W technologii 5G termin DTX oznacza Discontinuous Transmission, czyli „nieciągłą transmisję”. Jest to technika oszczędzania energii, która pozwala urządzeniom nadawczym – takim jak smartfony, modemy, a nawet stacje bazowe – wstrzymywać transmisję sygnału w momentach, gdy nie jest to konieczne. W praktyce oznacza to, że urządzenie może tymczasowo wyłączyć swój nadajnik radiowy, gdy nie ma danych do przesłania. Dzięki temu znacząco zmniejsza się zużycie energii, co jest szczególnie istotne w urządzeniach mobilnych i systemach typu IoT.
DTX odgrywa ważną rolę w sieciach 5G, ponieważ te sieci obsługują ogromną liczbę połączeń, z których wiele charakteryzuje się niskim zapotrzebowaniem na przepustowość, ale wymaga długiego czasu działania baterii (np. czujniki w inteligentnych miastach). Ponadto, 5G jest projektowane z myślą o energooszczędności jako jednej z kluczowych cech sieci nowej generacji.
Jak działa DTX w 5G?
DTX polega na wykrywaniu chwil, w których transmisja danych nie jest potrzebna, i wyłączaniu części toru nadawczego (często na poziomie fizycznym) na określony czas. W 5G mechanizm ten może działać zarówno po stronie urządzenia końcowego (UE – User Equipment), jak i po stronie stacji bazowej (gNB – gNodeB).
W momencie braku danych do wysłania, nadajnik przechodzi w stan „ciszy” i nie wysyła żadnych sygnałów. Gdy pojawi się potrzeba transmisji, urządzenie automatycznie wznawia nadawanie. Dzięki temu transmisja jest prowadzona tylko wtedy, gdy jest to faktycznie potrzebne.
Zastosowanie DTX w 5G:
- Tryb uśpienia UE – urządzenia mobilne mogą wydłużyć czas pracy na baterii
- Redukcja zakłóceń radiowych – mniej aktywności radiowej to mniej zakłóceń w paśmie
- Lepsze wykorzystanie zasobów sieciowych – pasmo jest przydzielane tylko wtedy, gdy jest wykorzystywane
DTX vs DRX
Warto rozróżnić DTX od podobnie brzmiącego terminu DRX – Discontinuous Reception (nieciągły odbiór). Podczas gdy DTX dotyczy nadawania, DRX odnosi się do okresowego wyłączania odbiornika w urządzeniu końcowym. Oba mechanizmy współpracują, aby minimalizować zużycie energii w sieciach 5G.
| Funkcja | DTX | DRX |
|---|---|---|
| Dotyczy | Nadawania (Tx) | Odbioru (Rx) |
| Lokalizacja działania | UE lub gNB | Głównie UE |
| Cel | Oszczędność energii przez wyłączanie nadajnika | Oszczędność energii przez wyłączanie odbiornika |
| Efekt uboczny | Możliwe opóźnienia przy wznowieniu transmisji | Możliwe opóźnienia w odbiorze wiadomości od sieci |
Korzyści wynikające z zastosowania DTX
- Zmniejszenie zużycia energii w urządzeniach mobilnych nawet o 50% w trybie czuwania
- Lepsze zarządzanie interferencjami w sieciach gęsto zaludnionych
- Zwiększenie efektywności wykorzystania zasobów radiowych
- Poprawa jakości usług (QoS) przez redukcję niepotrzebnej aktywności radiowej
DTX może być aktywowany dynamicznie przez protokoły sieciowe, które monitorują ruch danych i decydują, kiedy można bezpiecznie przerwać transmisję. W 5G wykorzystuje się również techniki predykcyjne i machine learning do przewidywania, kiedy urządzenie nie będzie nadawać danych, co pozwala jeszcze bardziej zoptymalizować zużycie energii.
Dzięki zaawansowanemu zarządzaniu czasem aktywności, technika DTX odgrywa kluczową rolę w osiąganiu długowieczności baterii w urządzeniach IoT, a także w obniżeniu kosztów eksploatacji sieci mobilnych nowej generacji. Mechanizm ten będzie miał coraz większe znaczenie w miarę wzrostu liczby podłączonych urządzeń oraz wdrażania sieci prywatnych i przemysłowych systemów 5G.