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两种提高UMTS系统语音QoS的方法研究与实现

　摘　要：描述了UMTS系统中移动到移动语音呼叫时两种提高语音质量的方法，即TFO(Tandem Free Operation)和TrFO(Transcoder Free Operation)机制。分析了他们的操作原理后，本文的主要贡献在于对二者的性能和优缺点做了深入的比较研究，并且就实现问题，给出了几种解决方案。
关键词：TFO；TrFO；UMTS；无二次编解码

在一般的UMTS系统中，考虑移动到移动的语音呼叫情况，原始信号首先在发起侧UE中编码，经过无线接口的传送，在本地代码转换机中转换成A律或者μ律PCM编码(符合ITU-TG.711制式标准)后，在核心网中向远端传输；在远端代码转换机中再次进行代码转换，将PCM语音格式转换成为一种适合在无线接口上传送的编码格式，以便在远端无线接口上发送，最后在终结的UE中解码，这种呼叫连接在核心网内进行两次代码转换，通常称为级联配置^［1］。这种配置中存在一个致命的缺点，编解码器的级联引入的两次代码转换降低了语音质量，当语音编解码器低速率工作时，这种影响尤为明显。
　　本文介绍TFO(Tandem Free Operation)和TrFO(TranscoderFree Operation)机制。他们的应用可以避免核心网内的两次代码转换，从而大大地提高了语音QoS^［2］。本文只讨论移动到移动的呼叫，行文中若没有特殊说明，一般所说的呼叫都指这种情况。

1　TFO和TrFO机制
1．1　借鉴GSM的TFO方法
　　在GSM网络发展的后期，出现了TFO机制，他是一种呼叫配置，在信号链路上物理地存在代码转换设备，但代码转换功能被绕过。这种做法被第三代移动通信系统 UMTS网络继承，但具体实现时又有差异，他的操作原理如下所描述^［1］。
在两端的呼叫建立阶段完成之后，媒体网关中的代码转换机设备交换根据ITU-T G。711 A律或μ律编码的传统64 kb/s PCM语音抽样。代码转换机通过窃取(stealing)每第16个抽样中的一个最不重要的比特位，交换TFO消息，进行两端UE中编解码器的协商。
　　如果两端的UE中应用了兼容的语音编解码类型，代码转换机自动激活TFO，传输压缩语音的信道被映射在64 kb/s的PCM编码的最不重要的比特位上。
　　如果应用了不兼容