Discontinuous transmission

Discontinuous transmission (DTX, дискретная передача) — технология, при которой мобильный телефон временно отключается или «заглушается» в периоды отсутствия голосового сигнала на входе[1][2].

Распространённые заблуждения

Распространённое заблуждение состоит в том, что дискретная передача увеличивает ёмкость системы, освобождая временные слоты множественного доступа с разделением по времени (TDMA) для других разговоров. На практике из-за непредсказуемости появления свободных слотов реализовать это сложно. Однако снижение уровня помех — важнейший фактор того, как GSM и другие TDMA-системы эффективнее используют спектр по сравнению со старыми аналоговыми системами, такими как АМРС и NMT. Хотя теоретически для одного разговора в аналоговых сетях выделялось два канала шириной 25-30 кГц, на практике радиопередатчики иногда создавали помехи в соседних каналах, делая их непригодными, а один передатчик мог излучать слишком мощный и широкий по форме сигнал, что мешало повторному использованию тех же каналов в близлежащих ячейках.

В системе GSM сочетаются короткие пакеты, скачкообразное изменение частоты, избыточность, управление мощностью, цифровое кодирование и дискретная передача для уменьшения помех и их влияния на разговор. В этом смысле дискретная передача косвенно увеличивает общую ёмкость сети.

Пакетные радиосистемы

В пакетных радиосистемах, таких как GPRS/EDGE, возможно сочетание дискретной передачи с увеличением ёмкости при использовании голоса через IP (VoIP). В этих случаях ресурсы, освобождённые во время пауз одного пользователя, могут использоваться для обслуживания другого пользователя. Рост числа пользователей при этом может увеличивать уровень помех. Системы, использующие такие речевые кодеки, как AMR, способны адаптивно снижать скорость кодирования для лучшей защиты от помех.

Системы на базе радиоинтерфейсов CDMA, такие как IS-95/CDMA2000, и большая часть UMTS, реализуют аналогичный принцип дискретной передачи с помощью переменной скорости кодеков (например, AMR). Как и в случае с пакетными радио, во время паузы стороны разговора количество передаваемых данных сводится к минимуму, что также снижает помехи[3].

В устройствах беспроводной передачи VAD иногда называют голосовым управлением передачей (VOX).

Технические особенности

  • Флаг SP = 0 указывает на SID-кадр (описатель вставки тишины)
  • Флаг SP = 1 означает речевой кадр

Речевой кадр состоит из 260 отсчётов

Передающая сторона
  • Модуль TX DTX выполняет кодирование речи, вычисление шума комфорта и обнаружение активности голоса (VAD)
  • Передающая подсистема радио (RSS):

Обеспечивает контроль за флагом SP и кодирование канала

Время задержки (hangover period)

После перехода от VAD=1 к VAD=0 требуется «задержка» длиной N+1 последовательных кадров для формирования нового актуального SID-кадра. Пакеты с SP=1 передаются напрямую в RSS.

Всплески фонового шума могут ошибочно распознаваться как речевой кадр; чтобы избежать этого, при вычислении SID проверяется условие Nelapsed >23, при отсутствии — используется предыдущий SID при VAD=0.

Как только после окончания речи вычислен SID, он передаётся в RSS с меткой SP=0 до тех пор, пока VAD=0.

Если выбранный для передачи SID (SP=0) занят для сигнального канала FACCH, следующий кадр планируется к передаче.

Приёмная сторона
  • BFI=0 — значащий информационный бит
  • BFI=1 — незначащий информационный бит

Фрейм FACCH не считается значимой информацией и должен передаваться с BFI=1

Трафиковые фреймы, совпадающие с мультикадром SACCH, имеют TAF (флаг выравнивания по времени)=1

Модуль RX DTX выполняет декодирование речи и вычисление шума комфорта.

Приёмная подсистема радио

Реализует коррекцию и обнаружение ошибок, распознавание SID-кадров

Когда обнаруживается корректный речевой кадр, RX DTX перенаправляет его декодеру речи напрямую. При потере речевого или SID-кадра применяется процедура подстановки или мутации. В случае корректного SID-кадра — генерируется шум комфорта. Если после последовательности речевых кадров появляется некорректный SID — используется последний корректный SID.

Примечания

  1. What is discontinuous transmission (DTX)? (англ.). WhatIs. Дата обращения: 29 апреля 2024. Архивировано 26 апреля 2024 года.
  2. Building a power supply for discontinuous transmission wireless networks (амер. англ.). Embedded.com (14 июля 2008). Дата обращения: 29 апреля 2024. Архивировано 30 апреля 2024 года.
  3. Mishra, Ajay R. Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation: 2G/2.5G/3G... Evolution to 4G : [англ.]. — John Wiley & Sons, 21 мая 2004. — ISBN 978-0-470-86267-4.

Категории