dtx 介绍

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DTX浅析

                                             

一、           概述

在一个正常的通话中，主叫和被叫存在谈话和沉默两种状态，听对方讲话的时间大约占一半。如果没有话音进入麦克风，也就没有信息在无线信道上发送。不连续发射功能（DTX）是仅在检测到连接中有话音时才发射。这将减少了移动台和BTS的功率损耗，同时也能减少无线信道上的总的功率，减小无线链路上的功率能够减少干扰，由于在发射时的功率电平没有受到影响，所以当使用DTX功能时对所有的连接无线链路的C/I值都会被提升。

备注：载波干扰保护比（C/I）就是接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此值与MS的随时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等所造成的。GSM规范中规定：

同频道干扰保护比：C/I³9dB  （工程中建议同频道干扰保护比：C/I³9dB）

邻频道干扰保护比：C/I³－9dB

载波偏离400KHZ时的干扰保护比：C/I³－41dB

二、           DTX功能及实现

（一）DTX功能

DTX允许无线发射机在话通话期间根据话音的有无进行开关操作。在个正常的交谈中将会减少约50%的发射时间。DTX在非透明的数据发射中也能应用，但不能用于BCCH载波。它能在每个小区上设置。在上行链路和下行链路上DTX的主要功能是：

1、上行链路

ü  节省MS的电池；

ü  减少系统的上行干扰。

2、下行链路

ü  减少系统的下行干扰；

ü  减少BTS的功率损耗，特别是当BTS由于电源系统故障而在使用电池供电时能节省电池电量的损耗；

ü  减少互调干扰。

当在下行链路和上行链路都使用DTX功能时，对系统的C/I值将会有所改善，这个改善对于小区的紧密规划是有利的，特别时在采用跳频功能时更能改善系统的性能。

（二）技术实现

如在话音终止传输期间完全静音，会使收信方误以为联系中断。故在GSM系统中，DTX方式并不是简单的关闭发信机，而是在话音终止期间，即话音间隙，发送背景噪声参数，收信机解码后就生成背景噪声，这就是舒适噪声。背景噪声的特性由沉默指示帧（SID）传送。每当检测到4个连续的空白话音帧时，就开始发送SID帧。

基站收发信DTX功能的是由位于话音变码控制器（TC）上的话音变码及速率适配单元（TRAU）中的话音变码器控制的，移动台则由内部话音编码器控制。

S

S'

S'

S'

S'

S'

S'

S'

S"

480 ms

BTS

TRAU --> BTS

MS <--> BTS

TRAU（TC）

DTX的实现

注：S（SID）沉默指示帧

1．  下行：下行方向由基站（BTS）先通知话音变码器（TRAU）是否使用DTX功能，这是通过在话音帧上设置DTX比特实现的。如使用，则当话音变码器（TRAU）收到来自移动台的空闲信号时，则发出沉默指示帧（SID），由基站发送至移动台，并由移动台解码为舒适噪声信号。

2．  上行：当移动台探测到话音信号停止时，则发出沉默指示帧（SID），被基站接收，并发送至话音变码器（TRAU），话音变码器（TRAU）将它转变为舒适噪声信号。

三、DTX设置

（一）  上行DTX设置

（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   义
Shall_not_use	移动台不允许使用DTX
Shall_use	移动台必须使用DTX
May_use	移动台可以使用DTX

全速率信道上行DTX控制在系统消息类型6中，而半速率信道上行DTX控制在重新定义的系统消息类型6中定义。

从信令上分析，System information type 6 中有Cell Option(SACCH)信息，其中包含DTX-Indicator和DTX Indicator（这里的DTX特指上行链路）。参考规范0408.740 ，可以发现DTX-Indicator和DTX Indicator有8种组合，分别代表FR和HR模式下的DTX设置，如下图所示：

可以发现，System information type 6 中FR和HR模式下的DTX设置和OMCR上的DTX_FR_INDICATOR、DTX_HR_INDICATOR设置是一致的；

（二）  下行DTX设置。

从OMCR上定义下行DTX的参数有2个，如下图：

DOWNLINK_DTX	意   义
Enabled	允许使用
Disable	不允许使用

对于全速率话音信道，支持下行DTX功能；对于半速率话音信道，不支持下行DTX功能，这一点有别于上行DTX。

在信令消息上，当SDCCH建立时，Channel activation中的Channel mode 有DTX in uplink direction和DTX in downlink direction的标识，参照规范11202 0155e04 Normal Assignment可以发现当TCH为半速率信道且DTX被应用时，BTS将向BSC发送CHANNEL ACTIVATION NACK消息，CAUSE为：“Service or option not implemented, unspecified”,即“操作不能被执行”。如下图：

在分配TCH时，在A口Assignment Request中有Downlink DTX flag,如下图所示：

参照规范11202 0155e04 Normal Assignment，在传送数据业务时，该DTX flag是被忽略的。如下图：

参照规范11202 0187e02 Layer 3 Message Dictionary - A Interface，Downlink DTX flag有2中取值（1，0 即不允许、允许）

但由于Assignment Request这条消息是由MSC发给BSC的，所以下行DTX是一个MSC和BSC共同组合的一个值（这一点和上行DTX也不一样），如下图所示：

四、           DTX对其他功能的影响

当应用DTX功能时，信号强度、信号质量和时间提前量的测量的精确度将会变低。所以，应用这些测量的系统功能将会受到影响，如，如功态功率控制和定位。

测量报告包含了两种不同的测量设置。一种设置是建立在所有104个TDMA帧上。称为 full测量设置。另一种是建立在发送SID和SACCH信息的TDMA帧的 sub测量设置，选择哪一种设置由参数来设定：

ü  上行链路

在使用了DTX的情况下，来自移动台的信息都要被检查。如在测量的周期内移动台采用了DTX功能，这时将会选择subset测量。

ü  下行链路

除非移动台确定它不采用DTX功能，否则将会选择subset测量。

五、           建议

应用DTX首先用于MS（上行链路），手机的移动台是最经常的使用方式，DTX能够提高电池的使用时间。在没有跳频的系统中不要采用DTX，当使用DTX时对于减小BTS的功率损耗的作用是很小的。

对于DTX对话音质量的影响在MS和BTS是一样的，建议DTX与跳频功能一起使用，这样可以用于在TCH上进行较为紧密的频率复用。

建议在整个网络中应用DTX功能之前先在一个小区域内进行DTX功能测试。