Csatorna kódolás
Az interferencia-mentes kódolást úgy végezzük, hogy meglehetősen nagy mennyiségű redundáns (kontroll) információt viszünk be az átvitt jel összetételébe. Az angol terminológiában ezt a kódolást Forward Error Correcting coding (FEC-kódolás), azaz. kódolva proaktív hibajavítással vagy hiba-korrekció kódolással. A celluláris kommunikációban a zaj-immunitás kódolás háromféle eljárással valósul meg: blokk kódolás, konvolúciós kódolás és interleaving. Ezenkívül a csatorna kódoló számos további funkciót hajt végre: szabályozási információt ad hozzá, amely szintén zaj-mentes kódolásnak van kitéve; Csomagolja az átvitelre felkészített információkat és időben tömöríti; a továbbított információ titkosítását végzi, amennyiben azt a berendezés működési módja biztosítja. E feladatok sorrendjét az 1. ábra blokkdiagramja mutatja. 10.
A blokkkódolásban a bemeneti információ egyenként k szimbólumokat tartalmazó blokkokra oszlik, amelyek egy bizonyos törvényt a kódoló n-szimbólum blokkokká alakít át n> k (10. Az R = k / n arányt kódolási sebességnek nevezzük, és a kódoló által bevezetett redundancia mértéke. Egy racionálisan konstruált kódolóval alacsonyabb kódolási sebességet, azaz i. nagyobb redundancia, magasabb zajminőségnek felel meg.
A zajelnyelés növelését az egység hosszának növelésével is megkönnyíti. Az n, k paraméterekkel rendelkező blokkos kódolót (n, k) jelölik. Ha a bemeneti és kimeneti sorozatok karakterei binárisak, pl. minden egyes bitből áll, akkor a kódoló bináris; nevezetesen bináris kódolókat használnak a mobil kommunikációban. Az 1. ábrán látható áramkör A 11. ábra egy bináris blokk kódolónak (5, 4) felel meg.
10. ábra - Csatorna kódolás
11. ábra - Block kódolás
A kimeneti információblokk minden bitje a bemeneti blokk több bitének (egy-k-ból) modulo-2 összege, amelyhez n modulo-2 összegzőt használnak. 11 (második a jobb oldalon) degenerált - csak egy kifejezés lép be a bemenetébe.
A konvolúciós kódolás (12.) K egymást követő szimbólumok bemeneti információs szekvencia által k bitet minden egyes szimbólum, részt vesznek a kialakulása n bites szimbólumokat a kimeneti szekvencia, n> k, ahol minden egyes szimbólum a bemeneti sorozat egy karakter kimenetre.
12. ábra - Konvolúciós kódolási séma (4, 2, 5) (n = 4, k = 2, R = k / n = 1/2). a) - A byte-paritás-ellenőrzés lehetővé teszi egy hiba észlelését bájtban; b) - egy másik nyolcadik bit vezérlése lehetővé teszi egy hiba javítását nyolc bájtban
Mindegyik bit a kimeneti szekvencia kapunk összegzése modulo 2 több bit (két bit a Kk) K bemeneti szimbólumokat, amelyeket n összeadókat modulo 2 A konvolúciós kódoló paraméterek n, k, jelöljük a K (n, k, K) . Az R = k / n arányt, mint a blokk-kódolóban, a kódolási sebességnek nevezzük.
A K paramétert a kényszerhossznak nevezzük; meghatározza a shift regiszter (szimbólumok) hosszát, amelynek tartalma egy kimeneti szimbólum kialakulásában vesz részt. A következő kimeneti szimbólum generálása után a bemeneti sorrendet egy karaktert jobbra toljuk (11. ábra). Ennek eredményeként az 1 jel meghaladja a határértékeket a nyilvántartásban, a karakterek 2 ... 5 költözött a jogot, hogy minden egyes szomszédos és az üres hely van írva a következő szimbólum a bemeneti sorozat, és a következő kimeneti jel keletkezik az új regiszter tartalmához. A konvolúciós kód neve annak a ténynek köszönhető, hogy a kódoló impulzusválaszának és a bemeneti információs sorozatoknak a konvolúciója lehet. Ha k = 1, azaz. a bemeneti sor karakterei egybitesek, a konvolúciós kódoló bináris. Egy konvolúciós kódoló, amelynek áramköre az 1. ábrán látható. 11, nem bináris, mivel k = 2.
Az átfedés az információs szekvencia szimbólumainak sorrendjében bekövetkezett változás, azaz ilyen permutáció, olyan szimbólumok, amelyekben egymás mellé álló karaktereket több szimbólum választja el egymástól. Ezt az eljárást a csoporthibák (hibacsomagok) egyetlen hibára konvertálják, amelyek könnyebben kezelhetők a blokk és a konvolúciós kódolás használatával. Segítségével interleavelő - az egyik jellemzője a celluláris kommunikáció, akkor elkerülhetetlen következménye a mély jel gyengült a többutas környezetet, ami szinte mindig a helyzet, különösen a sűrűn lakott városi területeken. Ebben az esetben az egymás után következő szimbólumok csoportja a jel fading (meghibásodása) intervallumánál nagy valószínűséggel hibás. Ha azonban kibocsátása előtt egy információs sorrendben a rádió ki van téve egy átrendezési folyamat, és a régi rend a szimbólum sebesség visszaáll a fogadó végén, a hiba csomagokat valószínűleg szétesik egyetlen hiba a valószínűsége, ami sokkal magasabb korrekció.
Számos különböző interleaving-séma van és azok módosításai - átlós, blokk, convolutional és mások.
A csatorna kódolásnál a kódolás is elvégezhető. A kódolás egyfajta kódolási információ a kommunikációs csatornákon keresztül történő továbbításhoz, javítva a jel spektrális és statisztikai jellemzőit. Az átverés az információ csökkentése egy formára, a véletlenszerű adatokhoz hasonló különböző jellemzők szerint. A kódolás összehangolja a jel spektrumát, a különböző szimbólumok megjelenési frekvenciáit és azok láncait.
A GSM szabványban a csatorna kódolásának és az alacsony mobilállomás frekvenciájához való interleaving hatékonyságának növelése a kommunikációs folyamat működési frekvenciáinak lassú kapcsolásával érhető el (217 ugrás / másodperc sebességgel). A lassú ugrások fő célja a többutas rádióhullám terjedése alatt működő rádiócsatornák frekvencia-sokféleségének biztosítása. A lassú ugrások kialakulásának elve az, hogy minden későbbi keretben az üzenetet továbbítják (fogadják) egy új rögzített frekvencián. A frekvenciakapcsolás sorrendjének (időfrekvencia mátrix és kezdeti frekvencia) paramétereit minden egyes mobil állomáshoz hozzárendeljük a kommunikációs csatorna létrehozásakor. Ez a módszer némileg módosult és szélessávú kommunikációs rendszerekben használatos.