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問題答案
( 2 )
回答者:
wangyuan072
回答時間:2009-05-17 12:52


CDMA EV-DO反向鏈路控制算法與功率控制的結(jié)合
摘要 EV-DO是CDMA 3G的一種高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),它具有獨特的反向鏈路媒體介入控制算法機(jī)制,可以參與調(diào)整基站反向鏈路的狀況,以優(yōu)化小區(qū)的反向鏈路情況。除此之外,EV-DO仍然支持反向功率控制。結(jié)合兩者的特點,共同優(yōu)化小區(qū)反向鏈路、提高服務(wù)質(zhì)量,是一個需要研究的方向。
1、EV-DO無線鏈路關(guān)鍵信道分析
1.1 EV-DO前向鏈路結(jié)構(gòu)
EV-DO的前向鏈路是采用時分復(fù)用的方式,如圖1。前向鏈路由導(dǎo)頻信道、媒體介入信道、控制信道和前向業(yè)務(wù)信道組成,這些信道之間采用時分復(fù)用的方式相互協(xié)作。
對于前向業(yè)務(wù)信道,各個用戶之間也是采用時分復(fù)用的方式,因此總是用滿功率進(jìn)行發(fā)送。

圖1 EV-DO前向鏈路物理信道
1.2 EV-DO前向RA信道
如圖1所示,前向信道的媒體介入控制(MAC)由反向活動(RA)信道、反向功率控制(RPC)信道和(DRC)鎖定信道組成。RA信道是公共信道,它固定占用編號為2的64階Walsh碼。
EV-DO的反向鏈路媒體介入控制算法依靠RA信道來實現(xiàn)。RA信道的作用是用來動態(tài)控制反向鏈路上的負(fù)荷,當(dāng)基站檢測到反向負(fù)荷超出門限時,將通過RA信道上發(fā)送的反向激活比特(RAB)來通知該小區(qū)下面所有的手機(jī)按照事先約定好的轉(zhuǎn)移概率來降低自己的發(fā)送速率,從而從整體上降低小區(qū)反向鏈路的發(fā)射功率;反之,當(dāng)反向鏈路的發(fā)射功率低于門限時,基站將通過RA信道發(fā)送RAB比特指示所有手機(jī)按照事先約定的轉(zhuǎn)移概率提高自己的發(fā)送速率。
1.3 EV-DO前向RPC信道
RPC信道為專用信道。針對某一用戶,它們以時分方式共享一個64階Walsh碼。該Walsh碼由該用戶的MAC層Index確定(可用的Index編號為5~63)。
基站采用RPC信道來控制終端的發(fā)射功率,支持軟切換,其功能和工作方法與IS-95/1x的功率控制信道相似。
2、EV-DO反向鏈路過載控制算法分析
EV-DO反向鏈路采用與1X相同的碼分原理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,因此要進(jìn)行反向鏈路過載的控制。基站用于控制EV-DO終端的速率具有兩種方式:
(1)反向速率控制。終端在一開始與基站建立連接的時候,基站會發(fā)送反向速率限制消息給終端,將終端的反向發(fā)送速率限制在一定的范圍之內(nèi)。建立連接之后,基站會根據(jù)情況的變化,向終端發(fā)送該消息進(jìn)行反向速率的限制。
(2)反向激活比特和傳輸概率。該功能是依據(jù)反向鏈路MAC過載控制算法進(jìn)行的,這是基站用于控制EV-DO終端發(fā)送數(shù)據(jù)速率的一種控制算法。
下面重點分析一下反向鏈路MAC控制算法的工作原理及其對于EV-DO的作用。
2.1 EV-DO反向鏈路MAC算法的控制目的
反向鏈路MAC算法的根本控制目的就是允許網(wǎng)絡(luò)中的終端能以最大的傳輸速率來傳輸數(shù)據(jù)。每個扇區(qū)需要判斷是否允許本扇區(qū)覆蓋范圍的用戶提高自己的反向傳輸速率,而不會由于熱噪聲過高而導(dǎo)致信號崩潰。與以往所有的CDMA語音系統(tǒng)所面臨的這類問題不同,EV-DO系統(tǒng)需要支持終端能夠快速地從一個速率變化到另外一個速率,并支持高速突發(fā)速率。對于1x-EV系統(tǒng),若系統(tǒng)認(rèn)為反向業(yè)務(wù)信道沒有過載,那么將設(shè)置反向激活比特為“0”,此時終端將自動地提高自己的速率。反之,若反向鏈路的使用情況超出了可以容忍的界限,那么反向激活比特將被系統(tǒng)置為“1”,使系統(tǒng)的反向應(yīng)用情況迅速減輕。
2.2 EV-DO反向鏈路MAC算法的實現(xiàn)方法
EV-DO系統(tǒng)有兩種實現(xiàn)反向鏈路MAC算法的方法:直接測量方法和負(fù)荷計算方法。
(1)直接測量方法
直接測量方法的步驟如下:
●直接在扇區(qū)的每個天線口測量熱噪聲Z,用Z1和Z2來代表兩個天線口的測量值。測量應(yīng)該在每個時隙(1.667 ms)進(jìn)行一次。
●采用IIR濾波器24個時隙(40 ms)的時間常數(shù)進(jìn)行濾波平滑Z1和Z2,得到Z1avr和Z2aver。
●判斷Z1avr和Z2aver的最大值是否大于所設(shè)的噪聲門限Zt。如果大于該門限,系統(tǒng)設(shè)置RAB比特為“1”,否則設(shè)置為“0”。Zt是定義扇區(qū)是否忙的門限參數(shù)。
應(yīng)用直接測量方法時,推薦Zt數(shù)值和反向速率限制如下:
●對于所有的用戶終端設(shè)定反向速率限制為153.6 kbit/s;
●根據(jù)鏈路對于熱噪聲的限制,可以采用更加低的Zt值,普通情況為5 dB。
(2)負(fù)荷計算方法
高通的驅(qū)動芯片提供了計算負(fù)荷的途徑。基站通過以下步驟來確定是否置位RA比特:
●終端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)速率通過反向RRI信道指示,在最后的16個時隙里面,反向包都是按照這個速率進(jìn)行發(fā)送。這當(dāng)中可能包括一些扇區(qū)沒有正確接收到數(shù)據(jù)包而RRI被正確解調(diào)的情況。這個觀察周期最多包含一個數(shù)據(jù)包,因為每個終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包的長度是16個時隙,并且?guī)浦禐閺?~16。
●計算天線口的負(fù)荷。根據(jù)下式計算天線j口的負(fù)荷。
(1)
其中函數(shù)f(DataRate)代表一個終端接收的總功率與接收到的導(dǎo)頻功率的比值。
公式(1)忽略了ACK信道的功率。Ecp/Io是在扇區(qū)天線j測量的,代表導(dǎo)頻信道每個PN碼片的平均能量與總的接收功率譜密度的比值。對于函數(shù)f(DataRate)的定義見表1。其中,定義參數(shù)w=100.1×DRCChannelGain。
表1 f(DataRate)的定義

●決策。根據(jù)公式(1)計算所得的天線口Yj的值是否大于門限來決定扇區(qū)是否過載。終端對于反向激活比特的響應(yīng)動作取決于基站配置給終端的傳輸速率轉(zhuǎn)移概率,見表2。
門限和反向速率限制的設(shè)置需要有一定的保留,以便降低高ROT效應(yīng)造成的影響。推薦的參數(shù)如下:
(1)所有的手機(jī)反向速率限制控制在38.4 kbit/s;
(2)基于負(fù)荷方式的門限設(shè)定在0.5。
表2中的參數(shù)定義如下:
表2 轉(zhuǎn)移概率

(1)DataOffsetNom:接入網(wǎng)設(shè)置該域為接入數(shù)據(jù)信道功率與導(dǎo)頻信道功率的標(biāo)稱偏置,表示單位為0.5 dB的二補碼值。接入終端應(yīng)支付該域指定的所有有效值。
(2)DataOffset9k6:接入網(wǎng)設(shè)置該域為9 600 bit/s時反向鏈路數(shù)據(jù)信道的功率與9 600 bit/s時標(biāo)稱反向鏈路信道功率的比值,表示為單位為0.25 dB的二補碼值。
(3)Data.Offset19k2、DataOffset38k4、DataOffset76k8、DataOffset153k6的定義參照第2條,只是速率修改為參數(shù)代表的速率。
3、EV-DO反向功率控制與反向過載控制組合控制
EV-DO對于反向鏈路采用反向功率控制功能來上升或者降低用戶的發(fā)射功率。每個用戶評估前向信道所接收到的總能量。根據(jù)這個測量,用戶調(diào)整自己的發(fā)射功率來彌補路徑的損耗。其中,閉環(huán)功率控制依靠基站發(fā)送的控制指令來完成。在IS-856系統(tǒng)中,用戶根據(jù)反向功率控制調(diào)整發(fā)射導(dǎo)頻功率水平。業(yè)務(wù)信道、DRC信道、ACK信道的功率都與導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率相關(guān)。閉環(huán)功率控制的目的是要保持每一個用戶的導(dǎo)頻信號/噪聲比在設(shè)定的功率控制門限的水平上,以保證誤幀率可以在1%以下。
根據(jù)這個控制原理,如果誤幀率在1%以上,基站會通過反向功率信道指示手機(jī)提高發(fā)射功率,以便增強(qiáng)其信號的強(qiáng)度,提高解碼的正確性。但是,這樣一來必然會增加手機(jī)對于基站天線的功率負(fù)擔(dān),并且會加大小區(qū)臨區(qū)的干擾。
惡劣的情況下,如果基站發(fā)現(xiàn)某小區(qū)用戶的反向數(shù)據(jù)的誤碼率高于門限,則會通知手機(jī)提升功率,結(jié)果必然會對其他用戶造成影響;而其他用戶的誤碼率上升到超過門限時,也會被通知提高發(fā)射功率,這樣的惡性競爭最終會導(dǎo)致所有用戶的反向數(shù)據(jù)無法被解調(diào)出來而出現(xiàn)信號“崩潰”。更為嚴(yán)重的是,這樣的競爭同時會干擾臨區(qū),造成臨區(qū)的信號“崩潰”。整個過程跟反向鏈路過載控制的演變過程基本類似。
因此,如何結(jié)合兩者的控制策略來共同保證基站小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量,防止信號“崩潰”是一個非常重要的工作。根據(jù)兩者的作用途徑和原理,可以按照以下步驟進(jìn)行控制,以提供小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量:
(1)按照反向鏈路過載控制策略執(zhí)行原有的過載控制策略。
(2)執(zhí)行反向功率控制策略之前,需要區(qū)分控制目的是哪一種:
●降低手機(jī)的發(fā)射功率,該策略照常執(zhí)行;
●升高手機(jī)的發(fā)射功率,該策略需要修正。
修正的方法:
(1)判斷基站小區(qū)的反向鏈路是否過載。建議采用高通提供的負(fù)荷計算方法來進(jìn)行判斷,這樣計算結(jié)果能夠區(qū)分出一個漸變的過程。
(2)根據(jù)第1步的判斷結(jié)果,如果發(fā)現(xiàn)小區(qū)沒有過載或者低于設(shè)定的門限,那么按照原有的流程對手機(jī)進(jìn)行反向功率控制;反之,如果發(fā)現(xiàn)小區(qū)過載或者超出了設(shè)定的門限,那么執(zhí)行步驟3見圖2。

圖2 策略示意圖
(3)此時,反向功率控制不能直接對手機(jī)進(jìn)行功率控制,而是采用反向功率模板來完成對于手機(jī)的反向功率控制。該模板要將反向功率控制字按照一定的規(guī)律排列,保持手機(jī)發(fā)射功率不會增加或者降低,從而維持在一定的水平。
這樣的好處是,在小區(qū)過載的情況下,不會由于反向功率控制來增加對于小區(qū)過載的惡性發(fā)展,同時維持手機(jī)的發(fā)射功率,兼顧手機(jī)的使用效果和小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)無線環(huán)境不再惡劣時,則可以恢復(fù)正常功率控制的策略來滿足更好的服務(wù)要求。
4、結(jié)語
文章分析了EV-DO控制反向鏈路過載和反向功率控制的基本原理,創(chuàng)造性地提出了將兩者結(jié)合的控制方法。本方法的提出可以在不改動原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,防止用戶在無線環(huán)境惡劣的情況下惡性競爭從而導(dǎo)致信號“崩潰”的可能,同時還兼顧了小區(qū)的服務(wù)效果。
什么是EVDO?
EVDO(EV-DO)實際上是三個單詞的縮寫:Evolution(演進(jìn))、 Data Only。
其全稱為:CDMA2000 1xEV-DO,是CDMA2000 1x演進(jìn)(3G)的一條路徑的一個階段。這一路徑有兩個發(fā)展階段,第一階段叫1xEV-DO,即“Data Only”,它可以使運營商利用一個與IS-95或CDMA2000相同頻寬的CDMA載頻就可實現(xiàn)高達(dá)2.4Mbps的前向數(shù)據(jù)傳輸速率,目前已被國際電聯(lián)ITU接納為國際3G標(biāo)準(zhǔn), 并已具備商用化條件。第二階段叫1xEV-DV。1xEV-DV意為“Data and Voice”,它可以在一個CDMA載頻上同時支持話音和數(shù)據(jù)。2001年10月 3GPP2決定以朗訊、高通等公司為主提出的L3NQS標(biāo)準(zhǔn)為框架,同時吸收摩托羅拉、諾基亞等提出的1xTREME標(biāo)準(zhǔn)的部分特點,來制定1xEV-DV標(biāo)準(zhǔn)。2002年6月,該標(biāo)準(zhǔn)最終確定下來,其可提供6Mbps甚至更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。
CDMA2000 1xEV-DO技術(shù)分析
1xEV-DO是一種針對分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化的、高頻譜利用率的CDMA無線通信技術(shù),可在1.25MHz帶寬內(nèi)提供峰值速率達(dá)2.4Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。這一速率甚至高于WCDMA 5MHz帶寬內(nèi)所能提供的數(shù)據(jù)速率。為了在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)話音通信的前提下支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),1xEV-DO 采用了將語音信道和數(shù)據(jù)信道分離的方法。這是因為數(shù)據(jù)和語音具有不同的特性。如延時,數(shù)據(jù)速率對實時性要求低于語音業(yè)務(wù);誤碼率,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對誤比特率的要求高于語音業(yè)務(wù);前反向非對稱,一般而言,前向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(基站到移動臺)的速率需求較反向高出數(shù)倍。而語音業(yè)務(wù)則為嚴(yán)格的對稱業(yè)務(wù)。
1xEV-DO與現(xiàn)有 IS-95 和 CDMA2000 1x網(wǎng)絡(luò)兼容,從而很好地保護(hù)了IS-95 及 CDMA2000 1x運營商的現(xiàn)有投資。其中,1xEV-DO的碼片速率、功率需求、信道帶寬與 IS-95及 CDMA2000 1X相同;1xEV-DO可沿用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及射頻部件,基站可與IS-95或 CDMA2000 1x合一,成本低廉。1xEV-DO的功率控制與軟切換的方式與 IS-95 及CDMA2000 1x不同,其核心思想是通過動態(tài)控制數(shù)據(jù)速率而非功率,使每個用戶以可能得到的最高速率通信。前向鏈路使用可變時隙的方式時分復(fù)用。在 1xEV-DO中,接入點總以最高功率發(fā)送,使處于有利位置的用戶得到非常高的速率。前向信道上, 1xEV-DO采用虛擬軟切換機(jī)制,移動臺在同一時刻只接收來自同一接入點的數(shù)據(jù)。根據(jù)實時的DRC(動態(tài)速率控制)信息,基站可快速地相互切換。同時,基站測量載干比(C/I)并在DRC信道向移動臺指示最佳接入點;移動臺不斷測量導(dǎo)頻強(qiáng)度,并不斷要求一個與當(dāng)前信道條件相符合的數(shù)據(jù)速率。接入點按當(dāng)時移動臺所能支持的最大速率進(jìn)行編碼。當(dāng)用戶需求改變及信道條件改變時,動態(tài)地確定優(yōu)化的數(shù)據(jù)速率。在反向,1xEV-DO用與 IS-95,CDMA2000 1X相同的軟切換技術(shù),移動臺發(fā)送的信息被多個接入點接收;還有,支持高速分組數(shù)據(jù)突發(fā)。1xEV-DO采用 Turbo 編碼技術(shù),反向具有連續(xù)的導(dǎo)頻。使解調(diào)性能得到改善。此外,CDMA2000 1xEV-DO采用增強(qiáng)的無線鏈路協(xié)議(RLP),與TCP協(xié)議共同減少誤幀率。其強(qiáng)大的空中鏈路鑒權(quán)與加密算法保證了用戶的安全。
EV-DO Rev A技術(shù)特點
前反向峰值速率大幅度提高
與EV-DO Rev 0相比,在EV-DO Rev A中不僅前向鏈路峰值速率從2.4Mbps提升到3.1Mbps的新高度,更重要的是反向鏈路得到了質(zhì)的提升。隨著應(yīng)用增量傳送及靈活的分組長度的結(jié)合,以及HybridARQ和更高階調(diào)制等技術(shù)在反向鏈路的引入,DO Rev A實現(xiàn)了反向鏈路峰值速率從DO Rev0的153.6Kbps到1.8Mbps的飛躍。
小區(qū)前反向容量均衡
通過在手機(jī)中采用雙天線接收分集技術(shù)和均衡技術(shù),EV-DO Rev A的前向扇區(qū)平均容量可以達(dá)到1500Kbps,較EV-DO Rev 0(平均小區(qū)容量850Kbps)提高75%。EV-DO Rev A的反向平均小區(qū)容量也得到大幅度的提升,從EV-DO Rev 0的300Kbps增加100%,達(dá)到600Kbps。如果基站上采用4分支接收分集技術(shù),反向平均小區(qū)容量還可進(jìn)一步提高至1200Kbps。
全面支持QoS
與EV-DO Rev 0相比,EV-DO Rev A在QoS支持方面進(jìn)行了優(yōu)化,取得了顯著提高,具體體現(xiàn)在以下方面:
靈活和有效的QoS控制機(jī)制
EV-DO Rev A中引入了多流機(jī)制,使系統(tǒng)和終端可以基于應(yīng)用的不同QoS要求,對每個高層數(shù)據(jù)流進(jìn)行資源分配和調(diào)度控制。同時,EV-DO Rev A中還提高了反向活動指示信道的傳輸速率,使終端可以實時跟蹤網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況,在系統(tǒng)高負(fù)載時,保證低傳輸時延數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸。此外,EV-DO Rev A還引入了更多的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)包格式,使系統(tǒng)可以更靈活地進(jìn)行調(diào)度?傊,EV-DORevA在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,可以靈活而有效地滿足不同數(shù)據(jù)流的傳輸要求,從而在一部終端上可以同時支持實時和非實時等多種業(yè)務(wù)。
低接入時延
EV-DO Rev A對接入信道和控制信道均進(jìn)行了優(yōu)化。首先,在接入信道上可以支持更高的傳輸速率和更短的接入前綴,使用戶可以在發(fā)起服務(wù)請求時更快地接入網(wǎng)絡(luò);其次,在控制信道上可以支持更短的尋呼周期,使用戶可以較快地響應(yīng)來自網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)請求;此外,EV-DO Rev A高層協(xié)議中引入了三級尋呼周期機(jī)制,使終端可以適配網(wǎng)絡(luò)服務(wù)情況的同時降低功耗,提高待機(jī)時間。這對支持需要頻繁建立和釋放信道的業(yè)務(wù),如即按即講(PTT)和即時通信(IMM)等非常重要。
低傳輸時延
在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時,EV-DO Rev A引入了高容量模式和低時延模式。采用低時延模式可以采用不同的功率來傳輸某數(shù)據(jù)包的各子信息包。對首先傳輸?shù)淖有畔捎幂^高功率發(fā)射,從而使該數(shù)據(jù)包提前終止傳輸?shù)母怕侍岣,降低了平均傳輸時延。這對支持入VoIP和可視電話等實時業(yè)務(wù)十分重要。
低切換時延
EV-DO Rev A中引入了DSC信道,使終端基于信道情況選擇其他服務(wù)小區(qū)時,可以向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)先指示,提前同步數(shù)據(jù)傳輸隊列,大大降低了前向切換時延。這對支持VoIP和可視電話等實時業(yè)務(wù)十分重要且效果顯著。
EV-DO Rev A支持的新業(yè)務(wù)
得益于大幅度提高的前反向峰值速率和平均小區(qū)容量以及對QoS的支持,EV-DO Rev A系統(tǒng)除了可以明顯提高用戶對于已在CDMA1X和EV-DO Rev 0網(wǎng)絡(luò)上開展的服務(wù)的體驗外,還可以支持很多對QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
可視電話
作為一項有代表性的3G業(yè)務(wù),可視電話業(yè)務(wù)一直受到運營商的特別關(guān)注?梢曤娫挊I(yè)務(wù)可以提供實時的語音和視頻的雙向通信。移動用戶可以通過可視電話與其親友和朋友分享重要的時刻及其感受。運營商還可以在可視電話之上開發(fā)其他的增值服務(wù),如可視會議、多人交互游戲、保險理賠、遠(yuǎn)距離醫(yī)護(hù)、可視安全系統(tǒng)等等。
可視電話具有高帶寬和高實時性的要求,因此應(yīng)在能保證QoS的EV-DO Rev A網(wǎng)絡(luò)上開展。EV-DO Rev A中大幅提高的反向速率和反向的頻譜效率,是可視電話業(yè)務(wù)順利開展的保證。EV-DO Rev A的QoS機(jī)制可以支持可視電話要求的快速呼叫建立、低端到端延時、快速切換。另外,采用接收分集技術(shù)將可以更好地提升可視電話的服務(wù)質(zhì)量。
VoIP及VoIP和數(shù)據(jù)的并發(fā)業(yè)務(wù)
順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)向全I(xiàn)P化演進(jìn)的趨勢,EV-DO Rev A還可以支持分組網(wǎng)絡(luò)上的VoIP業(yè)務(wù)。與可視電話一樣,VoIP有較高的實時性要求,這些都可以通過EV-DO Rev A特有的QoS機(jī)制得到保證。但另一方面,相比于可視電話業(yè)務(wù),VoIP所需的帶寬較低,而對打包效率和抗時延抖動有更高的要求。EV-DO Rev A中針對VoIP將數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行了優(yōu)化。同時,為更好地支持語音特性的數(shù)據(jù)包的傳輸,3GPP2還制定了C.S0063規(guī)范,定義了基于segment的成幀技術(shù)和頭壓縮技術(shù)。
EV-DO Rev A每扇區(qū)可以支持高達(dá)44個VoIP呼叫,已超過CDMA1X網(wǎng)絡(luò)上的電路型語音的容量。若采用如接收分集和干擾消除等技術(shù),容量還可進(jìn)一步增大。
在EV-DO Rev A網(wǎng)絡(luò)上開展VoIP業(yè)務(wù),用戶不僅可以獲得與電路型語音業(yè)務(wù)相同的話音質(zhì)量,還可以通過一部終端,進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)的并發(fā)通信。例如在通話時收發(fā)Email和上網(wǎng)瀏覽,或是在通話的同時,向?qū)Ψ絺魉投嗝襟w內(nèi)容,如文本、圖片、音頻、視頻等。甚至可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時(如下載或移動游戲等),發(fā)起和接聽語音呼叫。
Push-to-Connect和即時多媒體通信
Push-to-Connect(PTC)業(yè)務(wù)是一種一對一或群組間半雙工的即按即講業(yè)務(wù)。即時多媒體通信又使PTC擴(kuò)展到可以包含文本、圖片和視頻等多媒體。
除了和可視電話及VoIP一樣,要求快速呼叫建立、低端到端延時及快速切換等之外,PTC和IMM還要求網(wǎng)絡(luò)有能力支持頻繁和快速的呼叫建立和釋放。EV-DORevA在接入信道上引入的更高的傳輸速率和更短的接入前綴,在高層協(xié)議中引入的三級尋呼周期機(jī)制,可以使終端在滿足上述要求的同時降低功耗,提高待機(jī)時間。
移動游戲
聯(lián)機(jī)在線式移動游戲,可以是單人(人與服務(wù)器間交互)或多人交互式游戲。有了移動交互式游戲,用戶就可以在路上繼續(xù)進(jìn)行其在家時玩的游戲。
不同的交互式游戲,對帶寬的要求差異較大。如有的場景式游戲需要較高的帶寬以實時傳送場景地圖,而有的游戲則需要在游戲者按鍵操控時傳送較少的數(shù)據(jù)包。EV-DO Rev A在前反向上都可以支持較高的數(shù)據(jù)速率,可以滿足實時場景式游戲的要求。同時EV-DO Rev A還針對數(shù)據(jù)量較少、但數(shù)據(jù)包很頻繁的游戲應(yīng)用設(shè)計的非常靈活的組包方式。如可以將若干個用戶小的數(shù)據(jù)包組成一個較大的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳送,即保證了傳輸效率,又減小了數(shù)據(jù)包的傳輸?shù)却龝r延。
基于BCMCS的多播業(yè)務(wù)
EV-DO提供更高的前反向扇區(qū)容量和峰值速率,使用戶可以快速下載或上傳大量數(shù)據(jù)。但是EV-DO網(wǎng)絡(luò)提供的是單播技術(shù),即網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)僅能夠為一個用戶所接收。當(dāng)小區(qū)內(nèi)的很多用戶需要同時接收相同的內(nèi)容時,如很多用戶同時觀看相同的流媒體內(nèi)容,單播方式將占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源,使網(wǎng)絡(luò)處于高負(fù)載狀態(tài)。這種情況下單播方案是一種很不經(jīng)濟(jì)的傳輸方式。
為了以較經(jīng)濟(jì)的方式向大量用戶同時傳送多媒體內(nèi)容,3GPP2先是于2004年3月完成了基于DO Rev0的金牌多播標(biāo)準(zhǔn),后又于2005年8月完成了采用OFDM調(diào)制方式的鉑金多播標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)BCMCS地面網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)也已于2005年完成。通過在廣播時隙上采用OFDM調(diào)制方式,鉑金多播較基于DO Rev 0的金牌多播可以實現(xiàn)大約3倍的容量提升,在98%的覆蓋范圍內(nèi)可實現(xiàn)1.2Mbps的數(shù)據(jù)速率(DORev0在雙天線接收的情況下為409.6Kbps)。金牌多播和鉑金多播可以與DO共享一個載波,使DO載波在網(wǎng)絡(luò)忙時和閑時均能得到充分地利用。
運營商可以在部署EV-DO Rev A系統(tǒng)的同時,在同一個載波上分配一些時隙部署B(yǎng)CMCS并在BCMCS平臺上逐步開發(fā)一些有特色的服務(wù),如與移動電視和DO單播相捆綁的綜合多媒體傳送服務(wù);也可將現(xiàn)在受到廣泛關(guān)注和認(rèn)可的基于CDMA1X單播分組網(wǎng)絡(luò)的流媒體業(yè)務(wù)過渡到BCMCS平臺,提升網(wǎng)絡(luò)傳送視頻流媒體的容量,以降低業(yè)務(wù)成本。
EV-DO Rev A系統(tǒng)可以支持很多對QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
摘要 EV-DO是CDMA 3G的一種高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),它具有獨特的反向鏈路媒體介入控制算法機(jī)制,可以參與調(diào)整基站反向鏈路的狀況,以優(yōu)化小區(qū)的反向鏈路情況。除此之外,EV-DO仍然支持反向功率控制。結(jié)合兩者的特點,共同優(yōu)化小區(qū)反向鏈路、提高服務(wù)質(zhì)量,是一個需要研究的方向。
1、EV-DO無線鏈路關(guān)鍵信道分析
1.1 EV-DO前向鏈路結(jié)構(gòu)
EV-DO的前向鏈路是采用時分復(fù)用的方式,如圖1。前向鏈路由導(dǎo)頻信道、媒體介入信道、控制信道和前向業(yè)務(wù)信道組成,這些信道之間采用時分復(fù)用的方式相互協(xié)作。
對于前向業(yè)務(wù)信道,各個用戶之間也是采用時分復(fù)用的方式,因此總是用滿功率進(jìn)行發(fā)送。

圖1 EV-DO前向鏈路物理信道
1.2 EV-DO前向RA信道
如圖1所示,前向信道的媒體介入控制(MAC)由反向活動(RA)信道、反向功率控制(RPC)信道和(DRC)鎖定信道組成。RA信道是公共信道,它固定占用編號為2的64階Walsh碼。
EV-DO的反向鏈路媒體介入控制算法依靠RA信道來實現(xiàn)。RA信道的作用是用來動態(tài)控制反向鏈路上的負(fù)荷,當(dāng)基站檢測到反向負(fù)荷超出門限時,將通過RA信道上發(fā)送的反向激活比特(RAB)來通知該小區(qū)下面所有的手機(jī)按照事先約定好的轉(zhuǎn)移概率來降低自己的發(fā)送速率,從而從整體上降低小區(qū)反向鏈路的發(fā)射功率;反之,當(dāng)反向鏈路的發(fā)射功率低于門限時,基站將通過RA信道發(fā)送RAB比特指示所有手機(jī)按照事先約定的轉(zhuǎn)移概率提高自己的發(fā)送速率。
1.3 EV-DO前向RPC信道
RPC信道為專用信道。針對某一用戶,它們以時分方式共享一個64階Walsh碼。該Walsh碼由該用戶的MAC層Index確定(可用的Index編號為5~63)。
基站采用RPC信道來控制終端的發(fā)射功率,支持軟切換,其功能和工作方法與IS-95/1x的功率控制信道相似。
2、EV-DO反向鏈路過載控制算法分析
EV-DO反向鏈路采用與1X相同的碼分原理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,因此要進(jìn)行反向鏈路過載的控制。基站用于控制EV-DO終端的速率具有兩種方式:
(1)反向速率控制。終端在一開始與基站建立連接的時候,基站會發(fā)送反向速率限制消息給終端,將終端的反向發(fā)送速率限制在一定的范圍之內(nèi)。建立連接之后,基站會根據(jù)情況的變化,向終端發(fā)送該消息進(jìn)行反向速率的限制。
(2)反向激活比特和傳輸概率。該功能是依據(jù)反向鏈路MAC過載控制算法進(jìn)行的,這是基站用于控制EV-DO終端發(fā)送數(shù)據(jù)速率的一種控制算法。
下面重點分析一下反向鏈路MAC控制算法的工作原理及其對于EV-DO的作用。
2.1 EV-DO反向鏈路MAC算法的控制目的
反向鏈路MAC算法的根本控制目的就是允許網(wǎng)絡(luò)中的終端能以最大的傳輸速率來傳輸數(shù)據(jù)。每個扇區(qū)需要判斷是否允許本扇區(qū)覆蓋范圍的用戶提高自己的反向傳輸速率,而不會由于熱噪聲過高而導(dǎo)致信號崩潰。與以往所有的CDMA語音系統(tǒng)所面臨的這類問題不同,EV-DO系統(tǒng)需要支持終端能夠快速地從一個速率變化到另外一個速率,并支持高速突發(fā)速率。對于1x-EV系統(tǒng),若系統(tǒng)認(rèn)為反向業(yè)務(wù)信道沒有過載,那么將設(shè)置反向激活比特為“0”,此時終端將自動地提高自己的速率。反之,若反向鏈路的使用情況超出了可以容忍的界限,那么反向激活比特將被系統(tǒng)置為“1”,使系統(tǒng)的反向應(yīng)用情況迅速減輕。
2.2 EV-DO反向鏈路MAC算法的實現(xiàn)方法
EV-DO系統(tǒng)有兩種實現(xiàn)反向鏈路MAC算法的方法:直接測量方法和負(fù)荷計算方法。
(1)直接測量方法
直接測量方法的步驟如下:
●直接在扇區(qū)的每個天線口測量熱噪聲Z,用Z1和Z2來代表兩個天線口的測量值。測量應(yīng)該在每個時隙(1.667 ms)進(jìn)行一次。
●采用IIR濾波器24個時隙(40 ms)的時間常數(shù)進(jìn)行濾波平滑Z1和Z2,得到Z1avr和Z2aver。
●判斷Z1avr和Z2aver的最大值是否大于所設(shè)的噪聲門限Zt。如果大于該門限,系統(tǒng)設(shè)置RAB比特為“1”,否則設(shè)置為“0”。Zt是定義扇區(qū)是否忙的門限參數(shù)。
應(yīng)用直接測量方法時,推薦Zt數(shù)值和反向速率限制如下:
●對于所有的用戶終端設(shè)定反向速率限制為153.6 kbit/s;
●根據(jù)鏈路對于熱噪聲的限制,可以采用更加低的Zt值,普通情況為5 dB。
(2)負(fù)荷計算方法
高通的驅(qū)動芯片提供了計算負(fù)荷的途徑。基站通過以下步驟來確定是否置位RA比特:
●終端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)速率通過反向RRI信道指示,在最后的16個時隙里面,反向包都是按照這個速率進(jìn)行發(fā)送。這當(dāng)中可能包括一些扇區(qū)沒有正確接收到數(shù)據(jù)包而RRI被正確解調(diào)的情況。這個觀察周期最多包含一個數(shù)據(jù)包,因為每個終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包的長度是16個時隙,并且?guī)浦禐閺?~16。
●計算天線口的負(fù)荷。根據(jù)下式計算天線j口的負(fù)荷。

其中函數(shù)f(DataRate)代表一個終端接收的總功率與接收到的導(dǎo)頻功率的比值。
公式(1)忽略了ACK信道的功率。Ecp/Io是在扇區(qū)天線j測量的,代表導(dǎo)頻信道每個PN碼片的平均能量與總的接收功率譜密度的比值。對于函數(shù)f(DataRate)的定義見表1。其中,定義參數(shù)w=100.1×DRCChannelGain。
表1 f(DataRate)的定義

●決策。根據(jù)公式(1)計算所得的天線口Yj的值是否大于門限來決定扇區(qū)是否過載。終端對于反向激活比特的響應(yīng)動作取決于基站配置給終端的傳輸速率轉(zhuǎn)移概率,見表2。
門限和反向速率限制的設(shè)置需要有一定的保留,以便降低高ROT效應(yīng)造成的影響。推薦的參數(shù)如下:
(1)所有的手機(jī)反向速率限制控制在38.4 kbit/s;
(2)基于負(fù)荷方式的門限設(shè)定在0.5。
表2中的參數(shù)定義如下:
表2 轉(zhuǎn)移概率

(1)DataOffsetNom:接入網(wǎng)設(shè)置該域為接入數(shù)據(jù)信道功率與導(dǎo)頻信道功率的標(biāo)稱偏置,表示單位為0.5 dB的二補碼值。接入終端應(yīng)支付該域指定的所有有效值。
(2)DataOffset9k6:接入網(wǎng)設(shè)置該域為9 600 bit/s時反向鏈路數(shù)據(jù)信道的功率與9 600 bit/s時標(biāo)稱反向鏈路信道功率的比值,表示為單位為0.25 dB的二補碼值。
(3)Data.Offset19k2、DataOffset38k4、DataOffset76k8、DataOffset153k6的定義參照第2條,只是速率修改為參數(shù)代表的速率。
3、EV-DO反向功率控制與反向過載控制組合控制
EV-DO對于反向鏈路采用反向功率控制功能來上升或者降低用戶的發(fā)射功率。每個用戶評估前向信道所接收到的總能量。根據(jù)這個測量,用戶調(diào)整自己的發(fā)射功率來彌補路徑的損耗。其中,閉環(huán)功率控制依靠基站發(fā)送的控制指令來完成。在IS-856系統(tǒng)中,用戶根據(jù)反向功率控制調(diào)整發(fā)射導(dǎo)頻功率水平。業(yè)務(wù)信道、DRC信道、ACK信道的功率都與導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率相關(guān)。閉環(huán)功率控制的目的是要保持每一個用戶的導(dǎo)頻信號/噪聲比在設(shè)定的功率控制門限的水平上,以保證誤幀率可以在1%以下。
根據(jù)這個控制原理,如果誤幀率在1%以上,基站會通過反向功率信道指示手機(jī)提高發(fā)射功率,以便增強(qiáng)其信號的強(qiáng)度,提高解碼的正確性。但是,這樣一來必然會增加手機(jī)對于基站天線的功率負(fù)擔(dān),并且會加大小區(qū)臨區(qū)的干擾。
惡劣的情況下,如果基站發(fā)現(xiàn)某小區(qū)用戶的反向數(shù)據(jù)的誤碼率高于門限,則會通知手機(jī)提升功率,結(jié)果必然會對其他用戶造成影響;而其他用戶的誤碼率上升到超過門限時,也會被通知提高發(fā)射功率,這樣的惡性競爭最終會導(dǎo)致所有用戶的反向數(shù)據(jù)無法被解調(diào)出來而出現(xiàn)信號“崩潰”。更為嚴(yán)重的是,這樣的競爭同時會干擾臨區(qū),造成臨區(qū)的信號“崩潰”。整個過程跟反向鏈路過載控制的演變過程基本類似。
因此,如何結(jié)合兩者的控制策略來共同保證基站小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量,防止信號“崩潰”是一個非常重要的工作。根據(jù)兩者的作用途徑和原理,可以按照以下步驟進(jìn)行控制,以提供小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量:
(1)按照反向鏈路過載控制策略執(zhí)行原有的過載控制策略。
(2)執(zhí)行反向功率控制策略之前,需要區(qū)分控制目的是哪一種:
●降低手機(jī)的發(fā)射功率,該策略照常執(zhí)行;
●升高手機(jī)的發(fā)射功率,該策略需要修正。
修正的方法:
(1)判斷基站小區(qū)的反向鏈路是否過載。建議采用高通提供的負(fù)荷計算方法來進(jìn)行判斷,這樣計算結(jié)果能夠區(qū)分出一個漸變的過程。
(2)根據(jù)第1步的判斷結(jié)果,如果發(fā)現(xiàn)小區(qū)沒有過載或者低于設(shè)定的門限,那么按照原有的流程對手機(jī)進(jìn)行反向功率控制;反之,如果發(fā)現(xiàn)小區(qū)過載或者超出了設(shè)定的門限,那么執(zhí)行步驟3見圖2。

圖2 策略示意圖
(3)此時,反向功率控制不能直接對手機(jī)進(jìn)行功率控制,而是采用反向功率模板來完成對于手機(jī)的反向功率控制。該模板要將反向功率控制字按照一定的規(guī)律排列,保持手機(jī)發(fā)射功率不會增加或者降低,從而維持在一定的水平。
這樣的好處是,在小區(qū)過載的情況下,不會由于反向功率控制來增加對于小區(qū)過載的惡性發(fā)展,同時維持手機(jī)的發(fā)射功率,兼顧手機(jī)的使用效果和小區(qū)的服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)無線環(huán)境不再惡劣時,則可以恢復(fù)正常功率控制的策略來滿足更好的服務(wù)要求。
4、結(jié)語
文章分析了EV-DO控制反向鏈路過載和反向功率控制的基本原理,創(chuàng)造性地提出了將兩者結(jié)合的控制方法。本方法的提出可以在不改動原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,防止用戶在無線環(huán)境惡劣的情況下惡性競爭從而導(dǎo)致信號“崩潰”的可能,同時還兼顧了小區(qū)的服務(wù)效果。
什么是EVDO?
EVDO(EV-DO)實際上是三個單詞的縮寫:Evolution(演進(jìn))、 Data Only。
其全稱為:CDMA2000 1xEV-DO,是CDMA2000 1x演進(jìn)(3G)的一條路徑的一個階段。這一路徑有兩個發(fā)展階段,第一階段叫1xEV-DO,即“Data Only”,它可以使運營商利用一個與IS-95或CDMA2000相同頻寬的CDMA載頻就可實現(xiàn)高達(dá)2.4Mbps的前向數(shù)據(jù)傳輸速率,目前已被國際電聯(lián)ITU接納為國際3G標(biāo)準(zhǔn), 并已具備商用化條件。第二階段叫1xEV-DV。1xEV-DV意為“Data and Voice”,它可以在一個CDMA載頻上同時支持話音和數(shù)據(jù)。2001年10月 3GPP2決定以朗訊、高通等公司為主提出的L3NQS標(biāo)準(zhǔn)為框架,同時吸收摩托羅拉、諾基亞等提出的1xTREME標(biāo)準(zhǔn)的部分特點,來制定1xEV-DV標(biāo)準(zhǔn)。2002年6月,該標(biāo)準(zhǔn)最終確定下來,其可提供6Mbps甚至更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。
CDMA2000 1xEV-DO技術(shù)分析
1xEV-DO是一種針對分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化的、高頻譜利用率的CDMA無線通信技術(shù),可在1.25MHz帶寬內(nèi)提供峰值速率達(dá)2.4Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。這一速率甚至高于WCDMA 5MHz帶寬內(nèi)所能提供的數(shù)據(jù)速率。為了在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)話音通信的前提下支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),1xEV-DO 采用了將語音信道和數(shù)據(jù)信道分離的方法。這是因為數(shù)據(jù)和語音具有不同的特性。如延時,數(shù)據(jù)速率對實時性要求低于語音業(yè)務(wù);誤碼率,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對誤比特率的要求高于語音業(yè)務(wù);前反向非對稱,一般而言,前向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(基站到移動臺)的速率需求較反向高出數(shù)倍。而語音業(yè)務(wù)則為嚴(yán)格的對稱業(yè)務(wù)。
1xEV-DO與現(xiàn)有 IS-95 和 CDMA2000 1x網(wǎng)絡(luò)兼容,從而很好地保護(hù)了IS-95 及 CDMA2000 1x運營商的現(xiàn)有投資。其中,1xEV-DO的碼片速率、功率需求、信道帶寬與 IS-95及 CDMA2000 1X相同;1xEV-DO可沿用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及射頻部件,基站可與IS-95或 CDMA2000 1x合一,成本低廉。1xEV-DO的功率控制與軟切換的方式與 IS-95 及CDMA2000 1x不同,其核心思想是通過動態(tài)控制數(shù)據(jù)速率而非功率,使每個用戶以可能得到的最高速率通信。前向鏈路使用可變時隙的方式時分復(fù)用。在 1xEV-DO中,接入點總以最高功率發(fā)送,使處于有利位置的用戶得到非常高的速率。前向信道上, 1xEV-DO采用虛擬軟切換機(jī)制,移動臺在同一時刻只接收來自同一接入點的數(shù)據(jù)。根據(jù)實時的DRC(動態(tài)速率控制)信息,基站可快速地相互切換。同時,基站測量載干比(C/I)并在DRC信道向移動臺指示最佳接入點;移動臺不斷測量導(dǎo)頻強(qiáng)度,并不斷要求一個與當(dāng)前信道條件相符合的數(shù)據(jù)速率。接入點按當(dāng)時移動臺所能支持的最大速率進(jìn)行編碼。當(dāng)用戶需求改變及信道條件改變時,動態(tài)地確定優(yōu)化的數(shù)據(jù)速率。在反向,1xEV-DO用與 IS-95,CDMA2000 1X相同的軟切換技術(shù),移動臺發(fā)送的信息被多個接入點接收;還有,支持高速分組數(shù)據(jù)突發(fā)。1xEV-DO采用 Turbo 編碼技術(shù),反向具有連續(xù)的導(dǎo)頻。使解調(diào)性能得到改善。此外,CDMA2000 1xEV-DO采用增強(qiáng)的無線鏈路協(xié)議(RLP),與TCP協(xié)議共同減少誤幀率。其強(qiáng)大的空中鏈路鑒權(quán)與加密算法保證了用戶的安全。
EV-DO Rev A技術(shù)特點
前反向峰值速率大幅度提高
與EV-DO Rev 0相比,在EV-DO Rev A中不僅前向鏈路峰值速率從2.4Mbps提升到3.1Mbps的新高度,更重要的是反向鏈路得到了質(zhì)的提升。隨著應(yīng)用增量傳送及靈活的分組長度的結(jié)合,以及HybridARQ和更高階調(diào)制等技術(shù)在反向鏈路的引入,DO Rev A實現(xiàn)了反向鏈路峰值速率從DO Rev0的153.6Kbps到1.8Mbps的飛躍。
小區(qū)前反向容量均衡
通過在手機(jī)中采用雙天線接收分集技術(shù)和均衡技術(shù),EV-DO Rev A的前向扇區(qū)平均容量可以達(dá)到1500Kbps,較EV-DO Rev 0(平均小區(qū)容量850Kbps)提高75%。EV-DO Rev A的反向平均小區(qū)容量也得到大幅度的提升,從EV-DO Rev 0的300Kbps增加100%,達(dá)到600Kbps。如果基站上采用4分支接收分集技術(shù),反向平均小區(qū)容量還可進(jìn)一步提高至1200Kbps。
全面支持QoS
與EV-DO Rev 0相比,EV-DO Rev A在QoS支持方面進(jìn)行了優(yōu)化,取得了顯著提高,具體體現(xiàn)在以下方面:
靈活和有效的QoS控制機(jī)制
EV-DO Rev A中引入了多流機(jī)制,使系統(tǒng)和終端可以基于應(yīng)用的不同QoS要求,對每個高層數(shù)據(jù)流進(jìn)行資源分配和調(diào)度控制。同時,EV-DO Rev A中還提高了反向活動指示信道的傳輸速率,使終端可以實時跟蹤網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況,在系統(tǒng)高負(fù)載時,保證低傳輸時延數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸。此外,EV-DO Rev A還引入了更多的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)包格式,使系統(tǒng)可以更靈活地進(jìn)行調(diào)度?傊,EV-DORevA在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,可以靈活而有效地滿足不同數(shù)據(jù)流的傳輸要求,從而在一部終端上可以同時支持實時和非實時等多種業(yè)務(wù)。
低接入時延
EV-DO Rev A對接入信道和控制信道均進(jìn)行了優(yōu)化。首先,在接入信道上可以支持更高的傳輸速率和更短的接入前綴,使用戶可以在發(fā)起服務(wù)請求時更快地接入網(wǎng)絡(luò);其次,在控制信道上可以支持更短的尋呼周期,使用戶可以較快地響應(yīng)來自網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)請求;此外,EV-DO Rev A高層協(xié)議中引入了三級尋呼周期機(jī)制,使終端可以適配網(wǎng)絡(luò)服務(wù)情況的同時降低功耗,提高待機(jī)時間。這對支持需要頻繁建立和釋放信道的業(yè)務(wù),如即按即講(PTT)和即時通信(IMM)等非常重要。
低傳輸時延
在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時,EV-DO Rev A引入了高容量模式和低時延模式。采用低時延模式可以采用不同的功率來傳輸某數(shù)據(jù)包的各子信息包。對首先傳輸?shù)淖有畔捎幂^高功率發(fā)射,從而使該數(shù)據(jù)包提前終止傳輸?shù)母怕侍岣,降低了平均傳輸時延。這對支持入VoIP和可視電話等實時業(yè)務(wù)十分重要。
低切換時延
EV-DO Rev A中引入了DSC信道,使終端基于信道情況選擇其他服務(wù)小區(qū)時,可以向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)先指示,提前同步數(shù)據(jù)傳輸隊列,大大降低了前向切換時延。這對支持VoIP和可視電話等實時業(yè)務(wù)十分重要且效果顯著。
EV-DO Rev A支持的新業(yè)務(wù)
得益于大幅度提高的前反向峰值速率和平均小區(qū)容量以及對QoS的支持,EV-DO Rev A系統(tǒng)除了可以明顯提高用戶對于已在CDMA1X和EV-DO Rev 0網(wǎng)絡(luò)上開展的服務(wù)的體驗外,還可以支持很多對QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
可視電話
作為一項有代表性的3G業(yè)務(wù),可視電話業(yè)務(wù)一直受到運營商的特別關(guān)注?梢曤娫挊I(yè)務(wù)可以提供實時的語音和視頻的雙向通信。移動用戶可以通過可視電話與其親友和朋友分享重要的時刻及其感受。運營商還可以在可視電話之上開發(fā)其他的增值服務(wù),如可視會議、多人交互游戲、保險理賠、遠(yuǎn)距離醫(yī)護(hù)、可視安全系統(tǒng)等等。
可視電話具有高帶寬和高實時性的要求,因此應(yīng)在能保證QoS的EV-DO Rev A網(wǎng)絡(luò)上開展。EV-DO Rev A中大幅提高的反向速率和反向的頻譜效率,是可視電話業(yè)務(wù)順利開展的保證。EV-DO Rev A的QoS機(jī)制可以支持可視電話要求的快速呼叫建立、低端到端延時、快速切換。另外,采用接收分集技術(shù)將可以更好地提升可視電話的服務(wù)質(zhì)量。
VoIP及VoIP和數(shù)據(jù)的并發(fā)業(yè)務(wù)
順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)向全I(xiàn)P化演進(jìn)的趨勢,EV-DO Rev A還可以支持分組網(wǎng)絡(luò)上的VoIP業(yè)務(wù)。與可視電話一樣,VoIP有較高的實時性要求,這些都可以通過EV-DO Rev A特有的QoS機(jī)制得到保證。但另一方面,相比于可視電話業(yè)務(wù),VoIP所需的帶寬較低,而對打包效率和抗時延抖動有更高的要求。EV-DO Rev A中針對VoIP將數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行了優(yōu)化。同時,為更好地支持語音特性的數(shù)據(jù)包的傳輸,3GPP2還制定了C.S0063規(guī)范,定義了基于segment的成幀技術(shù)和頭壓縮技術(shù)。
EV-DO Rev A每扇區(qū)可以支持高達(dá)44個VoIP呼叫,已超過CDMA1X網(wǎng)絡(luò)上的電路型語音的容量。若采用如接收分集和干擾消除等技術(shù),容量還可進(jìn)一步增大。
在EV-DO Rev A網(wǎng)絡(luò)上開展VoIP業(yè)務(wù),用戶不僅可以獲得與電路型語音業(yè)務(wù)相同的話音質(zhì)量,還可以通過一部終端,進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)的并發(fā)通信。例如在通話時收發(fā)Email和上網(wǎng)瀏覽,或是在通話的同時,向?qū)Ψ絺魉投嗝襟w內(nèi)容,如文本、圖片、音頻、視頻等。甚至可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時(如下載或移動游戲等),發(fā)起和接聽語音呼叫。
Push-to-Connect和即時多媒體通信
Push-to-Connect(PTC)業(yè)務(wù)是一種一對一或群組間半雙工的即按即講業(yè)務(wù)。即時多媒體通信又使PTC擴(kuò)展到可以包含文本、圖片和視頻等多媒體。
除了和可視電話及VoIP一樣,要求快速呼叫建立、低端到端延時及快速切換等之外,PTC和IMM還要求網(wǎng)絡(luò)有能力支持頻繁和快速的呼叫建立和釋放。EV-DORevA在接入信道上引入的更高的傳輸速率和更短的接入前綴,在高層協(xié)議中引入的三級尋呼周期機(jī)制,可以使終端在滿足上述要求的同時降低功耗,提高待機(jī)時間。
移動游戲
聯(lián)機(jī)在線式移動游戲,可以是單人(人與服務(wù)器間交互)或多人交互式游戲。有了移動交互式游戲,用戶就可以在路上繼續(xù)進(jìn)行其在家時玩的游戲。
不同的交互式游戲,對帶寬的要求差異較大。如有的場景式游戲需要較高的帶寬以實時傳送場景地圖,而有的游戲則需要在游戲者按鍵操控時傳送較少的數(shù)據(jù)包。EV-DO Rev A在前反向上都可以支持較高的數(shù)據(jù)速率,可以滿足實時場景式游戲的要求。同時EV-DO Rev A還針對數(shù)據(jù)量較少、但數(shù)據(jù)包很頻繁的游戲應(yīng)用設(shè)計的非常靈活的組包方式。如可以將若干個用戶小的數(shù)據(jù)包組成一個較大的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳送,即保證了傳輸效率,又減小了數(shù)據(jù)包的傳輸?shù)却龝r延。
基于BCMCS的多播業(yè)務(wù)
EV-DO提供更高的前反向扇區(qū)容量和峰值速率,使用戶可以快速下載或上傳大量數(shù)據(jù)。但是EV-DO網(wǎng)絡(luò)提供的是單播技術(shù),即網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)僅能夠為一個用戶所接收。當(dāng)小區(qū)內(nèi)的很多用戶需要同時接收相同的內(nèi)容時,如很多用戶同時觀看相同的流媒體內(nèi)容,單播方式將占用大量的網(wǎng)絡(luò)資源,使網(wǎng)絡(luò)處于高負(fù)載狀態(tài)。這種情況下單播方案是一種很不經(jīng)濟(jì)的傳輸方式。
為了以較經(jīng)濟(jì)的方式向大量用戶同時傳送多媒體內(nèi)容,3GPP2先是于2004年3月完成了基于DO Rev0的金牌多播標(biāo)準(zhǔn),后又于2005年8月完成了采用OFDM調(diào)制方式的鉑金多播標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)BCMCS地面網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)也已于2005年完成。通過在廣播時隙上采用OFDM調(diào)制方式,鉑金多播較基于DO Rev 0的金牌多播可以實現(xiàn)大約3倍的容量提升,在98%的覆蓋范圍內(nèi)可實現(xiàn)1.2Mbps的數(shù)據(jù)速率(DORev0在雙天線接收的情況下為409.6Kbps)。金牌多播和鉑金多播可以與DO共享一個載波,使DO載波在網(wǎng)絡(luò)忙時和閑時均能得到充分地利用。
運營商可以在部署EV-DO Rev A系統(tǒng)的同時,在同一個載波上分配一些時隙部署B(yǎng)CMCS并在BCMCS平臺上逐步開發(fā)一些有特色的服務(wù),如與移動電視和DO單播相捆綁的綜合多媒體傳送服務(wù);也可將現(xiàn)在受到廣泛關(guān)注和認(rèn)可的基于CDMA1X單播分組網(wǎng)絡(luò)的流媒體業(yè)務(wù)過渡到BCMCS平臺,提升網(wǎng)絡(luò)傳送視頻流媒體的容量,以降低業(yè)務(wù)成本。
EV-DO Rev A系統(tǒng)可以支持很多對QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
回答者:
wangyuan072
回答時間:2009-05-17 14:08


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