ETSI TS 102 361 sayısal mobil telsiz standardına uyumlu telsizlerin ses kalitesinin ses şiddeti optimizasyonu ve daha iyi ileri hata düzeltme planı kullanılarak arttırılması

Year 2018, Volume: 33 Issue: 2, 665 - 674, 06.04.2018

Hasan Yetik Ali Ekşim

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416374

Abstract

Afet yönetim birimleri, güvenlik güçleri ve üniformalı çalışanların mobil telsiz haberleşme ihtiyaçları arttıkça, çift yönlü karasal mobil telsiz sistemleri analogdan sayısala doğru evrilmiştir. Sayısal telsizler analog telsizlere göre daha iyi ses kalitesi sunsa da konuşma kodlayıcı gerçekleme hataları ve yüksek çerçeve hata oranı durumlarında sesin anlaşılırlık ve kalitesi düşmektedir. Bu çalışmada ETSI TS 102 361 sayısal mobil telsiz standardı üzerinde çalışmalar yapılarak, sayısal mobil telsizlerin ses kalitesini arttırma amacına yönelik iki optimizasyon önerilmiştir. Bunlardan ilki; bit ve çerçeve hata oranlarını düşürecek nitelikte ve AMBE 3600 bps kodlayıcıda yer alandan daha iyi bir hata düzeltme planının kullanılmasıdır. İkincil öneri ise; ses şiddeti optimizasyonudur. Ses şiddeti optimizasyonu ile kodlayıcı çerçeveleri analiz edilerek, kodlayıcı ses şiddetini doyuma ulaştıran ve bozan etkiler azaltılmış veya tamamen ortadan kaldırılmıştır. Sayısal mobil telsizler için önerilen optimizasyonlar, sadece ses kodlayıcı üzerinde uygulanmış, sayısal mobil telsiz standardında herhangi bir değişiklik yapılmamıştır. Bu sebeple, optimizasyonların uygulanabilirliği oldukça basit ve düşük maliyetlidir. Sonuç olarak, önerilen hata düzeltme planının uygulaması sayesinde 2,95 dB kodlama kazancı sağlanmıştır. Kodlama kazancı ses şiddeti optimizasyonu ile birleştirilerek iletilen sesin kalitesi ve anlaşılabilirliği arttırılmıştır. 

Keywords

Sayısal Radyo, Karasal Mobil Radyo; İleri Hata Düzeltme; İleri Çok Bantlı Uyarımlı Konuşma Kodlayıcı.

References

• Lee, W. C. Y., Mobile Communications Engineering, Mc Graw-Hill, 1997.
• DMR voice and generic services and facilities, ETSI TS 102 361-2 V1.2.6, 2007.
• Onali, T., Sole, M., Giusto, D. D., "DMR networks for health emergency management: A case study", International Wireless Communications and Mobile Computing Conference, Istanbul, 2151-2156, 2011.
• DMR Air Interface (AI) protocol, ETSI TS 102 361-1 V1.4.5, 2007.
• Lin, S. H., Chen, C. Y., Wu, E. H. K., Chan, C. Y., Jou, E., A New e-Bus System Using Two-Way Government Radio Networks, IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, Cilt 8, No 1, 51-60, 2016.
• AMBE-3003™ Vocoder Chip, One IC chip-3 Vocoder Channels Kullanım Klavuzu, Mart, 2011.
• DMR Association. Benefits and Features of DMR. http://www.dmrassociation.org/downloads/documents/DMR-Association-White-Paper_Benefits-and-Features-of-DMR_160512.pdf. Yayın tarihi 2012. Erişim Tarihi: Haziran 22, 2016.
• Hardwick, J. C., Half-rate Vocoder, A.B.D. Patent 8 359 197 B2, Ocak 22, 2013.
• Lizhong, W., Muqing, W., Lulu, W., Mojia, L., "An Adaptive Forward Error Control Method for Voice Communication", 2010 International Conference on Networking and Digital Society, 186-189, Wenzhou, 2010.
• McLaughlin, M. J., Rasky, P. D., "Speech and channel coding for digital land-mobile radio", IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Cilt 6, No 2, 332-345, Şubat 1988.
• Ru-wei , L., Chang-chun, B., "Research advance in packet loss procesing techniques for VoIP", Journal on Communications, Cilt 28, No 6, 103-ll0, Haziran 2007.
• Simon, M. K., Hinedi, S. M., Lindsey, W. C., Digital Communication Techniques: Signal Design and Detection, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey A.B.D., 1995.
• Berrou, C., Glavieux, A., Thitimasjshima, P., “Near Shannon limit error-correcting coding and decoding: turbo codes", IEEE International Conf. Commun., 1064-1070, 1993.
• Berrou, C., “The ten-year-old turbo codes are entering into service", IEEE Communication Magazine, Cilt 41, No 8, 110-116, Ağustos 2003.
• 3GPP, “Multiplexing and channel coding (FDD)", 3GPP TS25.212, Versiyon 6.8.0, Haziran 2006.
• Reviriego, P., Liu, S., Xiao, L., Maestro, J. A., "An Efficient Single and Double-Adjacent Error Correcting Parallel Decoder for the (24,12) Extended Golay Code", IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, Cilt 24, No 4, 1603-1606, Nisan 2016.
• Peng, X. H., Farrell, P. G., "On Construction of the (24, 12, 8) Golay Codes", IEEE Transactions on Information Theory, Cilt 52, No 8, 3669-3675, Ağustos 2006.
• Moon, H., Cox., D. C., "Performance of unequally punctured convolutional codes", IEEE Transactions on Wireless Communications, Cilt 8, No 8, 3903-3909, Ağustos 2009.
• Gorlow, S., Reiss, J. D., Duru, E., Restoring the dynamics of clipped audio material by inversion of dynamic range compression, 2014 IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting, Beijing, 1-5, 2014.
• Lee, P., Futher Results on Rate 1/N Convolutional Code Constructions with Minimum Required SNR Criterion, IEEE Transactions on Communications, Cilt 34, No 4, 395-399, Nisan 1986.