Co najdete v mobilním telefonu: Jak fungují datové přenosy?

V článku Co najdete v mobilním telefonu jste se mohli dočíst, jakým způsobem se přenáší hlas. Nyní se v krátkosti podívejme na to, jak se přenášejí data.
Řekli jsme si, že datový tok z RELP/LTP kodeku je 13kbps (kilobitů za sekundu). A standardní přenosová rychlost v síti GSM je 9,6kbps. Proč to? Když se ještě jednou podíváte na obrázek kódování dat z kodeku, vidíte, že zabezpečení konvolučním kódem (proti úniku a rušení rádiového kanálu) se provádí jen s nejvýznamějšími bity. Nejnižších 78b se přenáší úplně nezabezpečených. V případě přenosu hlasu si to totiž můžeme dovolit. Případné chybně přenesené bity totiž při poslechu vůbec nepoznáme, nebo se výsledný zvuk změní jen nepatrně. V případě přenosu dat je avšak situace jiná. Každý přenášený bit musíme zabezpečit, protože data jsou data a nelze je přenosem zkomolit. Proto konvolučním kódem musíme zabezpečit vše, co rádiovým kanálem pošleme. A protože zabezpečení provedené pomocí konvolučního kódu zvětší počet přenášených bitů, výsledná rychlost se sníží.

A jak to funguje?

Výchozí je pro nás znovu blok o délce 456 bitů (viz obrázek), o kterém jsme se již zmínili v předchozím článku. Ten je stejný při přenosu hlasu i dat. Také jeho další zpracování, zakódování pomocí šifry A5, rozdělení na intervaly a prokládání je úplně stejné, jako když se přenáší obyčejný hovor. Avšak získání tohoto 456b dlouhého bloku je v případě přenosu dat zásadně odlišné. Předně nepotřebujeme žádný kodek. Data, která chceme přenést už jsou v digitální podobě. A už jsme si řekli, že představují tok 9,6kbps. Poněvadž mimo vlastní data je třeba přenášet ještě řídící signály datového rozhraní (např. připravenost koncového datového zařízení přijímat data ap.), používá se pro tento účel datového toku 12kbps. Tento tok je rozdělen na čtyři bloky po 60ti bitech, což představuje dohromady 240b. K těm telefon ještě přidá další čtyři nulové bity, kvůli zabezpečení správné funkce konvolučního kodéru. Tento tok se tedy pomocí konvolučního kódu zabezpečí, čímž současně dojde k roztažení těchto 244b na 488b. Díky vlastnostem konvolučního kódu můžeme 32b v tomto 488mi bitovém bloku vynechat a nepřenášet. Takže obdržíme 456tibitový blok (488-32=456), který se dále zpracuje stejně, jako by šlo o běžný hovor.

Jak funguje konvoluční kód? Datový tok prochází posuvným registrem a pro každý bit dat je vypočítán za účasti předchozích pěti bitů zachycených v posuném registru pomocí logické funkce XOR zabezpečovací, tzv. paritní bit. K přenášenému bitu se tento paritní bit přiřadí, takže vlastně vysíláme střídavě informační a paritní bity. V dekodéru se z přijímaných datových a paritních bitů vytvářejí tzv. syndromy, které umožňují do jisté míry rekonstruovat přenosem poničená data.

Neméně důležitou roli v zabezpečení signálu hraje prokládání. Nejčastěji se realizuje tak, že se data určená k odvysílání načítají do matice po řádcích a vybírají po sloupcích. Posloucháte někdy rádio v autě? Určitě se vám stalo, že jste ve stínu elektrického vedení nebo někde za železobetonovou budovou ztratili na okamžik příjem. Stejné to je i s mobilem. Protože ale díky prokládání vysílač rozprostře vysílání časově si blízkých bitů do delších intervalů, poztrácí se v takových případech (úniku) jen jejich část, kterou pak dekodér konvolučního kódu je schopen s jistou pravděpodobností opravit.

Velmi zjednodušeně řečeno, tak nějak funguje základní služba přenosu dat rychlostí 9600 bps v síti GSM.

Témata: mobilní
  • Nejčtenější

V květnu se zřejmě vrátí ikonická Nokia 3210, kdysi to byl přelomový model

24. března 2024  8:01

Současný vlastník značky Nokia na poli mobilních telefonů, firma HMD (Human Mobile Devices –...

Banka spustila mobilní datové balíčky. Funguje to i zákazníkům z Česka

26. března 2024  12:06

Virtuální banka Revolut spouští virtuálního celosvětového operátora. Zákazníci si mohou kupovat...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Z bídného začátku roku se radují. Vypadá to na velký návrat

21. března 2024  7:02

Zřejmě to vypadá na velký návrat. Huawei začíná drtit své domácí konkurenty, přitom jeho produkty...

Trvalo to. Nový nejlepší fotomobil světa konečně koupíte i v Česku

26. března 2024  7:02

Konečně nastává situace, že nejlepší fotomobil v žebříčku DxO Mark je dostupný i na našem trhu....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Pochlubili se, že se pochlubí. Značky ze sebe dělají slibotechny

25. března 2024  7:02

Jedním z trochu nečekaných trendů veletrhu MWC v Barceloně se stala oznámení o tom, že firmy nějaké...

Toho telefonu je pouze pro Čínu škoda. Udělal by parádu i u nás

28. března 2024  12:06

Xiaomi má nový trhák. Model Civi 4 Pro trhá předprodejní rekordy, ale jen na domácím čínském trhu....

U foťáků se blýská na lepší časy, naznačuje výsledek testu nového xiaomi

28. března 2024  7:02

Čínská značka Xiaomi trochu na poli fotomobilů v uplynulých letech tápala. Ukazuje to mimo jiné...

Kartónek Steva Jobse se vydražil za neuvěřitelnou sumu

28. března 2024

Vizitku slavného ředitele společnosti Apple si někdo pořídil za pořádný balík peněz. Přidanou...

Smartphonům od Googlu raketově rostou prodeje tam, kde kraluje Apple

27. března 2024  7:02

Prodeje smartphonů Pixel od Googlu se mohou pochlubit neskutečným nárůstem prodejů. Tedy prozatím...

FOR KIDS by měl být zážitkem pro celou rodinu, říká Monika
FOR KIDS by měl být zážitkem pro celou rodinu, říká Monika

Monika Pavlíčková (35 let) je maminkou dvou dcer, sedmileté Terezy a čtyřleté Laury, a zároveň také manažerkou obchodního týmu společnosti ABF,...

Rána pro britskou monarchii. Princezna Kate má rakovinu, chodí na chemoterapii

Britská princezna z Walesu Kate (42) se léčí s rakovinou. Oznámila to sama ve videu na sociálních sítích poté, co se...

Smoljak nechtěl Sobotu v Jáchymovi. Zničil jsi nám film, řekl mu

Příběh naivního vesnického mladíka Františka, který získá v Praze díky kondiciogramu nejen pracovní místo, ale i...

Rejžo, jdu do naha! Balzerová vzpomínala na nahou scénu v Zlatých úhořích

Eliška Balzerová (74) v 7 pádech Honzy Dědka přiznala, že dodnes neví, ve který den se narodila. Kromě toho, že...

Pliveme vám do piva. Centrum Málagy zaplavily nenávistné vzkazy turistům

Mezi turisticky oblíbené destinace se dlouhá léta řadí i španělská Málaga. Přístavní město na jihu země láká na...

Kam pro filmy bez Ulož.to? Přinášíme další várku streamovacích služeb do TV

S vhodnou aplikací na vás mohou v televizoru na stisk tlačítka čekat tisíce filmů, seriálů nebo divadelních...