CODIFICA E TRAMA DEL GSM

Il segnale microfonico di tipo analogico, viene convertito in digitale campionandolo, secondo il teorema di Shannon, essendo la banda  telefonica  4 KHz, ad una frequenza di 

Fc = 2B = 8 KHz,

Vengono quindi rilevati 8.000 campioni al secondo del segnale microfonico ed ogni campione è codificato con 13 bit ottenendo una velocità di trasmissione di:

vT = 8000 x 13 = 104 KBit / sec

Questi bit, immessi in un codificatore /compressore vengono compressi a 13 Kbit /sec senza perdere nulla nelle caratteristiche informative.

Nel tempo di 20 msec vengono costituiti dei blocchi di bit in numero di:

Questo blocco viene scomposto dal microprocessore incorporato nel cellulare in tre parti, cui a  loro volta vengono aggiunti parecchi bit    necessari per l’identificazione e correzione degli errori in ricezione, fino ad arrivare al numero di 456, divisi in 8 sottoblocchi di 57 ciascuno.

Ogni due sottoblocchi di 57 bit informativi si costituisce un TIME SLOT che però deve comprendere, per la ricostruzione della portante in ricezione, 26 bit di sincronismo,  poi, per la determinazione dell’inizio e della fine del time slot, tre bit di intestazione all’inizio e alla fine del time slot, ed in più 8,25 bit di guardia finali come blanking fra i vari time slot.

I 2 bit a sinistra e a destra dei 26 bit di sincronismo servono poi per distinguere i canali vocali da quelli di servizio.

Il time slot risulta in complesso:

8 time slot consecutivi costituiscono poi la trama del GSM, che viene trasmessa con un’unica frequenza, scelta da 1 a 124 nella gamma dei 900 MHz, come già detto.

Infine 26 trame consecutive, costituiscono la supertrama del GSM, secondo lo schema seguente:

La trama fra la numero undici e la numero dodici è detta SACCH (Slow Associate Contro Cannule) ed è usata per verificare la bontà del collegamento, mentre l’ultima, la numero 24 è prevista per i servizi futuri.

Lo scrambling viene fatto prima della formazione dei sottoblocchi al fine di ridurre gli errori di trasmissione che potrebbero concentrarsi in un sottoblocco e rendere impossibile la correzione con i normali metodi a correzione di errore in quanto si può correggere solo un numero minimo di errori fra bit che non devono essere consecutivi.

Un ulteriore metodo usato per ridurre gli errori di trasmissione è detto frequency hopping, cioè a salto di frequenza.

Durante la trasmissione in GSM, viene continuamente misurata l’intensità di campo dovuta ai vari canali e viene scelto continuamente, al variare del time slot, il canale con campo e rapporto S/N migliore.

Si ottiene quindi che la frequenza di trasmissione è continuamente variabile, aggiungendo questa caratteristica allo scrambling, cioè al mescolamento continuo dei bit si capisce quanto nello standard GSM sia praticamente impossibile decifrare una trasmissione intercettata.