Kanalcodierung - Friedrichs, Bernd

12.3 Mobilfunk nach dem GSM-Standard 419
daß nach der Decodierung keine unerkannten Fehler verbleiben. Alternativ
kann der Fire-Code auch nur zur Fehlererkennung eingesetzt werden.
Beim Totalverlust eines Datenbursts entsteht eine Fehlerrate von 12,5%,
die an der äußersten Grenze dessen liegt, was ein R =1/2-Faltungscode verkraften
kann. Folglich wird oftmals die Korrekturfähigkeit des Faltungscodes
überschritten, was auch durch den Fire-Code nicht immer korrigiert werden
kann. Durch stärkeres Interleaving würden sich wesentliche Verbesserungen
ergeben, aber die Verzögerungszeit beträgt so schon etwa 4 · 26 · 4,615 = 480
ms, da nur jeder 26-te TDMA-Rahmen für den SACCH benutzt werden
kann.
SCH (Synchronisation Channel): Zu den 25 Infobits werden zunächst 10
Prüfstellen mit einem simplen Blockcode generiert, der empfangsseitig nur
zur Fehlererkennung benutzt wird. Zusammen mit den 4 Nullbits entstehen
39 Bits, die mit dem terminierten Faltungs-Encoder in 78 Codebits überführt
werden. Da für den SCH kein Interleaving vorgesehen ist (oder bei der Spezifikation
vergessen wurde), wird die Korrekturfähigkeit des Faltungscodes
schon durch kurze Bündelfehler am Ausgang des MLSE-Entzerrers überfordert.
TCH/F9.6 (Vollraten-Datenkanal): Aus der Sicht des Benutzers hat dieser Kanal
eine Infobitrate von 9,6 kBit/s, aber aufgrund von gewissen “Verpackungen”
liegen am Eingang des Encoders 13 kBit/s an, unterteilt in Blöcke von
60 Infobit im Abstand von 5 ms. Ein Blockcode ist nicht vorgesehen. Jeweils
4 Teil-Infoblöcke werden zu einem Infoblock zusammengefaßt und mit
4 Nullen ergänzt. Die entstehenden 244 Bits werden in einem terminierten
punktierten Faltungs-Encoder mit der Rate R =61/114 in 456 Codebits
überführt. Hinter dieser “krummen” Coderate stehen natürlich keine tiefsinnigen
theoretischen Überlegungen, sondern die Codierung hat hier u.a.
die schlichte Aufgabe, die Datenraten der Quelle und des Kanals aneinander
anzupassen.
Bei den beiden Sprachkanälen wird das 64 kBit/s PCM-Signal (Pulscodemodulation)
in 20 ms Abschnitte von jeweils 1280 Bits zerlegt, die durch die Quellencodierung
auf 260 (bei TCH/FS) bzw. auf 112 (bei TCH/HS) Infobits komprimiert
werden. Diese Kompression geschieht allerdings nicht ausschließlich blockweise,
da gewisse sich nur langsam ändernde Sprachparameter nur von Zeit zu Zeit
übertragen werden. Für die Verständlichkeit der Sprache sind nicht alle Bits eines
Infoblockes gleich wichtig, so daß verschiedene Klassen von Bits gebildet werden,
die mit unterschiedlich starker Codierung versehen werden (UEP-Codierung,
siehe Abschnitt 8.3). Die gesamte Verzögerungszeit bei der Übertragung von
Sprache ist auf etwa 60 ms begrenzt, weil sich beim wechselseitigen Sprechen
längere Verzögerungszeiten unangenehm bemerkbar machen würden. Zur Fehlererkennung
ist ein einfacher Blockcode vorgesehen, der mit einem Hamming-
Code realisiert wird. Auf erkannte Fehler reagiert der Sprachdecoder mit Maßnahmen
zur Fehlerverschleierung (error concealment), d.h. Fehler sollen sich auf