Canaux logiques et codage dans le gsm

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EXPOSANTS :

CHEIKH TIDIANE DIABANG

BALLA MOUSSA COLY|

AMADOU DIALLO |

PAPA DOUDOU CISSÉ

CANAUX LOGIQUES ET CODAGE DANS LE GSM

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PLAN

Principes de fonctionnement des canaux GSM Types de canaux en GSM

Architecture protocolaire en couche d’un terminal gsm

Les différents type de codeur de la parole suivant leur mode (FR; HR; EFR)

Codeur parole full rate Codeur parole half rate Codeur parole enhanced full rate

Principe du codage au niveau des canaux logique

Codage source Codage canal

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PLAN

Structure d’une trame en GSMo burst d’accès o burst de synchronisationo burst normalo burst de correction de fréquenceo burst de bourrage Schéma illustratif des différentes procédures pour

l’établissement d’une communication Tableau récapitulatif du principe du codage pour les canaux

logiques

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Principes de fonctionnement des canaux GSM

Types de canaux GSM

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Canaux logiques

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Canal physique

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Description des canaux logiques

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Architecture protocolaire en couche d’un terminal GSM

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Les différents types de codeur de la parole suivant leur mode (FR; HR; EFR)

La numérisation du signal de parole permet une meilleure protection contre les distorsions et les bruits introduits par les canaux radio mobiles. Pour protéger les informations des erreurs qui peuvent se produire lors des communications radio et ainsi réduire le taux d'erreur sur bit. Trois techniques de codage sont appliquées :

Un codage en bloc qui ajoute un bit de parité au bloc et qui permet la détection d'un nombre impair d'erreurs ;

Un codage récurent où l'information n'est plus sectionnée en parties indépendantes mais certains bits de redondance sont placés régulièrement dans le code ;

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On effectue également un entrelacement par blocs de 464 bits. Cet entrelacement consiste à répartir les blocs selon une méthode dénie. Ainsi, si le canal perturbe une suite de bits consécutifs, l'altération sera diffusée sur un grand nombre de blocs plutôt que sur la totalité d'un bloc ; les blocs affectés pourront alors être corrigés grâce aux bits redondants.

Le codage permet de déterminer les coefficients des filtres LTP (Long Term Prediction) et LPC (Linear Predictive Coding) du filtre linéaire. Ce filtre linéaire modélise la nature du signal de parole au cours du temps. Ainsi il est implémenté à des débits différents suivant la qualité encouru.

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Codeur de la parole en full rate (FR)A l’entrée du codeur, une trame de 160 échantillons est encodée

en bloc de 260 bits à un débit de 13 kb/s. Le décodeur ordonne les séquences de 260 bits en blocs de 160 échantillons. Le canal GSM plein débit peut supporter un trafic de 28,8 kb/s

Codeur de la parole en half rate (HR)Le codeur à débit moyen a été établi afin de contrer

l’augmentation du nombre d’utilisateurs. Le canal supporte un trafic de 11,4 kb/s conformément au fait de doubler la capacité du système. Ainsi, 5,8 kb/s sont utilisés en gestion d’erreurs. Le niveau de qualité du signal de parole en sortie est comparable au codeur plein débit et offre aussi des performances moyennes dans les communications entre terminaux mobiles.

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Codeur de la parole en enhanced full rate (EFR)

Il apporte une certaine amélioration de la qualité par rapport aux codeurs FR et HR, notamment dans les communications mobiles. Le codeur EFR utilise 12,2 kb/s pour le codage de la parole et 10,6 kb/s pour la gestion des erreurs.

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Principe du codage au niveau des canaux logiques

Codage sourceUn codeur de source est tout dispositif capable de

modéliser une information générer par la source. L’information à la sortie du codeur source est représentée en une suite de bit. Ainsi à la base, le codeur assure la numérisation d’un signal.

Codage canalUn codeur canal est un dispositif capable de protéger

une information des perturbations du canal. A l’insu, le codage est appliqué sur les paquets d’informations et plus précisément les trames qui transitent dans le réseau.

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Structure d’une trame en GSM

Une trame est l’élément représentatif d’un ensemble d’information. Elle découle du multiplexage temporel qui consiste à diviser chaque canal de communication en 8 intervalles de temps de 0.577 [ms] chacun. On définit dès lors une trame élémentaire de 8 intervalles pour une durée de 8 x 0.577 =4. 615 [ms]. La durée d'un paquet (0.577 [ms]) correspond à l'émission de 156.25 bits, dont 114 bits de message « net » . En admettant que les slots se suivent sans interruption, un calcul (156.25/0.577) montre que le débit maximum vaut 270 [kb/s]. En pratique, le débit maximum utile (en mode full-rate) ne dépasse pas 13 [kb/s] en raison des bits nécessaires à la correction d'erreurs. Pour la transmission des données, cette limite descend même à 9,6 [kb/s] en raison de la surprotection nécessaire à la garantie d'un taux d'erreur acceptable.

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La norme définit 5 types de paquets fonctionnels, appelés bursts dans la terminologie GSM :

Burst d’accès

Burst de synchronisation

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Burst normal

Burst de correction de fréquence

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Burst de bourrage

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Schéma illustratif des différentes procédures pour l’établissement d’une communication

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Tableau récapitulatif du principe du codage dans les canaux logiques

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Technology

Canaux logiques et codage dans le gsm