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Global System for Mobile Communications (GSM).

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Bild 4: TDMA
Die in einem Zeitschlitz übertragene Datenmenge von 156,25 Bit (1 Bit = ca. 3,7 Mikrosekunden) wird als Burst bezeichnet. Neben den normalen Bitpaketen, die die Gesprächsdaten beinhalten gibt es noch einige spezielle Bursts, die zum Beispiel aus Testbitfolgen zur Zeitsynchronisation und Frequenzkorrektur bestehen.

Die in diesem Abschnitt beschriebene Struktur der Funkkanäle wird als Fullrate-Channel bezeichnet, der die heute gängige Technik der Funkübertragung darstellt. Pro Kanal können wie schon erwähnt acht Benutzer bei einer Datenrate (also die Menge der reinen übertragenen Information) von 13 kBit/s versorgt werden. Bei der neueren, momentan aber noch nicht so verbreiteten Halfrate-Channel-Technik verdoppelt sich die Anzahl der möglichen Benutzer pro Kanal auf sechzehn. Dafür muss man hier mit einer Datenrate von nur 6,5 kBit/s auskommen, was natürlich an die Datenkomprimierung und Fehlervermeidung ungemein härtere Anforderungen stellt, da für die Übertragung der Gesprächsinformation nur noch der halbe Platz vorhanden ist.

Sprachcodierung

Die zur Verfügung stehende Datenübertragungsrate von insgesamt 22,8 kBit/s für die Sprachübertragung ist recht gering. Aus diesem Grund können die Sprachsignale nur verlustbehaftet komprimiert und codiert werden. Dabei soll aber die Sprachqualität nicht merklich leiden. Es sind also Algorithmen nötig, die unrelevante Sprachanteile erkennen und beseitigen können, um die Datenmenge zu reduzieren, ohne dass die Benutzer eine Verfälschung der Sprachnachricht bemerken.

In Bild 5 wird grob der Weg von der Sprache bis zum Sendesignal skizziert.

Zunächst wird das analoge Sprachsignal in 20 ms-Blöcke zerlegt und digitalisiert, wodurch pro Block ein Datenfluß von 64 bis 100 kBit/s entsteht. Die nun folgende Sprachcodierung setzt sich aus drei Schritten zusammen. Die erste Stufe bestimmt zunächst einen bestmöglichen Filterparametersatz für das zu übertragende Signal und selektiert dann die "Grobstruktur" dieses Signals heraus. Dadurch wird das Amplitudenspektrum schon kräftig bereinigt. Das entstandene Restsignal wird nun in der zweiten Stufe ähnlich gefiltert, allerdings berücksichtigt dieser "Langzeit-Prädiktions-Filter" dabei hauptsächlich längerdauernde statische Abhängigkeiten der menschlichen Sprache (Silben, Lautbildung) und kann dadurch in der menschlichen Stimme auftretende periodische Signalanteile effektiv erfassen.


Bild 5: Sprachcodierung

Die beiden ersten Stufen erkennen schon die wesentlichen Sprachanteile, so dass schließlich die dritte Stufe das nun flache Amplitudenspektrum des Restsignals verlustbehaftet, mittels Tiefpassfilterung und Neuabtastung (ein Drittel der ursprünglichen Abtastrate), codieren kann.

Aus den ersten beiden Codierungsschritten entsteht je ein Datenstrom von 1,8 kBit/s, zu dem dann noch die 9,4 kBit/s der dritten Stufe hinzukommen.

Diese 13 kBit/s werden anschließend einigen Fehlerschutzvorkehrungen unterzogen, wodurch der Datenfluß wieder auf 22, 8 kBit/s anwächst.

Vor dem Versenden wird das Signal schließlich noch moduliert, d.h. das digitale Rechtecksignal wird absichtlich "verschliffen", da die senkrechten Signalflanken bei der analogen Übertragung per Funk Probleme bereiten.

Um noch weiteren Übertragungsplatz einzusparen, wird eine komplizierte Sprechpausenerkennung verwendet, die die Datenübertragung in diesen Zeiträumen abschaltet. Um den Kunden durch die "digitale Stille" nicht zu irritieren, wird stattdessen auf der Empfangsseite ein möglichst passendes Hintergrundgeräusch simuliert. Durch dieses Verfahren lassen sich dann noch einmal bis zu 45 Prozent der zu übertragenden Daten einsparen.

 

  
Bürgerliches Gesetzbuch BGB
von Helmut Köhler
Siehe auch:
Handelsgesetzbuch HGB: ohne Seehandelsrech...
Arbeitsgesetze
Grundgesetz GG: Menschenrechtskonvention, Europäischer Gerichtsh...
Strafgesetzbuch StGB
Aktiengesetz · GmbH-Gesetz: mit Umwandlungsgesetz, Wertpapiererw...
Zivilprozeßordnung. ZPO
 
   
 
     
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