【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星移动通信话音领域，具体涉及一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法。在复杂的无线环境下通过话音速率自适应方法，在无线信号质量较弱时，自动降低话音速率，保持话音的连接，在无线信号质量较强时，自动升高话音速率，提高话音清晰度，提升用户体验。
技术介绍
1、卫星移动通信是指车辆、舰船、飞机及单人在运动中利用卫星作为中继器进行的通信方式，是地面蜂窝移动通信的有效补充。卫星移动通信系统主要面向用户提供全球或者区域范围的话音、短信、数据等移动通信服务。卫星移动通信系统主要有用户段、空间段和地面段三部分组成。其中用户端主要为用户终端，包括手持终端、车载终端和便携终端等；空间段主要由卫星组成；地面段由信关站和核心网组成，信关站和地面移动通信系统的基站功能类似，完成终端信号的解调和解码，同时完成移动通信协议栈的接入层。核心网完成非接入层功能。
2、卫星移动通信系统空间段卫星距离地面较远，低轨卫星距离地面接近1000公里，高轨卫星距离地面36000公里，远远超过地面基站的高度。终端和卫星之间的无线链路质量受到很多因素的影响，包括终端对星精确度、是否遮挡、天气、信号干扰等因素。用户在移动中使用卫星移动通话功能时，遇到障碍物遮挡，无线信号质量降低，影响用户话音质量，甚至中断话音连接，降低用户使用话音业务的体验。
3、用户在使用通话功能时，卫星移动通信传统做法是用户在建立通话过程时根据当时的无线信号质量指定一种话音速率，后续一直使用该速率通话。信号质量弱时，终端和信关站不能及时做出物理信道参数调整，导致终端下行信号
技术实现思路
1、本专利技术为了解决卫星移动终端通话过程中，在信号受到遮挡、干扰等影响时，无线信号质量降低，导致话音连接中断的问题，提出了一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，基于终端、信关站和核心网实现，终端发送每帧上行语音时，包括以下步骤：
4、s1、终端的物理层模块在发送话音数据时，解析下行随路信道上信关站的无线信号接收质量，并根据本地存储的话音速率自适应准则选择上行发送的话音速率r，其中r为800b、1200b、2400b和4000b中的一种；
5、s2、终端的物理层模块携带速率参数r，向终端的话音桥接模块请求上行话音数据；
6、s3、终端的话音桥接模块携带速率参数r向终端的话音编解码模块请求编码数据；
7、s4、终端的话音编解码模块设置编码速率为r，并将当前的pcm话音数据编码为速率r的上行话音数据，传递给终端的话音桥接模块；
8、s5、终端的话音桥接模块将话音数据传递到终端的物理层模块；
9、s6、终端的物理层模块根据速率r的编码和调制参数生成无线信号，并通过话音信道发送到卫星；
10、s7、信关站的物理层模块在帧号fn接收到无线信号后，首先使用fn-1帧的本地存储的历史话音速率参数解析fn帧的无线信号，若解调和解码正确，则转入s9；若解调和解码失败，则转入s8；
11、s8、信关站的物理层模块依次遍历其它三种话音速率的解调和解码参数，直到解调和解码正确，并更新本地正确的话音速率，转入s9；若所有话音速率参数都解调和解码失败，则不更新本地话音速率，将话音数据按照本地话音速率设置为全0，转入s9；
12、s9、信关站的物理层模块将话音速率参数和话音数据传递给信关站的话音桥接模块；
13、s10、信关站的话音桥接模块通过sctp网络协议将话音速率参数和话音数据传递给核心网；
14、s11、核心网的话音编解码模块根据收到的话音速率参数设置话音速率，并将话音数据解码为pcm话音数据；
15、至此，终端单帧发送上行语音过程结束。
16、进一步的，s1中800b、1200b、2400b和4000b四种速率在相同的时间和频率资源上通过物理层模块不同的编译码和调制解调算法实现；其中800b采用1/3编码和bpsk调制方式，1200b采用1/2编码和bpsk调制方式，2400b采用1/3编码和qpsk调制方式，4000b采用1/2a类编码 + b类非编码和qpsk调制方式，并且不同话音速率档插入不同长度的uw。
17、一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，基于终端、信关站和核心网实现，信关站发送每帧下行语音时，包括以下步骤：
18、s1、信关站的物理层模块在发送话音数据时，解析上行随路信道上终端的无线信号接收质量，并根据本地存储的话音速率自适应准则选择下行发送的话音速率r，其中r为800b、1200b、2400b和4000b中的一种；
19、s2、信关站的物理层模块携带速率参数r，向信关站的话音桥接模块请求下行话音数据；
20、s3、信关站的话音桥接模块携带速率参数r，通过sctp网络协议向核心网的话音编解码模块请求编码数据；
21、s4、核心网的话音编解码模块设置编码速率为r，并将当前的pcm数据编码为速率r的下行话音数据，传递给信关站的话音桥接模块；
22、s5、信关站的话音桥接模块将话音数据传递到信关站的物理层模块；
23、s6、信关站的物理层模块根据速率r的编码和调制参数生成无线信号，并通过话音信道发送到卫星；
24、s7、终端的物理层模块在帧号fn接收到无线信号后，首先使用fn-1帧的本地存储的历史话音速率参数解析fn帧的无线信号，若解调和解码正确，则转入s9；若解调和解码失败，则转入s8；
25、s8、终端的物理层模块依次遍历其它三种话音速率的解调和解码参数，直到解调和解码正确，并更新本地正确的话音速率，转入s9；若所有话音速率参数都解调和解码失败，则不更新本地话音速率，将话音数据按照本地话音速率设置为全0，转步骤9；
26、s9、终端的物理层模块将话音速率参数和话音数据传递给终端的话音桥接模块；
27、s10、终端的话音桥接模块将话音速率参数和话音数据传递给终端的话音编解码模块；
28、s11、终端的话音编解码模块根据收到的话音速率参数设置话音速率，并将话音数据解码为pcm数据，通过外放设备播放声音；
29、至此，信关站单帧下行语音发送过程结束。
30、本专利技术相比现有技术的优点为：
31、现有自适应多速率编码方法在物理层帧长不变的情况下，对话音帧增加帧头和其它辅助信息，额外占用了信道长度，降低了空口资源利用率。本专利技术话音帧不增加额外开销，通过调整物理层参数，完成不同速率之间的切换，提高了话音数据的承载效率。
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1.一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，其特征在于，基于终端、信关站和核心网实现，终端发送每帧上行语音时，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，其特征在于，S1中800b、1200b、2400b和4000b四种速率在相同的时间和频率资源上通过物理层模块不同的编译码和调制解调算法实现；其中800b采用1/3编码和BPSK调制方式，1200b采用1/2编码和BPSK调制方式，2400b采用1/3编码和QPSK调制方式，4000b采用1/2A类编码 + B类非编码和QPSK调制方式，并且不同话音速率档插入不同长度的UW。
3.一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，其特征在于，基于终端、信关站和核心网实现，信关站发送每帧下行语音时，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，其特征在于，基于终端、信关站和核心网实现，终端发送每帧上行语音时，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种卫星移动通信系统话音速率自适应方法，其特征在于，s1中800b、1200b、2400b和4000b四种速率在相同的时间和频率资源上通过物理层模块不同的编译码和调制解调算法实现；其中800b采用1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李盼，周微，蒋宝强，王力权，刘全，卢向雨，封龙，张开禾，王少龙，解立坤，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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