Структура и формирование сигналов

В стандарте сотовой связи CDMA применяется метод многостанционного дос­тупа с кодовым разделением каналов, основанный на использовании широкопо­лосных сигналов. Каждому вызову, будь это речь или передача данных, при­сваивается уникальный код, позволяющий отличить этот вызов от других, передаваемых в том же частотном диапазоне. В этом стандарте обеспечивается более высокое качество речи, чем в стандарте GSM, не говоря уже об анало­говых стандартах. Это во многом определяется применением кодирования речи. Рассмотрим процесс кодирования речи более подробно.

В системе CDMA для преобразования аналогового речевого сигнала в циф­ровой используется вокодер с переменной скоростью кодирования, в осно­ву работы которого положен алгоритм с линейным предсказанием кода — CELP (Code Excited Linear Predictive). Этот алгоритм учитывает особенности человеческой речи. Вокодер перекодирует цифровой поток, имеющий ско­рость 64 Кбит/с, в поток со скоростью 8 или 13 Кбит/с. В ходе этого преоб­разования информационный поток делится на кадры, и содержащие паузы ин­тервалы удаляются. Результирующий поток имеет скорость от 1 до 8 Кбит/с. Вокодер приемной стороны объединяет кадры в единый поток и делает об­ратное преобразование. Другой важной особенностью вокодера с перемен­ной скоростью кодирования является использование адаптивного порога для определения требуемой скорости кодирования данных. Уровень порога из­меняется в соответствии с фоновым шумом. Результатом этого является по­давление фона и улучшение качества речи даже в шумной обстановке. Во­кодер позволяет подмешивать в речевой канал вторичный трафик, т. е. служебную информацию. При анализе различных решений фиксированного абонентского радиодоступа возникает вопрос о правомерности использо­вания в сети общего пользования технологий, основанных на стандартах под­вижной сотовой связи и не использующих точных методов цифрового пре­образования речи. Качество речи в системе CDMA, использующей вокодер QCELP со скоростью кодирования 13 Кбит/с, очень близко к качеству речи в проводном канале. В результате тестирования, проведенного в лаборато­рии AT&T Hoirndel, кодирование речи со скоростью 64 Кбит/с получило оценку MOS (Mean Opinion Score) в 4,06 балла, а кодирование, использую­щее вокодер QCELP (13 Кбит/с), — 4,02 балла. Типовые значения MOS для AMPS и NMT оцениваются более низким баллом и находятся в диапазоне от 3,0 до 3,5 баллов. Кодирование речи обеспечивает очень высокую степень конфиденциальности. Согласно отзыву гонконгской компании Hutchison Telecom, «подслушивание разговоров практически исключено благодаря технике кодирования речи в CDMA».