – блоковый циклический кодер (53, 50) и внутренний - сверточный кодер со скоростью кодирования ½.

Второй блок из 132-х "важных бит" (important bits) кодируются только сверточным кодом. Оставшиеся 78 "не очень важных бит" (not so important bits) поступают на выход без кодирования. В результате каждые 20 мс на дальнейшую обработку поступают уже 456 двоичных кодовых символов.

Далее следуют процессы перемежения и шифрования данных, в итоге 20-тимиллисекундный сегмент речи описывается 676 битами цифрового сообщения, подлежащего передаче через радиоэфир.

На приемной стороне декодирование осуществляется поэтапно, в порядке, обратном процессу кодирования.

В докладе показано, что использование описанной системы канального помехоустойчивого кодирования позволяет существенно снизить вероятность P_ош приема ошибочных бит и обеспечивает хорошее качество связи.