Ратынский М.В. Основы сотовой связи (1998) (1151876), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Название сверточного кода обязано тому, что он может рассматриваться как свертка импульсной характеристики колера и входной информационной последовательности. Если К = ), т.е, символы входной последовательности однобитовые, сверточный кодер называется двоичным. Сверточный кодер, схема которого приведена на рис 2.44, не является двоичным, поскольку для него К = 2. Перемежение представляет собой ~акое изменение порядка следования символов информационной последовательности, т.е. такую перестановку, или перетасовку, символов, при которой стоявшие рядом символы оказываются разделенными несколькими другими символами.
Такая процедура предпринимается с целью преобразования групповых ошибок (пакетов ошибок) в одиночные 11риииииы иостооеоия и технические проблемы Блок 1 Блок 2 Блок 3 Вход + Йо Сз Ьо Сз Ь„С„ао Ь, аа Ь, а Ь ... Выхсл Рис 2 45 Пример схемы диагонального перемежения ошибки, с которыми легче бороться с помощью блочного и сверточного кодирования. Использование перемежения — одна из характерных особенностей сотовой связи, и это является следствием неизбежных глубоких замираний сигнала в условиях многолучевого распространения, которое практически всегда имеет место, особенно в условиях плотной городской застройки.
При атом группа следующих один за другим символов, попадающих на интервал замирания (провала) сигнала, с большой вероятностью оказывается ошибочной Если же перед выдачей информационной последовательности в радиоканал она подвергается процедуре перемежения, а на приемном конце восстанавливается прежний порядок следования символов, то пакеты ошибок с большой вероятностью рассыпаются на одиночные ошибки. Известно несколько различных схем перемежения и их модификаций — диагональная, блочная, сверточная и другие.
Мы кратко рассмотрим первые две из них, лежащие в основе схем, применяемых в сотовой связи. При диагональном перемежении входная информация делится на блоки, а блоки — на субблоки, и в выходной последовательности субблоки, например, второй половины предыдущего блока чередуются с субблоками первой половины следующего блока Такая схема иллюстрируется рис 2,45, где каждый блок состоит из шести субблоков, и субблоки первого блока обозначены ао второго — Ьо третьего — с, Субблок может состоять из нескольких символов, или из одно~о символа, или даже из одного бита Приве- 112 Глава 2 денная схема диагонально~о перемежения вносит малую задержку, но расставляет соседние символы лишь через один, т.е.
рассредо- точение ошибочных символов группы получается сравнительно не- большим. При блочном перемежении входная информация также де- лится на блоки, по п субблоков (или символов) в каждом, и в вы- ходной последовательности чередуются субблоки К последова- тельных блоков. Работу этой схемы можно представить себе в ви- де записи блоков входной последовательности в качестве строк матрицы размерности К х и (рис, 2.46), считывание информации из которой производится по столбцам. Следовательно, если входная последовательность в этом примере имела вид аи аз, ...
а„Ьи Ьз, ... Ь„... Ки Кг, ... К„, то выходная будет такой: аи Ьи ... Ки аач Ьз, ... Кз, ... а„Ь„... К„. Субблоки, или символы, в частном случае здесь также могут состоять лишь из одного бита. Схема блочного пере- межения вносит большую задержку, чем диагонального, на значи- тельно сильнее рассредаточивает символы группы ошибок. Общим недостатком обеих рассмотренных схем является жесткая периодичность следования переставленных символов в пределах интервала перемежения. Этот недостаток также может быть устранен, но за счет применения более сложной схемы пере- межения. Перейдем к конкретным канальным кодерам стандартов С- АМРЫ и СВМ, придерживаясь блок-схемы рис. 2.40. В стандарте О-АМРЯ 159 бит информации, кодирующих па- раметры 20-миллисекунднога сегмента речи (разд.
2.4.4.3, табл. 2.6), разделяются на два класса; информация класса 1, к которой относятся 77 бит из 159, подвергается памехоустойчивому кодиро- ванию; информация класса 2, к которой относятся оставшиеся 82 бита, передается без блочного или сверточнага кодирования К классу 1 относятся: 4 бита из 5 амплитудного множителя р; 4 бита из 6 первого коэффициента частной корреляции К,; — по 3 бита из 5 для коэффициентов Кз и Кз, 2 бита из 4 для коэффициента Кл; 1 бит из 4 для коэффициента Кз,' все 7 бит для каждой из четырех задержек г( фильтра долговременного предсказания; — все 8 бит для каждой из четырех комбинаций, кодирующих коэффициенты усиления д, т,, тз, Кроме того, из 77 бит класса 1 выделяются 12 бит, субъек- тивно наиболее значимых для передачи речи; 3 бита из амплитудного множителя р, — 3 бита из коэффициента Кг) — по 2 бита из коэффициентов Кз и Кз) — по 1 биту из коэффициентов Кл и Кз.
Принципы построения и технические проблемы Вход — + Выход Рис. 2.46. Схема блочного перемежения Для этих 12 бит вычисляется 7-битовый код циклического контроля избыточности (СПС вЂ” Сусбс Небипбапсу Сйес)с), или просто код четности (раг)(у собе), который дополняется пятью нулями, и полученные 12 бит присоединяются к 77 битам класса ! . Полученные 89 бит информации подвергаются двоичному сверточному кодированию со скоростью Н = 1/2 и длиной ограничения К = 5, давая на выходе кодера свертки 178 бит. Вместе с 82 битами класса 2 это составляет 260 бит, что по объему соответствует одному слоту канала трафика (рис. 2.9), Таким образом, поток информации речи на выходе кодера канала составляет 280 бит/20 мс, или 13 кбит/с.
При декодировании информации речи прежде всего производится сверточное декодирование 89 бит информации класса 1 и кода четности с коррекцией ошибок в пределах возможностей кода свертки. Затем производится контроль правильности 12 наиболее значимых бит, для чего по этим 12 битам из состава .инятой информации вновь вычисляется 7-битовый код четности, который сравнивается с принятым кодом четности.
При совпадении обоих кодов информация речи подвергаешься последующей обработке, При несовпадении логика обработки зависит от числа несовпадений подряд При первом или втором (подряд) несовпадении параметры р и (с, принято~о сообщения заменяются соответствующими параметрами из последнего сообщения, в котором не было ошибки кода четности, и дальнейшая обработка производится обычным порядком.
При третьем, четвертом и пятам подряд несовпадениях в до- полнение к этому множитель р уменьшается соответственно на 4, 114 Глава 2 8 или 12 дБ. При шести и более несовпадениях подряд множител р устанавливается равным нулю, т.е. принятый сигнал речи заглушается, и для возврата к нормальной обработке требуется двукратное выпОлнение контроля четности. Информация канала ЕАССН, передаваемая вместо информации речи в поле 0а1а (рис.
2.9), подвергается блочному и сверточному кодированию в полном объеме. Сообщение канала ЕАССН передается словами по 49 бит, из которых 1 бит — флажок продолжения, и 48 бит — собственно данные сообщения. Число слов в сообщении не ограничивается, Сначала для 49-битового слова вместе с предшествующим ему 8-битовым кодом АСС вычисляется 16-битовый код циклического контроля избыточности (код четности), который добавляется к 49 битам слова канала ЕАССН, образуя 65 бит.
Далее это 65-битовое слово подвергается двоичному сверточному кодированию со скоростью Е) = 1/4 и длиной ограничения К = 6; результирующие 260 бит заполняют два 130-битовых поля Оа(а одного слота (рис. 2.9). При этом в слоте нет никакого флажка, помечающего замену информации речи информацией управления канала ЕАССН.
Поэтому при декодировании сначала предпринимается попытка декодировать содержимое поля Оа1а как информацию речи, а при неудаче — попьпка декодировать его как информацию канала ЕАССН. Если в последнем случае обнаруживается ошибка в коде четности, это означает наличие ошибки в декодированной информации управления, и она не принимается к исполнению.
Информация канала ЯАССН, передаваемая в соответствующем поле слота канала графика (рис. 2.9), также подвергается блочному и сверточному кодированию — в значительной мере аналогично информации канала ЕАССН. Сообщения канала ЯАССН передаются словами по 50 бит, из которых 1 бит — флажок продолжения, 1 бит — резервный (нуль) и 48 бит — данные сообщения. Эти 50 бит дополняются 16-битовым кодом четности, вычисляемым так же, как и для информации канала ЕАССН, и результирующее 66-битовое слово подвергается двоичному сверточному кодированию со скоростью г) = 1/2 и длиной ограничения К = 5. Результирующие 132 бита распределяются [с учетом перемежения, о чем мы скажем чуть ниже) по 12-битовым полям ЯАССН 22 последовательных слотов канала трафика.
Передаваемая информация речи, а также управляющая информация каналов ЕАССН и ЯАССН, подвергается перемежению. Для информации речи и информации канала ЕАССН используется общая схема перемежения, которая может быть названа блочно-диагональной. В схеме перемежения участвует информация двух смежных 20-миллисекундных сегментов, Входная информация схемы перемежения записывается побитно по строкам в матрицу типа показанной на рис.
2.46, с числом строк )г = 10 и числом столбцов л = 26, причем четные столбцы берутся из текуще-, го сегмента, а нечетные — из предыдущего; выдача информации производится по столбцам. При приеме схема деперемежения Принпипы построения и технические проблемы 115 восстанавливает исходный порядок следования информации.
Для информации канала ЬАССН используется схема диагонального перемежения типа показанной на рис. 2.45, но с битовым чередованием информации в пределах не двух, а двенадцати последовательных блоков и со сдвигом последовательных 12-битовых блоков не на половину блока, а на один бит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
