语音的间断传输

语音的间断传输
开放分类：移动通信传输技术，语音的间断传输，语音的间断
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1.·【语音的间断传输】
语音的间断传输
1 语音间断传输的目的
不管是第二代蜂窝系统还是第三代蜂窝系统，也不管采用的是
T D M A技术还是C D M A技术，各无线小区中的用户在与基站之间进行通信时，都会或大或小地对同一小区甚至不同小区中的用户造成干扰。

如在G SM 系统中，用户和基站之间进行通信是在特定的时隙中进行的，而用户在该时隙中发送突发脉冲序列时，对工作于相邻时隙的其他用户必然有所干扰；在C D M A 系统中，对某一用户而言，系统中其他用户的信号都是干扰。

又因为在通话建立期间，一个用户发送语音的概率小于50％。

只要在通话过程的语音停顿期间尽量少地传送信息，就可以降低对系统中其他用户的干扰。

所以采用语音间断传输(DTX，
discontinuous transmissionl的目的主要是降低系统中总的干扰电平以提高系统效率。

在CDMA系统中，当对误码率的要求一定时，也就是对输入信干比要求一定时，减小总的干扰电平就是增加系统容量。

采用语音间断传输的另一个目的是节省发射机功耗以增加移
动台一次充电后使用的时间。

2 GSM系统中语音间断传输的原理
为实现语音的间断传输，首先需要知道什么时候需要进行语音的传输，什么时候不存在语音而不需要进行语音的传输。

这就需要有一个能够识别在一个20m s帧中语音是否存在的语音激活检测(V A D，v o i c e a c t i v i t y d e t e c t i o n l)器。

判决语音是否存在的主要依据是发端经滤波恢复的信号能量与
阈值之间的比较。

阈值必须根据背景噪声特性而不停地调整，保证阂值高出噪声电平。

语音激活检测得到的比较结果V A D标志，用于间断传输的控制和操作。

当检测到不存在语音时，发端不能简单地关闭发信机，否则收听者会受到严重的噪声干扰。

如果接收机采取静噪措施，也会给收听者产生通信联系中断的错觉。

因此，发送端在检测出没有语音的20m s帧时，必须将发端背景噪声的参数传给收端。

有了这些“舒适噪声”，接收端就不会有异样的感觉。

背景噪声的特性由特殊帧(SID，Silence Descriptor)传送。

在检测到一个20m s帧语音不存在时，就送出一个S I D帧，在随后的无语音存在期间，每秒至少两次规则地送出S I D帧，直到检测出语音帧出现为止。

3 GSM系统中语音间断传输的实现
1．发送端语音间断传输功能的实施
图21_41为发端语音间断传输处理器原理框图。

图21．41表明，发送端语音间断传输(TX—DTX)处理器包括语音编码、语音激活检测和舒适噪声发送功能等几部分。

图21．41 发端语音间断传输TX—DTX处理器
语音激活检测的输出为二进制标志V A D，V A D。

1表示检测到的是语音帧，处理器输出标志S P也为1；V A D=0表示检测到的是噪声。

在检测到无语音帧(V A D=0)后，作为语音结束时的释放延迟，还要将N(N=4)个输出帧标为SP=1送到无线子系统，无线子系统继续将Ⅳ帧作为语音帧发送。

直到检测到无语音帧后的第Ⅳ+1帧，才标志SP=0，作为特殊的帧SID送无线子系统。

SID是传输噪声参数的帧。

为了防止将短促的背景噪声尖峰误认为是语音，在检测到语音帧(S P=1)时，如果从上一个送到无线子系统的SID帧开始进行计数，经历的帧数小于24帧，就认为该语音帧为短促的背景噪声尖峰，就重复将上一个SID帧送给无线子系统，直到一个新的S I D帧出现。

即更新一个S I D帧必须大于24帧的时间。

发送无线子系统依据T X—D T X处理器的S P标志和信息安排，可能发送的帧如下：
a．SP=l的帧，即语音帧。

b．一个或多个S P=1后的第一个S P=0的帧。

这对应于在关闭无线发信机之前，发送一个传输噪声参数的帧。

c．S P=0并与S A C C H(慢速随路控制信道1复帧对齐的帧。

这对应在语音间隙期中每隔一定时间发送一个S I D帧。

假如安排发送S I D帧的帧用于传送信令(FACCH，即快速随路控制信道)，则随后的帧也安排SID帧。

2．语音间断传输功能在收端的实施
收端语音间断传输原理框图见图21．42。

无线子系统的收信部分顺序地将带有三种标志的帧送到语音间断处理器的接收部分(RX．DTX)，处理器根据标志判断业务帧的类别，以确定如何处理。

图21．42收端语音间断传输R X D T x处理器
收端无线子系统在对收到的信号完成误码检错、误码纠错及SID帧的识别后，输出三个标志：坏帧标志(BFI，bad flame indication)、SID和时间调节标志(1AF，time alignment。

flag)。

二元标志B F I用来指示该帧是否含有有意义的信息。

B F I=O表示该帧有效，B F I=1表示该帧无效，即检测出该帧有错但不能纠正错误。

三元标志SID是接收无线子系统内SID帧检测器的输出。

该检测器将收到业务帧的S I D域(放置SID码字的位置1与SID码字(作为SID帧的识别码)逐位进行比较，按如下规定
设置S I D值(其中月指偏离S I D码字的位数)：
SID=2，当n<2
SID=1，当2≤n≤16
SID=0，当n>16
二元标志T A F。

为时间调节标志，对于那些与S A C C H复帧结构对齐的帧，T A F=1。

R X-D T X处理器根据业务帧的不同类别(见表21．6)分别给予如下不同处理：
a．当检测到好的语音帧时，直接将它送给语音解码器。

b．当检测到丢失的语音帧或SID帧(即在应该接收语音帧或S I D帧的地方收到不可用帧1时，需采用替代和逐渐降音技术。

也就是说，对于丢失的第一个语音帧，可以用前一帧重复或用前面好的帧进行外插。

而对于随后丢失的多个语音帧，则必须采用逐渐降音技术，即逐渐降低输出电平，直至无声，这个过程最长不超过320m s。

对单个丢失的SID帧，也可以利用最近的一个有效S I D帧取代，然后使用有效SID帧的处理过程。

而对于随后丢失的SID 帧，舒适噪声必须采用降音，最多在320ms内使之变为无声。

若丢失的语音
帧或S ID帧很多，则相当于静噪，长期无声，示意用户已中断了传输。

c．每收到一个有效的S I D帧，R X-D T X处理器就启动舒适噪声
产生过程，直到出现下一个S I D帧(即T A F=1)或检测到好的语音帧。

在这期间，R X-D T X处理器将忽略一切接收无线子系统送来的不可用帧。

d．无效的S I D帧将用上一个有效的S I D帧取代，然后使用有效SID帧的处理过程。

I S-95系统中采用的是语音编码的不连续传输技术。

这种技术是针对无线小区中正在进行业务通信的用户数采用不同速率的语音编码。

小区中正进行业务通信的用户数较多时，就采用较低速率的语音编码，并重复传送，以此抵御较大的干扰；否则，就采用较高速率的语音编码，以获得较好的语音质量。

这种方法与GSM系统中的语音间断传输技术有异曲同工的作用。

第三代蜂窝移动通信系统的无线传输方案中，也采用类似于I S-95系统中采用的语音编码的不连续传输技术。