CDMA2000 1x EV-DO技術(shù)解析

北電網(wǎng)絡(luò) 李愛(ài)民 黃節(jié)



　　計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)使人們學(xué)習(xí)、生活和工作的各個(gè)方面都發(fā)生了革命性的變化�？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們希望隨時(shí)、隨地接入計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)，并且對(duì)各種多媒體業(yè)務(wù)的要求也越來(lái)越迫切。這就要求無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠提供高速接入計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)的能力。盡管CDMA2000 1x已由許多無(wú)線運(yùn)營(yíng)商部署并投入運(yùn)營(yíng)，提供153.6kbps的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，但還不能完全滿足人們高速訪問(wèn)計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)的要求。因此，工業(yè)界開(kāi)發(fā)出了CDMA2000 1x EV-DO的解決方案。它將高速數(shù)據(jù)信道與語(yǔ)音信道分離，充分利用了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在實(shí)時(shí)性要求、誤碼率要求和對(duì)稱性方面的特點(diǎn)，大大提高了系統(tǒng)的效率，在與CDMA2000 1x載波寬度(1.25MHz)一樣的頻帶上，為用戶提供高達(dá)2.4Mbps的數(shù)據(jù)鏈路。它可以獨(dú)立地建成無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也可以與CDMA2000 1x混合組網(wǎng)，互為補(bǔ)充，完成ITU對(duì)3G系統(tǒng)制定的功能要求。


　　本文從技術(shù)特點(diǎn)、為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的好處，兩個(gè)方面介紹了CDMA2000 1x EV-DO的解決方案。最后介紹了北電CDMA2000 1x EV-DO產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。


　　1xEV-DO 的技術(shù)特點(diǎn)　　1xEV-DO由于采用了巧妙的設(shè)計(jì)思想和先進(jìn)的技術(shù)，使得系統(tǒng)具有用戶峰值數(shù)據(jù)速率(每一用戶瞬間數(shù)據(jù)速率的最大值)高、平均吞吐量(每扇區(qū)每秒能傳送并被全部所服務(wù)用戶成功接收的信息量)大的優(yōu)勢(shì)。下面分別敘述其技術(shù)特點(diǎn)。


　　前向鏈路時(shí)分復(fù)用


　　一般情況下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流是非對(duì)稱的。從網(wǎng)絡(luò)側(cè)流向移動(dòng)終端(前向鏈路)的數(shù)據(jù)流大于移動(dòng)終端流向網(wǎng)絡(luò)(反向鏈路)的數(shù)據(jù)流。因此，前向鏈路需要的射頻資源將大于反向鏈路。1xEV-DO的開(kāi)發(fā)充分利用了數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的不對(duì)稱性和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的特征，前向鏈路設(shè)計(jì)為時(shí)分復(fù)用(TDM)CDMA信道。對(duì)于前向鏈路，在給定的某一瞬間，某一用戶將得到1xEV-DO載波的全部功率。另外，不管是傳輸控制信息還是傳輸業(yè)務(wù)信息，1xEV-DO的載波總是以全功率發(fā)射。


　　速率控制


　　在1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)中，前向鏈路的發(fā)射功率不變，即沒(méi)有功率控制機(jī)制。但是，采用了速率控制機(jī)制，速率隨著前向射頻鏈路質(zhì)量而變化�；�站不決定前向鏈路的速率，而是由移動(dòng)終端根據(jù)測(cè)得的C/I值請(qǐng)求最佳的數(shù)據(jù)速率�；�站按移動(dòng)終端請(qǐng)求的數(shù)據(jù)速率決定是否向移動(dòng)終端傳輸數(shù)據(jù)。移動(dòng)終端用數(shù)據(jù)速率信道(DCR)向基站指明其使用的數(shù)據(jù)速率。


　　自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)


　　根據(jù)前向射頻鏈路的傳輸質(zhì)量，移動(dòng)終端可以要求9種數(shù)據(jù)速率，最低為38.4kbps，最高為2457.6kbps。在1.25MHz的載波上能傳輸如此高速的數(shù)據(jù)，其原因是采用了高階調(diào)制解調(diào)并結(jié)合糾錯(cuò)編碼技術(shù)。前向鏈路共使用了3種調(diào)制解調(diào)技術(shù)：QPSK，8-PSK和16-QAM。當(dāng)RF信道傳輸質(zhì)量好時(shí)，即C/I較高的情況下，使用8-PSK或16-QAM。


　　混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)(H-ARQ)


　　最初的高速數(shù)據(jù)速率(HDR)系統(tǒng)采用固定數(shù)量的時(shí)隙重復(fù)傳送數(shù)據(jù)包，這在信道傳輸質(zhì)量好時(shí)將會(huì)浪費(fèi)系統(tǒng)的傳輸效益。為了改進(jìn)系統(tǒng)性能，北電網(wǎng)絡(luò)的工程師在3GPP2提出了混合自動(dòng)重傳技術(shù)，并且成為1xEV-DO標(biāo)準(zhǔn)的差錯(cuò)控制技術(shù)。其核心思想是，根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率，確定每個(gè)分組重復(fù)傳送的最大時(shí)隙數(shù)。


　　在傳送過(guò)程中，當(dāng)AN收到AT的肯定應(yīng)答(ACK)以后，不管是否已經(jīng)傳送的次數(shù)達(dá)到最大數(shù)，立即開(kāi)始發(fā)送下一分組。這將大大利用信道傳輸質(zhì)量好時(shí)給系統(tǒng)帶來(lái)的傳輸效益。


　　調(diào)度程序使射頻資源發(fā)揮最大效能


　　在基站中有一個(gè)調(diào)度程序決定下一個(gè)時(shí)隙給哪一個(gè)用戶使用。在瑞利衰落環(huán)境下，移動(dòng)終端將受到比較深的衰落。對(duì)于CDMA2000 1x，當(dāng)發(fā)生衰落時(shí)，基站必須增大發(fā)射功率，這將增加系統(tǒng)的干擾，損傷系統(tǒng)的射頻容量。


　　而對(duì)于1xEV-DO，當(dāng)移動(dòng)終端處于衰落狀態(tài)時(shí)，基站的調(diào)度程序就不給它分配傳輸時(shí)間或少分配傳輸時(shí)間。調(diào)度程序向某一用戶分配時(shí)隙是根據(jù)移動(dòng)終端請(qǐng)求的速率與其平均吞吐量之比最高的原則。當(dāng)某一用戶處于衰落時(shí)，請(qǐng)求的速率比較低，這樣它請(qǐng)求的速率與其平均吞吐量之比值較低，于是，為處于衰落的用戶分配時(shí)隙的可能性就比較低。這就是1xEV-DO的多用戶分集增益，從而增加網(wǎng)絡(luò)的容量。





摘自　中國(guó)電子報(bào)