无线语音通信系统论文

关键词： 摘要 无线 地铁 系统

摘要：对于CDMA移动通信系统的网上话音问题，必须从原理上理解有线和无线语音业务的异同，同时清楚CDMA网络语音业务的业务流程，对整个流程涉及到的设备性能有所了解，特别是语音编码器和回波消除器的工作原理。今天小编为大家精心挑选了关于《无线语音通信系统论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

无线语音通信系统论文 篇1：

地铁列车中无线监测通信系统的研究与实现

【摘要】 城市地铁是都市交通的重要部分，起骨干作用，是市民日常出行的主要选择之一。由于乘坐地铁的人员众多，地铁的安全必须严格保障，无线监测通信系统保护地铁列车运营安全的重要手段。文章围绕地铁列车中无线监测通信系统进行研究，结合无线通信技术的应用，完善无线监测通信系统的结构和功能，进而实现地铁列车的安全运行。

【关键词】 地铁列车 无线监测 通信系统

前言：地铁无线监测通信系统主要负责对地铁列车运行过程中的内外部情况予以详尽的掌握。为了打破客观条件的限制，WLAN以及TETRA等无线通信技术得以有效的应用，保证其高速率数据传输和良好的网络覆盖，能够在地铁列车高速运行过程中予以有效的监测和控制，为选择地铁出行的乘客提供安全保障。

一、无线通信技术在地铁运营当中的应用

1.1 WLAN技术的应用

无线局域网简称WLAN，是当前地铁列车中无线监测通信系统当中最主要的应用技术。WLAN技术的应用，是参照相应的标准进行工作。Wireless Fidelity（简称Wi-Fi），在2.4GHz频段内工作运行，最高共享接入速率为11Mbit/s，采即为标准IEEE802.11b。WLAN技术应用的另一标准为802. 1 la，在5.8GHz频段内工作运行，最高共享接入速率为54Mbit/s，在进行分频的过程中，采用正交频分复用（OFDM）技术，在保持最高接入速率的状态下，无障碍接入距离却降低至50m以下。同样应用OFDM技术的标准802. 1 lg，兼容标准802. 1b，能够在2.4GHz频段和5.8GHz频段内工作，其最高共享接入速率为54Mbit/s。WLAN技术在地铁无线监测通信系统当中的应用，对提升地铁列车中无线监测通信质量具有积极的作用[1]。

1.2 3G技术的应用

目前，3G技术在地铁列车无线监测通信系统当中的应用不是特别的多。基于20 MHz 频带进行信号传输，具有良好的传输速度，其峰值可达50 Mbit/s（上行 ）和 100Mbit/s（下行）。3G技术的在地铁中的使用，极大的提升了地铁无线监测通信系统的性能，提升了信号的识别率，妥善解决了系统延迟的问题，缩短了睡眠、驻留以及激活状态转换的迁移时间，共享接入速率为100 kbit/s左右，适用于1.25～20 MHz 多种带宽条件。

1.3 TETRA无线技术的应用

TETRA无线技术在地铁无线监测通信系统当中的应用，实现了数字化传输、调度指挥以及电话服务等功能的有效整合，提升了它的开放性和公开性。TETRA技术并不需要通过用户接口，在动态分配带宽的条件下，除了能够进行语音的接收与发送之外，数据、数字图形、图像以及电子邮件同样可以利用TETRA技术来完成信息数据传输。通信链路容纳时隙最多可达4个，通信能力为每个时隙7. 2kbit/s。与此同时，TETRA技术还具有对信息和数据加密的功能。

除了WLAN技术、3G技术以及TETRA技术在地铁列车无线监测通信系统当中的应用之外，WiMAX技术、DVB-T技术以及无线Mesh技术的等无线通信技术得到有效的应用，使无线监测通信系统的功能更加完备[2]。

二、地铁列车中无线监测通信系统的构建

无线监测通信系统基本架构主要由车载系统、轨道旁网络以及监控中心系统组成。车载系统是利用摄像设备进行图像和语音信号的采集、传输和转化。车载系统具有图像采集、网络传输以及数据服务等功能，在进行对车载系统一系列工作流程之后，通过交替切换机传输至监控中心。

在轨道旁网络的接入系统和传输系统当中，由接入系统的接入点AP接受无线信号，并经过交换机进入到服务器当中，进过数据融合处理，去除冗余数据，经过数据充足，将数据流由传输系统传输到控制中心。从某种意义上来说，轨旁网络的作用主要为信息整理。

在监控中心系统当中，由轨道旁网络系统传入的信息数据，主要以视频图像为主，进而对地铁列车进行远程监视，加强监控系统与报警系统之间的联系，车控室、线路控制中心、应急联动中心等是地铁列车中无线监测通信系统重要的控制点，及时对地铁列车的行车异常予以发现、控制和处理，进而维护地铁的运行安全[3]。

三、结论

地铁列车中无线监测通信系统的构建，WLAN技术、3G技术、DVB-T技术以及TETRA技术得以有效的应用，有效保证地铁无线监测通信的良好性能，加强对地铁列车行车的安全控制，达到方便、安全和高效的效果，妥善解决地铁运行过程当中存在的安全问题，促进无线监测通信系统的改进和升级，对地铁运营的安全、可持续发展有着重大的现实意义。

参 考 文 献

[1]田伟. WLAN技术在地铁通信领域中的应用研究[J]. 科技信息，2014，10：155-156.

[2]李实华. 无线通信技术在地铁列车监控系统中的应用研究[J]. 现代物业（上旬刊），2012，07：33-35.

[3]吴招锋，周俊，林必毅. 地铁无线通信技术的研究[J]. 现代城市轨道交通，2010，03：19-23+103.

作者：梅震琨

无线语音通信系统论文 篇2：

CDMA移动通信系统网上话音问题浅析

摘 要：对于CDMA移动通信系统的网上话音问题，必须从原理上理解有线和无线语音业务的异同，同时清楚CDMA网络语音业务的业务流程，对整个流程涉及到的设备性能有所了解，特别是语音编码器和回波消除器的工作原理。

关键词：话音 业务流程 语音编码器 回波消除器

1 语音业务简介

对于语音业务，首先需要了解语音的几个特点：（1）人类的耳朵比声带要灵敏得多，人一般说话的声音频率范围大概在20Hz～4kHz之间，但人耳可以听到大约20Hz～20kHz之间的声音；（2）语音业务是一种需要实时传输的业务，即其对时延有要求，一旦延迟过大，则会造成交流障碍。基于上面的原因，只要能够传输4kHz以内的声音就能够满足语音业务的基本要求，当然这和实际中的自然声音是无法相比的。

下面我们对比固网和移动在语音业务上的异同。

（1）固定电话。人声从电话机传入后，通过用户线传送到PSTN的用户板上，在这之前所传送的都是模拟的音频信号，之后在PSTN内进行PCM采样、量化，输出为64kbps的数字信号。完成信号的A/D转换后，数据通过E1线路送入公网交换机，通过交换和对端用户进行通讯。（2）移动电话。人声被手机终端获取后，在手机内进行采样量化为PCM数据，然后进行语音编码，此时我们称之为信源编码；然后在手机将信号发射之前还会进行信道编码。信号通过空中接口进入系统后，先在BTS进行信道解码，之后信号到达BSC，在BSC上再进行语音解码，恢复出PCM数据，并送入MSC进行交换，此时如果对端是固定电话，则信号被交换送入公网，如果对端是移动电话，则在MSC内进行交换后再通过BSC、BTS连接到另一部手机。

2 CDMA网络语音业务

2.1 业务流程

上面我们已经介绍了有线和无线语音业务的一些特点，下面针对目前我们的CDMA语音业务做详细介绍。

从图1中我们可以看到，CDMA网络中对语音数据进行处理的最基本的两个元素为：语音编解码器（CODEC）和回波消除器（EC）。

对于信号流如下。

原始语音。原始语音为人自然的声音。经过调制后的无线信号：经过调制后的信号既是我们上面所提到的已经经过信道编码的信号。单就语音业务而言，手机完成的功能几乎等同于BTS和BSC，手机在完成信源、信道编码后，即将信号发送到空中接口。

帧数据。基站所完成的基本功能为进行信道解码，语音信源数据在经过手机的信源编码后（即语音编解码），输出的信号已经不再是PCM数据，而是语音数据帧，所以经过BTS解码出来的也是帧数据。

PCM数据。基站的帧数据送到BSC后，在BSC的CODEC进行解码，解码出来后的数据为PCM数据，最后送往MSC进行交换。对于EC，可以放置在BSC，也可以放置在MSC，如果MSC接出去的设备上已有EC，则MSC也可以不用EC。

2.2 语音编解码器

语音编解码器的作用是對语音数据进行压缩，语音编解码器为一种有损压缩的编解码器，压缩对语音质量会有降低。在有线网络中，当我们传输资源不够时，我们可以添加一根传输线，或者添加一套设备来进行解决，但在无线网络中，其带宽资源是有限的，所以最大限度地节约空中带宽成为了一件很有意义的事，语音编解码的出现正是为了解决这一问题。

CDMA2000中的3种语音编解码器都可称之为窄带语音编解码器，原因就在于其是针对8K采样的语音信号而言的。对于这类编解码器都是一种参数编解码，其原理是从当前语音数据中提取出和当前语音相关的参数，用一组参数来描述当前的语音是什么样的，得出这组参数后再将参数送到对端进行解码，解码时根据这组参数的描述再重新再生出语音。

2.3 回波消除器

在CDMA无线网络中，除了语音编解码外，另一个重要的语音处理部件就是回波消除器（Echo Canceller）。对于回声，我们都有过亲身感受，在平时的拨打电话中，不论是手机还是固定电话，偶尔我们都能听到自己的声音，这就是Echo。

对于系统中的回声可以分为两种：电学回声、声学回声。（1）电学回声：电学回声是由PSTN内用于2/4线转换的混合线圈（Hybrid）引起的。（2）声学回声：声学回声是一种直接由声音反射噪声的回声，如声音从手机的耳机出来后又从麦克风回灌回去，则回去的声音就成了声学回声。另外，在一些免提固定电话上也能产生声学回声。

综上所述，声学回声在固定电话和手机上都可能产生，但电学回声只可能在固定电话侧（PSTN上）产生。有了回声，但我们还不一定能听到，要听到回声需要有两个必备的条件。

（1）声音能够被反射回来（即要存在声音反射点）。

（2）时延必须超过25ms。

认识了听到回声的条件，我们再来分析网上听到回声的情况。从上面我们可知，只要话路接通，则PSTN一直都在产生回声，但我们平时用固定电话时并没有感觉到，那就是时延的作用，一般在拨打市内固定电话时，其时延都会小于25ms，所以我们感觉不到回声的存在，而在固网内也就不需要配置EC这样的设备。而对于移动网络来说，由于其语音编解码的存在将使得时延大大增加，所以对于存在语音编解码的无线网络来说如果需要和固网进行对接，则EC成为了必不可少的设备。无线系统内的EC主要是为了消除电学回声。

综上所述，话音问题是一个复杂的系统性问题，其表象非常直观而且简单，只要是使用手机终端时发现的语音质量不好都会首先归结于话音问题，所以对语音问题的归类显的尤其重要，从整个系统内信号的流程看，语音问题的根源与这几个方面相关：手机终端、无线信号、EVC板的处理、EC的处理、其他传输、信令等。

手机终端：终端对话音质量的影响尤其重要，手机体积虽小，但针对语音业务而言，手机所占到的比重为50%，这一点不可小视。无线信号：指空口传输出现的误帧或丢帧，这同样对语音质量有着非常大的影响，出现误帧或丢帧可能与网络优化、干扰等有关。EVC板的处理：EVC是系统侧对语音信源进行处理的唯一一块单板，其内包含语音编解码、TFO、ALC、AEC等语音处理功能，所以EVC的处理也和语音质量的好坏密切相关。EC的处理：EC是除去EVC单板外的另一个对声音质量有影响的处理部件，上面也已经提到，其影响的方面在两个：回声和双讲。其他传输：指对语音信源的传输，如AAL2、PCM等传输过程中出现的问题等。信令：信令对语音质量的影响比较小，但也不能排除，一般属于一些突发现象的影响。

参考文献

[1] 韩希婷.Massive MIMO系统中面向公平的导频分配方案研究[D].山东大学，2016.

[2] 胡碧波.Massive MIMO通信系统中的物理层关键技术研究[D].北京邮电大学，2015.

[3] 徐明.CDMA网络优化关键技术的研究与应用[D].北京邮电大学，2011.

作者：张洪彬 庞雷

无线语音通信系统论文 篇3：

GSM-R在我国铁路通信中的应用及未来发展趋势

摘要：随着近几年我国高铁建设步伐的加快，大规模投资建设我国高速铁路网是铁路行业提高竞争力的重要手段，也是我国铁路中长期发展的必然趋势。目前我国高速铁路的运行速度已经达到300km/h以上，为保证行车安全，实现有效的人机控制和提高运输效率，要求建立一个功能更加完善的，技术构成更加先进的铁路通信网。另外，随着我国电信业垄断格局的打破，拥有仅次于中国电信的庞大铁路通信网络的铁道部，可以利用现有的专用网络设施积极参与竞争，向全社会提供高质量的电信业务，就必须打破常规的铁路通信网的接入方式，这就给未来的铁路无线移动通信系统在技术上提出了更高的要求。

关键词：GSM-R无线接入集群通信发展

1 GSM-R在我国的发展现状

GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种高效经济的综合无线通信系统，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）补充进去，构成GSM-R专用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为0～500km/h的无线通信要求，安全性能好。

GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台，正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统（也称FZB）和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统FFB，都是将GSM-R作为传输平台。既有的GSM-R通信系统主要由BSS（基站子系统）、NSS（交换子系统）、OSS（管理子系统）三大部分组成，根据业务的需要，增加了智能业务和GPRS分组数据业务功能单元。

我国前几年在青藏、大秦、胶济线试用的GSM-R系统基本上可以满足铁路运输信息业务十大功能：机车同步操作控制系统的信息传输、列车控制系统的信息传输、调度通信、无线车次号信息、CTC调度命令的传送、列车尾部风压信息传送、机车综合监测信息传送、客车运行安全监测系统（TCDS）信息传送、旅客移动信息服务系统的信息传送、大型编组场车站综合移动信息服务系统的信息传送、区间移动通信与公务移动通信。

08年后我国铁路GSM-R通信系统进入全面建设和使用阶段，在新建铁路通信中GSM-R系统设置基站子系统的基站控制器、编码器和速率适配单元、PCU设备，根据场强覆盖的需要在铁路沿线设置基站设备和弱区覆盖设备，动车组和机车配备机车综合通信设备，相关移动，工作人员配置手持终端。

2 我国GSM-R系统发展的现状与欧洲国家的差异

(1)欧洲国家网络规模小，而我国网络规模大，应采取全网统一规划、分布实施建网策略，因此，在建网前期，需要规定框架性的要求，指导全网的建设、发展与规划。(2)欧洲各国GSM-R核心网大多采用一家设备，智能网采用厂家内部私有协议。而我国GSM-R核心网为多厂家组网环境，对于智能业务，需要统一规范业务的实现流程。(3)欧洲应用范围小，移动通信业务简单，主要承载列车调度通信和列控信息传输业务。在我国，GSM-R网除了上述两项主要业务外，还需引入GPRS系统，承载调度命令、车次号、调车监控信号等信息传送，此外，由于运输指挥作业方式不同，列车调度通信具体要求也有所不同。(4)欧洲GSM-R系统设备供货厂家有北电、西门子，在我国，除了上述两个厂家外，还有华为公司，需要解决３家设备之间互联互通问题，因此，需要制定接口技术要求和测试规范。

3 未来铁路对移动通信系统的要求

未來铁路移动通信系统必须要适应铁路高速化的要求。在技术和功能方面，未来铁路对移动通信系统的要求主要包括：

(1)移动通信系统在网络结构、硬件设备、软件算法方面都要适应列车最高时速达到300km/h～500km/h时的要求。

(2)无线移动通信系统能够实现无线列控方式。此种方式为基于通信的信号和列车控制方式，在高速列车和地面调度中心之间进行大量双向信息的传输。

(3)高速铁路移动通信网沿着高速铁路建设，无线基站设置为链状结构；由于列车的高速行使，频繁跨越小区，移动通信系统必须具有快速越区切换的功能。

(4)系统应该满足双线双方向运行要求和功能寻址的要求。

(5)具有可靠的保密措施。

(6)能够适应不同的地形环境（平原、丘陵、山区、桥梁、隧道、城市）。

(7)模块式结构、公共标准、维护经济、简单。

(8)系统满足故障安全原则，与现在列控系统比较具有相同或更高的安全可靠性。

(9)充分利用频谱资源，具有较强的通用性，适用各种铁路运输的需要。

4 铁路无线接入网未来的发展趋势

近年来我国先后在新建的一大批客运专线铁路通信中采用集群移动通信系统，该系统具有信道利用率高、组网灵活等优点，能够确保旅客通话的高质量和优先等级，可供列车公务人员进行业务通信，还可利用调度功能组成临时的应急通信和收容沿线的移动作业通信，基本上能够满足目前的铁路通信需求。但从更高的通信目标来说，比如为了实现列车的实时定位、追踪，让列车上和列车下的公务人员都能够随时随地获得整个路况信息，实现列车运行、调度等自动控制，能够为广大旅客提供除语音服务外，还能提供传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务，还有向铁路沿线的居民提供电信业务。要满足这些要求，集群移动通信系统已经远远不够，GSM-R和现行的CDMA技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看，唯有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任。因此，铁路通信网的无线接入部分的今后发展方向也必将朝着第三代CDMA的方向。当然，并不是说第三代的CDMA技术就可以直接用于未来的铁路通信无线接入系统，这就如同GSM-R系统，必须将铁路通信所必备的功能（如群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）融入这一新技术中，形成具有铁路通信特有的公用无线通信接入网系统。

结束语：

铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。本文讨论了无线接入技术在铁路通信网中的应用现状及未来发展趋势，认为铁路通信网应该顺应当今通信技术的发展潮流和市场的需要，在保证铁路通信要求的前提下，发展多种接入方式，特别是无线接入方式，逐步达到同公用网的统一，从而参与同其它电信部门的竞争，为出行的旅客以及网络覆盖区域内的用户提供高质量、方便、快捷的电信服务。

作者：王虎蛟