GSM (Global System for Mobile Communications) es un sistema digital de comunicaciones en el espectro radiofónico utilizado en casi toda Europa y en algunos otros lugares del mundo. Es un estandar de la ETSI.

El códec usado en este sistema también es denominado como GSM. Estudiaremos en primera instancia el primer códec de GSM, conocido como GSM 06.10 o GSM FR (Full Rate). Es un códec híbrido basado en el algoritmo RPE, por lo que también es conocido este códec GSM cono RPE-LTP (RPE Long-Term Prediction Linear Predictive Coder). Su frecuencia de muestreo es de 8 Khz (narrowband) y su tasa binaria es de 13.3 Kbps.

El codificador y el decodificador trabajan internamente con señales PCM lineal de 13 bits, por lo que se ha de convertir la entrada a ese formato y la salida se ha de convertir de PCM lineal de 13 bits al formato de salida (normalmente suele ser PCM con ley A o mu a 64 Kbps).

La señal de entrada se divide en tramas de 20 ms de duración (160 muestras de la señal). Cada una de estas tramas es analizada y a partir de ella se calculan para cada una de ellas los 8 coeficientes del filtro predictor de corto plazo. A continuación, cada una de esas tramas se divide en 4 subtramas (de 5 ms de duración, 40 muestras cada una) y para cada una de ellas se encuentra la ganancia y el retardo para el predictor a largo plazo.

Una vez se tienen los parámetros de los 2 filtros, se pasa las correspondiente trama por estos y se llega al análisis de RPE. Tras este análisis, cada subtrama de 40 muestras es dividida en 3 secuencias de 13 muestras cada una. La secuencia de 13 muestras de mayor energía es elegida como la representación de la señal de excitación. Como estamos en el caso de RPE sólo es necesario cuantificar la amplitud de los pulsos, que se cuantifica con 3 bits. El resultado de esta codificación da un total de 260 bits por cada muestra de 20 ms, por lo que la tasa binara es de 260/0.02=13000 bps.

En el decodificador, la señal de excitación recibida y filtrada por los filtros de predicción de largo y corto plazo, cuyos coeficientes son recibidos desde el codificador. Se usa un post-filtro en el receptor para mejorar la calidad de la señal decodificada.

Este códec da una buena calidad de audio, aunque no tan buena como la de G.728 por ejemplo. La principal ventaja de este códec es su simplicidad, ya que por ejemplo se puede ejecutar en tiempo real en uno de los antiguos 486 a 66 Mhz, mientras que un típico CELP necesita un DSP dedicado para ejecutarse en tiempo real.

Posteriormente se han desarrollado nuevas versiones de códecs para GSM:

• GSM 06.20 HR (Half Rate). En este codec se usa el algoritmo VSELP (Vector-Sum Excited Linear Prediction), que desciende de CELP. La señal de entrada se divide en tramas de 20 ms de duración. A partir de esta trama se calculan 18 parámetros para describirla, teniendo 3 principales tipos de parámetros: de energía, espectrales y de la excitación, que son representados con 112 bits, dando lugar a una tasa binaria de 112/0.02=5.6 Kbps.
• GSM 06.60 EFR (Enhanced Full Rate), basado en el modelo CELP. Tasa binaria 12.2 Kbps
• GSM 06.90 AMR (Adaptative Multi Rate). Usa ACELP como algoritmo. Soporta varias tasas binarias de: 4.75, 5.15, 5.90, 6.70, 7.40, 7.95, 10.2 y 12.2 Kbps.