DTX浅析
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一、?概述
在一個正常的通話中,主叫和被叫存在談話和沉默兩種狀態,聽對方講話的時間大約占一半。如果沒有話音進入麥克風,也就沒有信息在無線信道上發送。不連續發射功能(DTX)是僅在檢測到連接中有話音時才發射。這將減少了移動臺和BTS的功率損耗,同時也能減少無線信道上的總的功率,減小無線鏈路上的功率能夠減少干擾,由于在發射時的功率電平沒有受到影響,所以當使用DTX功能時對所有的連接無線鏈路的C/I值都會被提升。
備注:載波干擾保護比(C/I)就是接收到的希望信號電平與非希望信號電平的比值,此值與MS的隨時位置有關。這是由于地形不規則性及本地散射體的形狀、類型及數量不同,以及其他一些因素如天線類型、方向性及高度,站址的標高及位置,當地的干擾源數目等所造成的。GSM規范中規定:
同頻道干擾保護比:C/I³9dB??(工程中建議同頻道干擾保護比:C/I³9dB)
鄰頻道干擾保護比:C/I³-9dB
載波偏離400KHZ時的干擾保護比:C/I³-41dB
二、?DTX功能及實現
(一)DTX功能
DTX允許無線發射機在話通話期間根據話音的有無進行開關操作。在個正常的交談中將會減少約50%的發射時間。DTX在非透明的數據發射中也能應用,但不能用于BCCH載波。它能在每個小區上設置。在上行鏈路和下行鏈路上DTX的主要功能是:
1、上行鏈路
ü??節省MS的電池;
ü??減少系統的上行干擾。
2、下行鏈路
ü??減少系統的下行干擾;
ü??減少BTS的功率損耗,特別是當BTS由于電源系統故障而在使用電池供電時能節省電池電量的損耗;
ü??減少互調干擾。
當在下行鏈路和上行鏈路都使用DTX功能時,對系統的C/I值將會有所改善,這個改善對于小區的緊密規劃是有利的,特別時在采用跳頻功能時更能改善系統的性能。
(二)技術實現
如在話音終止傳輸期間完全靜音,會使收信方誤以為聯系中斷。故在GSM系統中,DTX方式并不是簡單的關閉發信機,而是在話音終止期間,即話音間隙,發送背景噪聲參數,收信機解碼后就生成背景噪聲,這就是舒適噪聲。背景噪聲的特性由沉默指示幀(SID)傳送。每當檢測到4個連續的空白話音幀時,就開始發送SID幀。
基站收發信DTX功能的是由位于話音變碼控制器(TC)上的話音變碼及速率適配單元(TRAU)中的話音變碼器控制的,移動臺則由內部話音編碼器控制。
DTX的實現
注:S(SID)沉默指示幀
1.??下行:下行方向由基站(BTS)先通知話音變碼器(TRAU)是否使用DTX功能,這是通過在話音幀上設置DTX比特實現的。如使用,則當話音變碼器(TRAU)收到來自移動臺的空閑信號時,則發出沉默指示幀(SID),由基站發送至移動臺,并由移動臺解碼為舒適噪聲信號。
2.??上行:當移動臺探測到話音信號停止時,則發出沉默指示幀(SID),被基站接收,并發送至話音變碼器(TRAU),話音變碼器(TRAU)將它轉變為舒適噪聲信號。
三、DTX設置
(一)??上行DTX設置
(1)??DTX_FR_INDICATOR??全速率模式下DTX指示;
(2)??DTX_HR_INDICATOR??半速率模式下DTX指示;
| DTX_FR_INDICATOR | 意? ?義 |
| Shall_not_use | 移動臺不允許使用DTX |
| Shall_use | 移動臺必須使用DTX |
| May_use | 移動臺可以使用DTX |
全速率信道上行DTX控制在系統消息類型6中,而半速率信道上行DTX控制在重新定義的系統消息類型6中定義。
從信令上分析,System information type 6 中有Cell Option(SACCH)信息,其中包含DTX-Indicator和DTX Indicator(這里的DTX特指上行鏈路)。參考規范0408.740 ,可以發現DTX-Indicator和DTX Indicator有8種組合,分別代表FR和HR模式下的DTX設置,如下圖所示:
可以發現,System information type 6 中FR和HR模式下的DTX設置和OMCR上的DTX_FR_INDICATOR、DTX_HR_INDICATOR設置是一致的;
(二)??下行DTX設置。
從OMCR上定義下行DTX的參數有2個,如下圖:
| DOWNLINK_DTX | 意? ?義 |
| Enabled | 允許使用 |
| Disable | 不允許使用 |
對于全速率話音信道,支持下行DTX功能;對于半速率話音信道,不支持下行DTX功能,這一點有別于上行DTX。
在信令消息上,當SDCCH建立時,Channelactivation中的Channel mode 有DTXin uplink direction和DTX in downlink direction的標識,參照規范11202 0155e04 Normal Assignment可以發現當TCH為半速率信道且DTX被應用時,BTS將向BSC發送CHANNEL ACTIVATION NACK消息,CAUSE為:“Service or option not implemented, unspecified”,即“操作不能被執行”。如下圖:
在分配TCH時,在A口Assignment Request中有Downlink DTX flag,如下圖所示:
參照規范11202 0155e04 Normal Assignment,在傳送數據業務時,該DTX flag是被忽略的。如下圖:
參照規范11202 0187e02 Layer 3 Message Dictionary - AInterface,Downlink DTX flag有2中取值(1,0 即不允許、允許)
但由于Assignment Request這條消息是由MSC發給BSC的,所以下行DTX是一個MSC和BSC共同組合的一個值(這一點和上行DTX也不一樣),如下圖所示:
四、DTX對其他功能的影響
當應用DTX功能時,信號強度、信號質量和時間提前量的測量的精確度將會變低。所以,應用這些測量的系統功能將會受到影響,如,如功態功率控制和定位。
測量報告包含了兩種不同的測量設置。一種設置是建立在所有104個TDMA幀上。稱為 full測量設置。另一種是建立在發送SID和SACCH信息的TDMA幀的 sub測量設置,選擇哪一種設置由參數來設定:
ü??上行鏈路
在使用了DTX的情況下,來自移動臺的信息都要被檢查。如在測量的周期內移動臺采用了DTX功能,這時將會選擇subset測量。
ü??下行鏈路
除非移動臺確定它不采用DTX功能,否則將會選擇subset測量。
五、建議
應用DTX首先用于MS(上行鏈路),手機的移動臺是最經常的使用方式,DTX能夠提高電池的使用時間。在沒有跳頻的系統中不要采用DTX,當使用DTX時對于減小BTS的功率損耗的作用是很小的。
對于DTX對話音質量的影響在MS和BTS是一樣的,建議DTX與跳頻功能一起使用,這樣可以用于在TCH上進行較為緊密的頻率復用。
建議在整個網絡中應用DTX功能之前先在一個小區域內進行DTX功能測試。
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總結
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