移动通信语音业务中的信道编码及其应用

在移动通信的语音业务中，信道编码主要是为了纠错。因为检错只能在收端检出错误时才让发端重发，这在传输数据的时候是可以的，而在传送语音中是不可能中断后重发的。因此，在数字语音传输中，信道编码主要是为了纠错，这种方式也称为前向纠错（Forward Er-ror Correction，FEC）。在无线信道上，误码有两种类型，一种是随机性误码，它是单个码元错误，并且随机发生，主要由噪声引起的；另一种是突发性误码，连续数个码元发生差错，亦称群误码，主要是由于衰落或阴影造成的。GSM中采用的信道编码主要用于纠正传输过程中产生的随机差错。

信道编码是在数据发送前，在信息码元中增加一些冗余码元（也称为监督码元或检验码元），供接收端纠正或检出信息在信道中传输时由于干扰、噪声或衰落所造成的误码。增加监督码元的过程称为信道编码。增加监督码元，也就是说除了传送信息码外，还要传送监督码元，所以为提高传输的可靠性而付出的代价是提高传输速率，增加频带占用带宽。信道编码主要有两种，即分组码和卷积码。码元分组是信道编码的基本格式。

为了检测和纠正传输期间引入的差错，在数据流中引入冗余通过加入从信源数据计算得到的信息来提高其速率，信道编码的结果是一个码字流；对语音来说，这些码字长456bit。由语音编码器中输出的码流为13kbit/s，被分为20ms的连续段，每段中含有260bit，其中特细分为：50个非常重要的比特、132个重要比特、78个一般比特。对它们分别进行不同的冗余处理，如图2-1-24所示。

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图2-1-24 GSM信道编码过程

50个非常重要比特，加上3个CRC检验比特，132个重要比特，加上4个尾比特，一起按1/2速率进行卷积编码，得到378bit，另外还有78bit不予保护，总计456bit。信道编码的总比特率为456bit/20ms=22.8kbit/s。用于GSM系统的信道编码方法有三种：卷积码、分组码和CRC码，这些已经在信息有效传输模块中讲述过。