Читайте также:
|
В кодеке канала кодируются/декодируются как речевая информация, так и информация каналов управления, т.е. информация каналов трафика ТСН и информация каналов управления ССН.
В то время как в информации канала трафика кодируется лишь часть битов, информация каналов управления кодируется в полном объеме.
Кодирование сегмента речевого сигнала, полученного на выходе кодера речи и имеющего:
- параметр фильтра STP – 36 бит,
- параметр фильтра LTP – 36 бит,
- параметр сигнала возбуждения (СВ) – 188 бит, т.е. за 20 мс передаются в сегменте речевого сигнала 260 бит.
В кодере канала 260 бит информации разделяются на 2 класса (рисунок 22):
- класс 1 – в него включено 182 бита, защищаемых помехоустойчивым кодированием;
- класс 2 – в него включены оставшиеся 260 – 182 = 78 бит, которые передаются без помехоустойчивого кодирования.
Рисунок 22 - Схема кодирования сегмента речевого сигнала
В свою очередь класс 1 делится на:
- подкласс 1а, к которому относятся параметры фильтра кратковременного предсказания STP (36 бит) и часть информации (14 бит) о параметрах фильтра долговременного предсказания LTP, т.е. в подклассе 1а выделяется 50 = (36 +14) бит существенной речевой информации, которая подвергается наиболее мощному помехозащищенному кодированию;
- подкласс 1в, в которой включены остальные 182 – 50 = 132бита, кодируются слабее, чем информация подкласса 1а. В подкласс 1в включаются 22 бита информации о параметрах фильтра LTP и 110 бит о параметрах сигнала возбуждения.
Таким образом, в системах сотовой связи GSM осуществляется достаточно сложная и совершенная схема блочного диагонального перемежения, которая и гарантирует данной системе отличную помехоустойчивость. Декодирование происходит после демодуляции в порядке обратном кодированию: сначала снимается сжатие информации во времени, снимается перемежение, осуществляется блочное декодирование информации[4].
[4] - А. П. Алферов, А. Ю. Зубов, А. С. Кузьмин, А. В. Черемушкин. Основы Криптографии. — М.: Гелиос, 2005. Стр. 128 - 135
Заключение
Таким образом в данной работе были рассмотрены базовые понятия о сигналах в принципе, их преобразовании: от аналоговых к цифровым и обратно, базовые методы кодирования речевых сигналов (скремблирование, перемежение, блочное кодирование сверточное, и т.д.), а также был рассмотрен пример использования таких методов в сети стандарта GSM.
Следует отметить, что использование этих методов по отдельности не дают достаточной помехоустойчивости и защиты от злоумышленников, т.к. в случае, например, со скремблированием (частотных диапазонов), опытный криптоаналитик может понять даже после перестановки смысл зашифрованного сообщения. При инвертировании спектров защита находится на очень низком уровне, т.к. подобрать несущую частоту злоумышленникам не составит большого труда, при использовании недорого оборудования. Приблизительно то же самое мы получим при циклической инверсии. Сверточное кодирование можно представить как сложение по модулю с некоторым смещением. При блочном кодировании, а именно использовании простейших систематических блочных кодерах, нельзя гарантировать удачную передачу сигналов, т.к. при ошибках, скажем, 2 в столбце и одна в строчке, мы не сможем обнаружить ошибку. Перемежение также не дает хорошей защиты т.к. для расшифровки необходимо узнать длину блока/субблока, а также смещение (в случае диагонального перемежения). Поэтому, исходя из всего вышесказанного, следует сделать вывод, что алгоритмы нужно комбинировать для создания более удобных, экономичных и помехоустойчивых алгоритмов кодирования. Стандарт GSM наглядно иллюстрирует это. В нем используется не один отдельный метод, а совокупность нескольких. Такая комбинация обеспечивает как хорошую помехоустойчивость, так и защиту в плане НСД.
Список литературы
1. Овчинников А.М., Лазин А.С. Устройства защиты информации для средств УКВ радиосвязи
2. Попов В.И. Основы сотовой связи стандарта GSM. – Эко-Трендз, 2005
3. А. П. Алферов, А. Ю. Зубов, А. С. Кузьмин, А. В. Черемушкин. Основы Криптографии. — М.: Гелиос, 2005.
4. В. В. Ященко. Введение в криптографию. — М., 1999.
5. Солонина А.И., Улахович Д.А., Арбузов С.М., Соловьева Е.Б. Основы цифровой обработки сигналов, 2005
6. Солонина А. И., Улахович Д. А., Яковлев Л.А. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. – БХВ-Петербург, 2002
7. Самуйлов К. Е., Никитина М. В., Подробно о главном: Сети сотовой подвижной связи в стандарте GSM.
8. Громаков Ю.А., Северин А.В., Шевцов В.А. Технологии определения местоположения в GSM и UMTS. – М.: Эко-Трендз, 2005
9. Ю.А. Громаков.Стандарты и системы подвижной радиосвязи, 1998
10. Сергиенко. Цифровая обработка сигналов. – Питер, 2002
11. Голд Б, Рэйдер Ч - Цифровая обработка сигналов. – М.: Советское радио, 1973
Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 64 | Нарушение авторских прав