GSM蜂窝移动通信中的语音质量研究

论文摘要

随着GSM蜂窝移动通信网络的快速发展,其语音业务的话务量增长显著,扩容需求大大增加。特别是在密集城区的超高话务密度区域,由于基站站间距离已经很小,而载频数量又很大,导致现有的频率资源可能无法满足话务的高速增长对网络容量提升的需求。为缓解网络的扩容压力并且有效的保护投资,提高GSM单位载频承载的话务量成为运营商日益关注的问题。半速率语音编码技术是一种能够快速提高网络容量的方法。由于半速率语音编码技术在信源编码中采用了矢量激励线性预测编码（VSELP）来压缩语音信息,其编码速率仅为全速率及增强型全速率的一半,在话音质量上必然存在差异,从而影响用户感受。如何评估这种语音质量上的差异,通过何种技术手段来保障语音质量就成为了急需解决的问题。本文正是围绕语音质量评价体系和语音质量保障措施开展研究,主要内容包括:（1）对语音质量评估算法的原理和测试方法进行研究。通过对ITU-T的语音质量评估算法建议的分析,了解其评估算法的适用范围和精确程度,从而选择出合适的评估方法。由于主观测评工作量大,开展难度大,不适合日常工作中选用,为此,语音质量评估系统通过不同测量技术来模拟人耳的听觉过程,用算法替代人耳进行听音,并给出等价的MOS值。利用语音质量评估的典型测试方法,有针对性地对GSM系统语音质量进行实测和对比。（2）语音质量的好坏与GSM网络的相关技术特性有关,通过总结系统运行中的语音质量优化问题,对影响GSM语音质量的因素进行分析,并分别进行工程优化。（3）对半速率和全速率语音质量进行工程对比测试。通过理论研究和实际测试结果比较,深入研究和定量评价半速率技术对语音质量的影响,并在工程中通过实际分析和局部实施优化,寻求提高MOS语音质量的途径和方法。（4）对GSM系统中提高语音质量的可选新技术和解决方案进行分析、比较和总结,为语音质量工程优化提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 问题提出
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 语音质量评估方法研究现状
• 1.2.1 MOS
• 1.2.2 PSQM
• 1.3 研究目的和内容安排
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 内容安排
• 2 语音质量评估原理及测试方法
• 2.1 语音质量评估原理
• 2.1.1 语音信号传递过程
• 2.1.2 语音质量评估算法
• 2.2 语音质量评估测试
• 2.2.1 语音质量评估测试流程
• 2.2.2 语音质量评估指标SQI
• 2.3 本章小结
• 3 GSM 网络语音质量相关因素分析及优化方法研究
• 3.1 GSM 网络中影响语音质量的相关因素分析
• 3.1.1 信号强度覆盖
• 3.1.2 移动速度
• 3.1.3 切换频次
• 3.1.4 干扰
• 3.1.5 A-bis 接口传输质量
• 3.1.6 编码方式
• 3.2 语音质量的优化方案
• 3.2.1 增强网络覆盖
• 3.2.2 干扰排查
• 3.2.3 切换性能改善
• 3.3 常见语音问题处理方法
• 3.3.1 杂音
• 3.3.2 单通和双向不通
• 3.3.3 串音
• 3.3.4 回音
• 3.3.5 话音断续
• 3.4 本章小结
• 4 GSM 网络中采用半速率信道对语音质量的影响研究
• 4.1 半速率信道技术研究
• 4.1.1 半速率技术原理
• 4.1.2 半速率信道配置
• 4.2 半速率技术与全速率技术的语音质量对比测试
• 4.2.1 功能验证
• 4.2.2 语音评估
• 4.2.3 SQI 指标变化分析
• 4.2.4 CELLSQI 统计结果对比
• 4.2.5 PSQM 指标对比
• 4.2.6 半速率情况下手机的抗干扰分析
• 4.2.7 语音评估总结
• 4.3 基于半速率技术的语音质量优化
• 4.3.1 MOS 语音质量优化方法
• 4.3.2 开启半速率功能网络的工程优化
• 4.4 本章小结
• 5 改善基于半速率的GSM 网络语音质量的新技术研究
• 5.1 AMR 语音编码技术
• 5.2 干扰消除技术
• 5.3 半速率网络中AMR+干扰消除技术
• 5.3.1 优势分析
• 5.3.2 存在的问题
• 5.4 本章小结
• 6 全文总结
• 致谢
• 参考文献