[發明專利]一種增強語音質量的方法和基站

無效

• 申請號: 200710047749.1
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN101159442A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 趙鵬
• 申請（專利權）人: 上海華為技術有限公司
• 主分類號: H04B1/64
• 分類號: H04B1/64;H04B1/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是一種增強語音質量的方法和基站。

背景技術

在移動通信中，為了有效利用空中接口的傳輸帶寬，現有技術中主要是采用對語音信號進行壓縮編碼以提高帶寬利用率的方法。以GSM通信系統(Global?System?for?Mobile?communications，全球移動通信系統)為例，FR(Full?Rate?speech?codec，全速率語音編解碼)語音編解碼是將64Kbps的PCM(Pulse?Code?Modulation，脈沖編碼調制)語音信號壓縮到13Kbps，HR(HalfRate?speech?codec，半速率語音編解碼)語音業務則將64Kbps的PCM語音信號壓縮到5.6Kbps。在半速率AMR(Adaptive?Muti-Rate?speech?codec，自適應多速率語音編解碼)業務下，則最低可將64Kbps的PCM語音信號壓縮到4.75Kbps。半速率語音編碼下，由于對原始語音的壓縮比非常高，編碼產生的語音參數都非常珍貴，一旦因傳輸誤碼等原因導致這些參數發生錯誤，將對語音質量產生很大的損傷。

如圖1所示，是GSM系統的結構框圖。其中BSS(Base?StationSubsystem，基站子系統)通過無線方式實現發送和接收信息，并進行無線資源的管理；NSS(Network?SubSystem，網絡子系統)負責通信業務的管理，處理外部網絡和移動用戶呼叫的交換。OSS(Operating?Support?System，操作支持子系統)則為運營商提供對這些實際運行部分的控制、維護和管理。BSS由BTS(Base?Transceiver?Station，基站收發信臺)和BSC(Base?StationController，基站控制器)兩部分功能實體組成。在BSS側還包括TRAU(Transcoding?and?Rate?Adaptation?Unit，速率適配碼變換單元)，實現數據業務速率適配向A接口速率的適配，以及低速率語音編碼方式向A接口64Kbps語音編碼方式的轉化。按照GSM協議規定，TRAU可以放置在BTS側，也可以放置在BSC側。為了節省BTS和BSC間傳輸帶寬，一般將TRAU放置在BSC側。TRAU和BTS之間采用串行的同步幀進行數據傳輸，稱為TRAU幀。

GSM系統中，BTS和TRAU單元之間通過TRAU幀來傳送業務數據，TRAU幀每隔20ms發送一幀，在BTS和TRAU之間提供8Kbps(半速率語音編碼方式下，每幀160個比特)或16Kbps(全速率語音編碼方式下，每幀320個比特)的傳輸帶寬。參考GSM08.60、08.61協議，TRAU幀有同步比特、控制比特和數據比特三部分組成。幀同步比特是TRAU幀中一定數量的0和1，如圖2中灰色部分所示。TRAU幀0、1同步比特的數量和位置是用來判斷幀的開始和結束位置的重要依據，稱為幀同步格式。圖2為半速率AMR業務7.4Kbps速率下的TRAU幀格式，不同業務的TRAU幀的格式不同。由于業務數據處理必須以完整的TRAU幀為單位，因此BTS和TRAU接收到完整的TRAU幀，是進行業務處理的前提。TRAU幀中除傳送語音編碼參數等業務數據之外，還傳送基站與TRAU之間的控制信息。比如編解碼的速率、當前幀是否可用等。

為了提升語音質量，GSM系統中引入AMR編解碼方式。在半速率AMR業務下，支持4.75、5.15、5.9、6.7、7.4Kbps等5種速率的語音編碼方式。對于不同的速率，每個用戶在BTS和TRAU之間占用的傳輸帶寬都是8Kbps。因此不同速率的語音編碼TRAU幀同步格式一般也是不同的，速率越高，則同步比特越少。7.4Kbps速率的TRAU幀同步頭格式如圖2所示。可以看出，7.4Kbps速率TRAU幀由160個比特組成。這種TRAU幀的0，1同步比特非常少(灰色部分顯示的為幀同步比特，只有6個)，0，1出現的位置比較分散。

申請人在實現本發明的過程中發現，由于目前BTS和TRAU之間采用TRAU幀傳送數據，其中采用CRC(Cyclic?Redundancy?Check，循環冗余校驗)的只有檢錯功能，無糾錯功能。而且，當傳輸誤碼導致接收端CRC計算不匹配時，即使只錯了其中的1個比特，因CRC校驗無糾錯功能，也只能將這一幀丟棄。也就是說在基站和TRAU之間的數據傳輸無糾錯編碼功能。因此數據傳輸的錯誤率比較高，因此，在出現數據錯誤傳輸的情況下，導致語音質量降低。

發明內容