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今年2月份，中興通訊宣布在其cdma2000商用系統(tǒng)上打通了首個(gè)EV-DO版本B的VoIP電話，EV-DO版本B的這一突破性進(jìn)展立即引起了通信業(yè)界的廣泛關(guān)注。
中國(guó)電信商用的cdma20001xEV-DO技術(shù)與WCDMA和TD-SCDMA技術(shù)并稱為3G的三大標(biāo)準(zhǔn)。cdma20001x EV-DO標(biāo)準(zhǔn)中的EV是“Evolution”的縮寫，即演進(jìn)，DO則是Data Optimized，表示EV-DO技術(shù)是對(duì)cdma2000 1x網(wǎng)絡(luò)在提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的一個(gè)有效的增強(qiáng)手段，其演進(jìn)路線如圖1所示。
圖 1 cdma2000系列演進(jìn)路線圖
本文將首先介紹EV-DO版本B的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，然后從用戶體驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)商的升級(jí)成本，市場(chǎng)開發(fā)潛力以及與4G比較的角度闡述EV-DO版本B的發(fā)展前景，同時(shí)也分析了部署版本B面臨的挑戰(zhàn)。
EV-DO版本B技術(shù)優(yōu)勢(shì)
cdma20001xEV-DO技術(shù)是在美國(guó)高通公司的HDR（HighData Rate）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，又稱為高速率分組數(shù)據(jù)HRPD（High Rate Packet Data）技術(shù)。cdma2000 1x EV-DO版本B技術(shù)是對(duì)單載波EV-DO版本A技術(shù)進(jìn)行多載波擴(kuò)展，因而被稱為多載波EV-DO。2006年5月，3GPP2發(fā)布了EV-DO版本B空中接口協(xié)議，即多載波EV-DO技術(shù)。
版本B與版本0、版本A相比最突出的特點(diǎn)是采用了多載波的設(shè)計(jì)，載波數(shù)為1～15個(gè)，可以支持帶寬高達(dá)20MHz（15個(gè)載波），這使得AT（AccessTerminal，終端）可以工作在不連續(xù)的頻點(diǎn)上，以實(shí)現(xiàn)頻率選擇性分集及負(fù)載均衡。此外，版本B有良好的后向兼容性，先前版本的AT也可以在新的AN（AccessNetwork，接入網(wǎng)）下工作，在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)后用戶原來(lái)的手機(jī)可以繼續(xù)使用，只是速率不會(huì)提高。
單載波只能獲得時(shí)域上的多用戶分集，而多載波EV-DO能夠同時(shí)獲得時(shí)域和頻域上的多用戶分集，因而能夠提高頻譜利用率，進(jìn)而可獲得更高的傳輸速率，改善了上下行鏈路的性能。由于使用了靈活的雙工載波配置技術(shù)，版本B系統(tǒng)支持靈活的載波部署方案：一種為重疊方式，即在當(dāng)前EV-DO版本A單載波系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加載波；另一種為混合頻率復(fù)用方式，即不同的載波使用不同的頻率復(fù)用系數(shù)，所有上行鏈路載波的復(fù)用系數(shù)均為1，并在前向鏈路載波復(fù)用系數(shù)為1的基礎(chǔ)上，增加頻率復(fù)用系數(shù)為2、3的載波配置選項(xiàng)�；旌项l率復(fù)用方式使得EV-DO版本B系統(tǒng)可以利用非對(duì)稱或者零散頻帶，以提高系統(tǒng)頻帶配置的靈活性和多樣性。
由于EV-DO版本B終端工作在多載波方式下，因此對(duì)終端功耗問題提出更為苛刻的要求。鑒于此，EV-DO版本B技術(shù)對(duì)降低終端功耗問題進(jìn)行了多方面改進(jìn)。EV-DO版本B采用的主要終端側(cè)功耗優(yōu)化技術(shù)有：快速尋呼信道（QPCH）、非連續(xù)傳輸技術(shù)（DTX）、非連續(xù)接收技術(shù)（DRX）。上述技術(shù)的采用有效地降低了終端功率消耗，從而延長(zhǎng)了終端的工作時(shí)間。其主要改進(jìn)之處可以歸納為以下幾點(diǎn)：
●采用MultilinkRLP支持前向（載頻）信道聚合；
●改進(jìn)的導(dǎo)頻集合管理和自適應(yīng)選擇；
●對(duì)稱和非對(duì)稱的工作模式；
●多載波上行鏈路MAC（令牌漏桶算法）；
●自適應(yīng)負(fù)荷平衡；
●優(yōu)化的終端功耗技術(shù)
●靈活的雙工載頻分配：為了適應(yīng)對(duì)稱和非對(duì)稱的工作模式。
EV-DO版本B發(fā)展前景
EV-DO版本B由于引入了上文介紹的眾多優(yōu)勢(shì)技術(shù)，理論上其下行和上行鏈路吞吐量分別達(dá)到73.5Mbit/s和27Mbit/s。實(shí)際部署上通過單純軟件升級(jí)得到的版本B可獲得9.3Mbit/s的下行速率。同時(shí)其較低的升級(jí)成本，較大的市場(chǎng)開發(fā)潛力和相對(duì)成熟的技術(shù)規(guī)范使得版本B得到了不少制造商的青睞。
良好的用戶體驗(yàn)
多載波EV-DO由于信道的頻率選擇性和自適應(yīng)負(fù)載均衡，改善了前向鏈路的性能。在版本０和版本A版本中可支持的前向峰值速率分別為2.4Mbit/s和3.1Mbit/s，而在版本B中則可支持高達(dá)73.5Mbit/s的前向峰值速率（使用15個(gè)1.25MHz載波）。
普通終端用戶一般不會(huì)在意某個(gè)系統(tǒng)上下行速率的具體值，而會(huì)更關(guān)注用戶體驗(yàn)。版本B非對(duì)稱的工作模式可以滿足多種非對(duì)稱的業(yè)務(wù)需求。此外版本B的高峰值速率使得它能夠支持VoIP業(yè)務(wù)及VoIP和數(shù)據(jù)的并發(fā)業(yè)務(wù)，能夠同時(shí)支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)等業(yè)務(wù)要求。另外多個(gè)載頻的引入可以有效地均衡系統(tǒng)負(fù)載、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和用戶的服務(wù)質(zhì)量。
此外由于EV-DO版本B完全后向兼容EV-DO版本0和版本A，因而版本A和版本0手機(jī)可以無(wú)縫接入到版本B網(wǎng)絡(luò)中獲取服務(wù)。這意味著那些不需要開通版本B新增業(yè)務(wù)的用戶無(wú)需因?yàn)橄到y(tǒng)升級(jí)而更換手機(jī)，在一定程度上節(jié)省了用戶開支。
較低的運(yùn)營(yíng)商投資成本
從EV-DO版本A到EV-DO版本B的升級(jí)是完全平滑的，從理論上講并不復(fù)雜，因?yàn)橥ㄟ^對(duì)支持多個(gè)載頻的版本A基站進(jìn)行升級(jí)即可以實(shí)現(xiàn)向EV-DO版本B的演進(jìn)。如圖2所示，這個(gè)升級(jí)包括對(duì)基站和基站控制器的軟件更新，對(duì)終端、核心網(wǎng)帶寬的調(diào)整等。根據(jù)不同傳輸模式的要求，升級(jí)可以有針對(duì)性地更換基站中的信道板，而對(duì)系統(tǒng)中的其他設(shè)備完全保留。總的來(lái)說(shuō)升級(jí)成本應(yīng)該還是比較低的。
圖 2 EV-DO版本B設(shè)備軟件升級(jí)
cdma20001xEV-DO版本B技術(shù)的靈活性使得運(yùn)營(yíng)商可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)投資和目前已經(jīng)部署的設(shè)備，大大提高網(wǎng)絡(luò)容量和性能。性能極高的設(shè)備可以支持的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)73.5Mbit/s，而將現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)后3載波的版本B也可支持9.3Mbit/s的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸速率。
版本B的靈活性還表現(xiàn)在對(duì)終端設(shè)備的支持上。版本B是多載波接口技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)可以靈活的支持相同頻譜上的單載波和多載波終端。這就意味著運(yùn)營(yíng)商可以為那些不愿意多花錢的用戶提供低廉的單載波服務(wù)，同時(shí)也可以為另外那些支付了較高服務(wù)費(fèi)的客戶提供性能更好的多載波服務(wù)，而不用同時(shí)配備兩種技術(shù)來(lái)支持不同需求的用戶，在一定意義上也降低了運(yùn)營(yíng)商的投資。
較大的市場(chǎng)開發(fā)潛力
以上文中提到的應(yīng)用案例為例，中興通訊實(shí)現(xiàn)的版本B的通話完成了EV-DO版本B的第一階段，即采用三載波捆綁技術(shù)，每個(gè)載波1.25MHz的帶寬。與成熟商用的EV-DO版本A相比，EV-DO版本B僅升級(jí)了版本A的軟件，硬件未做任何改動(dòng)，兩者的基帶芯片是相同的。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明版本B系統(tǒng)可以通過升級(jí)版本A得以快速實(shí)現(xiàn)。隨著版本B的部署，對(duì)相應(yīng)的升級(jí)軟件及手機(jī)終端的需求會(huì)迅速提高，這有利于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的形成。
角逐4G
目前在全世界范圍內(nèi)正式商用的主要有EV-DO版本0以及EV-DO版本A標(biāo)準(zhǔn)。多數(shù)主流電信運(yùn)營(yíng)商采用的都是EV-DO版本A標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)電信也是如此。
無(wú)論從用戶體驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)商的投資成本還是市場(chǎng)成熟度考慮，部署版本B似乎都是順利成章的選擇。版本B具有良好的后向兼容性。此外，EV-DO版本B能夠更好的支持VoIP和多媒體應(yīng)用，能夠在RAN（RadioAccessNetwork，無(wú)線接入網(wǎng)）上提供相同的QoS保證，而其他的空中接口技術(shù)（比如LTE和WiMAX）尚不能提供這樣的保證，所以要實(shí)現(xiàn)相同的功能就要從零開始，且需要很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到和版本B相同的商用水平。因此，現(xiàn)階段升級(jí)部署版本B是正確的戰(zhàn)略選擇。
技術(shù)上略勝一籌的版本B也得到了不少制造商的青睞。其他設(shè)備制造商方面，比如上海貝爾也曾表示，EV-DO版本B能夠提供的數(shù)據(jù)速率及吞吐量完全可以滿足用戶的需求，因此運(yùn)營(yíng)商可以等到LTE/4G系統(tǒng)真正成熟后再選擇合適的時(shí)機(jī)將網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。高通公司近日也宣布，鑒于用戶對(duì)目前3G網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)傳輸速率和移動(dòng)性能的需求日益增加，公司產(chǎn)品各個(gè)層面的演進(jìn)路線都將為EV-DO版本B及語(yǔ)音數(shù)據(jù)并發(fā)（SV-DO）提供支持。
部署EV-DO版本B面臨的挑戰(zhàn)
前文從四個(gè)方面介紹了版本B的優(yōu)勢(shì)，但并不意味著現(xiàn)在部署版本B就是零風(fēng)險(xiǎn)，沒有任何后顧之憂了，其實(shí)該技術(shù)本身還有一些亟待解決的問題。版本B采用了多載波技術(shù)，因而能夠提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，這就要求版本B的終端要能夠支持寬頻段多載波，在一定程度上也就增加了終端的成本。
除終端問題外，中國(guó)電信在決定是否部署EV-DO版本B時(shí)還需要考慮其他兩個(gè)運(yùn)營(yíng)商——中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)部署的網(wǎng)絡(luò)。如果有運(yùn)營(yíng)商決定將網(wǎng)絡(luò)升級(jí)至LTE，那么中國(guó)電信為了保證其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)加快將CDMA網(wǎng)絡(luò)同樣升級(jí)至LTE的步伐，這會(huì)大大縮短EV-DO版本B的生命周期。
另外，EV-DO版本B演進(jìn)版本EV-DOEnhancement技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作也將對(duì)版本B的部署產(chǎn)生影響。如果3GPP2能夠在LTE網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)前完成其標(biāo)準(zhǔn)工作以及網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，那將給EV-DO版本B帶來(lái)很大的商機(jī)。通過前文的介紹我們已經(jīng)知道，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)升級(jí)至版本B的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于部署全新LTE網(wǎng)絡(luò)所需的成本。
總而言之，EV-DO版本B能夠支持高速下載和高分辨率的視頻電話，對(duì)突發(fā)性業(yè)務(wù)能夠提供更好的用戶體驗(yàn)，混合頻率復(fù)用技術(shù)有效的改善系統(tǒng)覆蓋邊緣的性能，功耗優(yōu)化技術(shù)延長(zhǎng)了終端的待機(jī)和工作時(shí)間。此外由于從版本A升級(jí)到版本B所需的升級(jí)成本相對(duì)不高，因而從cdma20001x升級(jí)到版本B能夠使運(yùn)營(yíng)商用相對(duì)少的花費(fèi)獲得更高的回報(bào)�？梢哉f(shuō)EV-DO版本B為運(yùn)營(yíng)商提供了一個(gè)低價(jià)高效的多載波寬帶系統(tǒng)。雖然部署版本B存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，但版本B的優(yōu)勢(shì)也十分明顯，因此它更應(yīng)成為中國(guó)電信引領(lǐng)3G時(shí)代備選的主流技術(shù)。
作者：北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院 劉婧迪 潘?n 常永宇 楊大成
