Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalariuniversiteti

Kanalli kodlash (Channel Coding) GSM tizimida kanalli kodlash nutqn kodlashdan keyin olinadigan kirish qiymati sifatida 260 bitni ishlatadi va 456 bitdan tashkil topgan ketma-ketlikka o‘zgartiradi (4.3- rasm) [14,16].

3. 
   rasm. Kanalli kodlash
   

260 bit ma‘lumotlar ularning nisbiy muhimligiga muvofiq taqsimlanadi:

• 
  1-blok: 50 bit - juda muhim bitlar;
  
• 
  2-blok: 132 bit - muhim bitlar;
  
• 
  3-blok: 78 bit - juda muhim bo‘lmagan bitlar.
  

50 bitdan tashkil topgan birinchi blok koder (blokli kodlash qurilmasi) orqali uzatiladi, u juftlikka tekshirish uchun yana 3 bitlarni qo‘shadi, demak, 53 bitlardan ketma-ketlik olinadi. Bu 3 ta bitlar qabul qilinadigan xatoliklarni aniqlash uchun mo‘ljallangan.
Blokli kodlashdan keyin birinchi blokning 53 bitlari va ikkinchi blokning 132 bitlari plyus 4 ta dum bitlari (umuman 189 bitlar) 1:2 o‘rama koderga uzatiladi, uning chiqishida 378 bitlar ma‘lumotlar olinadi. O‘rama kodlashda qo‘shilgan bitlar xabarlarni qabul qilishda xatoliklarni tuzatishga imkon beradi.
Uchinchi bloknin qolgan bitlari esa himoyalanmagan.
Natijada koder chiqishida quyidagi signallarni olamiz (4.4- rasm).







20 ms speech
456 bits = 8x57

20 ms speech
456 bits = 8x57

20 ms speech
456 bits = 8x57

20 ms speech
456 bits = 8x57

3. 
   rasm. Nutq kadri
   

O„rin almashtirish (Interleaving)
Birinchi o‘rin almashtirish darajasi [1,16]. Ta‘kidlash kerakki, kanal koderi nutqning har bir 20 msek vaqti uchun 456 bitlardan ketma-ketlikni kodlashni amalga oshiradi. Bundan keyin interliving amalga oshiriladi, buning natijasida har biri 57 bitdan 8 ta bloklar shakllanadi (4.5- rasm).

3. 
   rasmda ko‘rsatilganidek, oddiy paketda (normalburst) ikkita bunday nutq bloklari (57 bitdan)uchun joy mavjud. Qolgan bitlarni vazifasini quyida ko‘rib chiqamiz. Shunday qilib, agar bu bloklardan biri yo‘qotilsa, bu 20 msek davomiylikdagi nutq intervali ichidagi 25% BERga mos keladi (2/8 = 25%).
   

Ikkinchi interliving darajasi. Yuqorida ko‘rsatilganidek, birinchi interliving darajasida natijaviy yo‘qotishlar 25%ni tashkil etadi. Bu kanal koderida tuzatishni amalga oshirish uchun juda katta. Ikkinchi interliving darajasining kiritilishi

5. 
   rasm. 20 msek intervalda kodlangan nutq interlivingi
   

5. 
   rasm. Normalburst (oddiy interval)
   

5. 
   rasm. Ikkinchi interliving darajasi
   

Bu yerda bitta paketning ichida 20 msek interval uchun nutq xabarining 57 bitdan ikkita bloklarni uzatish o‘rniga tizim bitta 20 millisekundli nutq xabaridan bitta ma‘lumotlar bloki va boshqa 20 millisekundli nutq xabaridan bitta ma‘lumotlar blokini birga uzatadi. Bunday bir vaqtda uzatish tizimda 20 msek kechikishni hosil qiladi, buning natijasida MS keyingi 20 msek nutqni kutish kerak. Lekin tizim butun paketni (burst) yo‘qotishda har bir vaqt kadrining faqat 12.5% bitini yo‘qotadi. U kanal koderi orqali yaxshi tuzatiladi.
Shifrlash (Ciphering/Encryption)
Shifrlashdan maqsad hech kim turli tashqi dekoderlardan foydlanishda bu xabarni ocha olmaydigan tarzda nutq paketini (burst) shifrlashdan iborat. GSM tizimida shifrlash algoritmi A5 algoritm deyiladi (4.8- rasm) [1,16].












Stop/go

Clock
control

Stop/go

—
„ s
1 1, 10
>1 C LFSR 1

1 2, 11
>1 c LfSr 2

LFSR 3

19

22

23

S (t)
1, 19

S (
2, 22


S (t)

Stop/go
3, 23

5. 
   rasm. A5 shifrlash sxemasi
   

Uzatkichda shifrlashda ma'lumotlar ochiq (shifrlanmagan) ko‘rinishdan yopiq (shifrlangan) ko‘rinishga maxfiy kalitdan foydalanish bilan ma'lum shifrlash algoritmi bo‘yicha o‘zgartiriladi, binobarin, maxfiy kalitning bitlardagi o‘lchami qanchalik katta bo‘lsa, g‘arazgo‘yga uzatish kanalidan qo‘lgan kiritilgan shifrlanmagan jo‘natmani buzish (ma‘lumotlarni ochish) shunchalik qiyin bo‘ladi. Qabul qilishda shifrlash algoritmi va maxfiy kalit ma‘lum bo‘ladigan shartda yopiq ma‘lumotlar ochiq ma‘lumotlarga o‘zgartiriladi (deshifrlanadi).
GSM 900 standartida shifrlashni amalga oshirish uchun mos ravishda 19, 22 va 23 bitlar uzunligidagi uchta LFSR 1, LFSR 2 va LFSR 3 surish registrlarida qurilgan A5 shifrlash sxemasi qo‘llanadi. A5 shifrlash sxemasi uchun maxfiy kalit 64 bitlarni tashkil etadi.
Shifrlash jarayoni quyidagi tarzda bo‘lib o‘tadi:
1. Maxfiy kalit uchta LFSR 1, LFSR 2 va LFSR 3 surish registrlariga mos ravishda uning 64 dan 46 gacha katta bitlari LFSR 1 registrda, 45dan 24 gacha bitlari LFSR 2 registrda va 23dan 1 gacha bitlari LFSR 1 registrda bo‘ladigan tarzda joylashtiriladi.
2. Takt generatoridan CLKsinxroimpulsining kelishi bo‘yicha quyidagilar bo‘lib o‘tadi:

•