Тандемная свободная работа
Tandem Free Operation ( TFO ) является частью стандартной спецификации ETSI 3GPP. [1] который был включен начиная с R99 в спецификации стандартов.
Обзор
[ редактировать ]В традиционных сетях GSM вызов между двумя мобильными станциями (MS) включает двойной процесс кодирования/декодирования. Речевые сигналы сначала кодируются в исходной MS, преобразуются в G.711 в локальном транскодере, преобразуются обратно в кодек GSM в удаленном транскодере и, наконец, преобразуются обратно в речь в конечной MS. В этой конфигурации два транскодера работают в тандеме, что приводит к ухудшению качества речи. Эту проблему можно устранить, удалив две операции перекодирования в голосовом тракте, если две MS используют один и тот же кодек.
Подробности
[ редактировать ]В общих чертах оборудование, которое находится на маршруте двух конечных мобильных комплектов, можно разделить на два типа:
- Активное голосовое оборудование, выполняющее операцию перекодирования либо из речевого кодека GSM/UMTS (например: GSM-EFR , GSM-AMR ) в G.711 /PCM, либо наоборот.
- Пассивное оборудование (или внутрипутевое оборудование) не перекодирует, а каким-то образом изменяет речевые сигналы. Например: Line Echo Canceller , алгоритмы затухания или любое оборудование, изменяющее образцы голоса.
Активное оборудование
[ редактировать ]Это оборудование обычно находится на границе базовых сетей и действует как шлюз между базовыми мобильными сетями ( на основе IP ) и цифровыми PSTN сетями . Базовые IP-сети мобильной связи передают голос, закодированный в форме одного из кодеков GSM/UMTS (например: GSM AMR). Когда его необходимо передать по сети PSTN на базе G.711/PCM, оборудование шлюза перекодирует кодек GSM/UMTS в образцы G.711 PCM. Это приводит к определенной потере качества голоса.
Одна выборка G.711/PCM представляет собой 8-битное значение и производится с частотой 8 кГц. Следовательно, требования к полосе пропускания составляют 64 кбит/с, причем каждый бит соответствует 8 кбит/с.
TFO — это механизм, который крадет младшие биты (LSB) выборок PCM для буквального внедрения битов из закодированного потока. Поскольку скорость большинства кодеков GSM/UMTS находится в диапазоне от 8 кбит/с до 16 кбит/с (и более высокие скорости до 32 кбит/с для широкополосных кодеков с частотой дискретизации 16 кГц), нужно украсть всего около 1 или 2 Младшие разряды общей длиной 8 бит. Этот аспект очень важен, так как в случае разрыва соединения TFO старшие старшие биты (MSB) все равно могут использоваться для переноса перекодированных значений выборок G.711/PCM. Деградация из-за потери 1 или 2 младших битов незначительна.
Затем оборудование удаленного транскодера извлекает закодированный поток из младших разрядов выборок PCM и восстанавливает его как кадры кодека, а затем отправляет так, как если бы он был закодирован сам по себе, тем самым практически избегая двух итераций транскодирования.
Поток
[ редактировать ]Оборудование транскодера, поддерживающее TFO, запускает четко определенный конечный автомат. На основе последовательности событий таблица конечного автомата определяет последовательность действий, которые необходимо выполнить.
В рамках этой последовательности локальный транскодер отправляет сообщения внутриполосной сигнализации TFO (IS_Messages) в младших битах выборок PCM. Протокол очень четко определен в спецификациях.
Удаленное транскодерное оборудование, которое получает эти сообщения, подтверждает (ACK) своими собственными IS_Messages. При первоначальном обмене два транскодера также обмениваются своими возможностями (кодеками, которые они поддерживают, и т. д.). После выбора общего кодека они оба начинают потоковую передачу сэмплов PCM с младшими битами, содержащими закодированный поток.
Внутритрактовое оборудование (IPE)
[ редактировать ]Как описано ранее, это не активное оборудование, выполняющее перекодирование. Обычно они проходят через два транскодера. Чтобы гарантировать, что поток TFO, встроенный в младшие разряды выборок PCM, не затрагивается этим оборудованием, даже оно должно знать о TFO.
Спецификации определяют их роль. Короче говоря, это оборудование должно обнаруживать трафик TFO (путем проверки IS_Messages на входе) и гарантировать, что он не будет затронут на выходе.