cdma2000 1x EV-DO

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——CDMA發(fā)展的新契機



張玉鳳




一、引言



  備受關注的信息產業(yè)部第三代移動通信技術試驗已經結束。作為目前全球規(guī)模最大、涉及廠商最多、試驗技術最全的3G技術試驗,在中國通信發(fā)展史上具有十分重要的意義。本次試驗歷時3年,分別對WCDMA,cdma2000。TD-SCDMA三種技術進行了試驗。本文主要介紹本次試驗cdma2000技術中1xEV-DO技術(Release O版本)的優(yōu)越性以及其存在的問題。



二、1x EV-DO技術



  1.1x EV-DO系統(tǒng)描述



  lx EV-DO技術是cdma2000 1x技術向提高分組數(shù)據(jù)傳輸能力方向的演進,它是在獨立于cdma2000 1x的載波上向移動終端提供高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務,不支持話音業(yè)務。



  2.lx EV-DO與cdma2000 1x的兼容性



  本次試驗測試了1x EV-DO的射頻特性(包括AN和AT)、無線網絡性能、基本功能和業(yè)務等。通過測試可以看出,1xEV-DO與cdma2000 1x不具備兼容性,即1x EV-DO單模終端不能在cdma2000 1x網絡中通信。同樣,cdma2000 1x單模終端也不能在1x EV-DO網絡中通信。但1x EV-DO組網非常靈活,對于只需分組數(shù)據(jù)業(yè)務的用戶,可以單獨組網。對于同時需要語音、數(shù)據(jù)業(yè)務的用戶,可以與cdma2000 1x聯(lián)合組網,同時提供語音與高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務。這樣,也可以解決不兼容所帶來的問題。本次3G技術試驗1xEV-DO與cdma2000 1x均是混合組網,通過網絡性能測試可以看出,當1x EV-DO與cdma2000 1x聯(lián)合組網時,1x EV-DO與cdma2000 1x彼此間幾乎無任何影響。



  另外,對于同時支持cdma2000 1x/1x EV-DO的雙模終端,當其工作在Hybrid模式時可以在兩個系統(tǒng)間(cdma2000 1x,1xEV-DO)進行網絡選擇和切換。此次3G外場試驗測試了cdma2000 1x到1xEV-DO的數(shù)據(jù)業(yè)務休眠切換和1xEV-DO到cdma2000 lx的休眠和激活切換,共7個系統(tǒng)進行了相關測試,切換均達到100%成功。



  1xEV-DO還保持了與cdma2000 1x在設計和網絡結構上的兼容性。首先,通過此次試驗的射頻測試可以看出,1xEV-DO具有與cdma2000 1x相同的射頻特性和技術實現(xiàn)方式,包括碼片速率、功率要求、功率控制、接入過程和Turbo編碼等,最大限度地保護了運營商的現(xiàn)有投資,使得cdma2000 1x網絡進行1xEV-DO升級時,可以直接使用現(xiàn)存的cdma2000 lx射頻部分。其次,1xEV-DO可以與cdma2000 1x共用相同的分組數(shù)據(jù)核心網。此次3G外場測試各系統(tǒng)的1xEV-DO與cdma2000 1x均共用同一PDSN。



  3.1xEV-DO系統(tǒng)的特點



  1xEV-DO的主要特點是提供高速數(shù)據(jù)服務,每個CDMA載波可以提供2.4576Mbit/s/扇區(qū)的前向峰值吞吐量。前向鏈路的速率范圍是38.4kbit/s-2.4576Mbit/s,反向鏈路的速率范圍是9.6-153.7kbit/s。反向鏈路數(shù)據(jù)速率與cdma2000 1x基本一致,而前向鏈路的數(shù)據(jù)速率遠遠高于cdma2000 1x。此次試驗單用戶前向應用層平均吞吐量最高達2.1Mbit/s。為了能提供前向高速數(shù)據(jù)速率,1xEV-DO主要采用了以下關鍵技術:



  (1)前向最大功率發(fā)送



  1xEV-DO前向始終以最大功率發(fā)射,確保前向始終有最好的信道環(huán)境,此次試驗各系統(tǒng)發(fā)射功率均為43dBm(20W)。



  (2)動態(tài)速率控制



  終端根據(jù)信道環(huán)境的好壞(C/I),向網絡發(fā)送DRC請求,快速反饋目前前向鏈路可以支持的最高數(shù)據(jù)速率,網絡以此速率向終端發(fā)送數(shù)據(jù),信道環(huán)境越好,速率越高,信道環(huán)境越差,速率越低。與功率控制相比,速率控制能夠獲得更高的小區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務吞吐量。



  (3)自適應編碼和調制



  根據(jù)終端反饋的數(shù)據(jù)速率情況(即終端所處的無線環(huán)境的好壞),網絡側自適應地采用不同的編碼和調制方式(如QPSK,8PSK,16PSK)向終端發(fā)送數(shù)據(jù)。



  (4)HARQ



  根據(jù)數(shù)據(jù)速率的不同,一個數(shù)據(jù)包在一個或多個時隙中發(fā)送,HARQ功能允許在成功解調一個數(shù)據(jù)包后提前終止發(fā)送該數(shù)據(jù)包的剩余時隙,從而提高系統(tǒng)吞吐量。此次試驗對此功能進行了測試,測試結果標明,在設置終端的DRC為3(即153.6kbit/s)時,HARQ功能能夠提高小區(qū)吞吐量2.9-3.5倍。



  (5)多用戶分集和調度



  1xEV-DO同一扇區(qū)內的用戶間以時分復用的方式共享惟一的前向數(shù)據(jù)業(yè)務信道。1xEV-DO系統(tǒng)默認采用Proportional Fair調度算法,此種調度算法使小區(qū)前向鏈路吞吐量最大化。當有多個用戶同時申請前向數(shù)據(jù)傳輸時,扇區(qū)優(yōu)先分配時隙給DRC/R最大的用戶,其中DRC為該用戶申請的速率,R為之前該用戶的平均數(shù)據(jù)速率?纱致缘貙⑵淇醋魇嵌嘤脩舴旨瘯r間相等,即當用戶無線條件較好時,盡量多傳送數(shù)據(jù);當用戶信道條件不好時,少傳或不傳數(shù)據(jù),將資源讓給信號條件好的用戶,避免自身的數(shù)據(jù)經歷多次重傳,降低系統(tǒng)吞吐量,并同時保持多用戶之間的公平性。即為無線環(huán)境相當?shù)挠脩舯容^均勻地分配無線資源,維持可接受的包延遲率?梢钥闯,每個用戶的實際吞吐量取決于總的用戶數(shù)量和干擾水平。



  4.lxEV-DO存在的問題



  通過此次試驗,發(fā)現(xiàn)1xEV-DO仍存在一些問題需要解決,主要表現(xiàn)為:



  (1)雙模終端工作在Hybrid模式時的網絡選擇問題。目前,工作在Hybrid模式時的雙模終端在沒有1x網絡覆蓋的情況下無法捕獲1xEV-DO網絡,它只有先捕獲1x網絡后才能捕獲1xEV-DO網絡。



  (2)1xEV-DO終端問題。主要是終端型號少,功能不齊全,且存在較多功能上的缺陷。



  (3)在鑒權、加密、切換、雙網負荷均衡等方面的問題。這些問題均已經在逐步解決,有些功能在Release A版本已經完善。



三、結束語



  通過此次試驗可以看出,1xEV-DO作為一個新技術雖然存在一些缺陷,但其提供的高達2.4Mbit/s的前向峰值速率,能夠滿足目前數(shù)據(jù)業(yè)務向多樣性、大容量和非對稱性發(fā)展的需求。其在cdma2000 1x基礎上升級的成本很低,技術實現(xiàn)簡單,是目前比較成熟的高速分組數(shù)據(jù)解決方案。




摘自 泰爾網
   

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