1 x EV - DO 無線數據網絡的優勢
2019-11-03 09:32:36
供稿：網友
黃延恩 宋少文 1x EV-DO
CDMA20001 x EV - DO 技術是美國高通公司 CDMA2000 家族標準的一員，同時經ITU的批準，它還是IMT-2000標準系列的一部分。1x表示該產品是 CDMA2000 家族的一員，EV表示系統演進，DO表示數據優化，以使分組通信達到最高性能。
技術特點
1 x EV - DO的空中鏈路是專門為分組數據而優化設計的，它的一個關鍵的設計思想是數據和語音具有非常不同的需求(語音業務具有低時延，低速率，上下行對稱，對誤碼率要求不高。而數據業務具有突發性強，速率高，上下行不對稱，對延時不敏感)，如果將數據和語音合在一起的話，經常會造成效率的降低。本著這種思想，1 x EV - DO需要數據和語音采用獨立的載波，但是從射頻的角度看，1xEV的波形是100%兼容 IS - 95/1 x RTT的波形：在終端和網絡的設計上，1xEV使用相同的1.2 288 Mcps 碼片速率、相同的鏈路預算方法、相同的網絡規劃方法和射頻設計。而且，由于數據和語音優化使用不同的載波，對于兩種業務都帶來了很大的便利?？梢詫φZ音和數據分別采用不同的優化策略，大大提高頻譜利用率，而且大大降低了系統軟件的開發難度，避免了復雜的載荷平衡(調度)任務。
在忙時，1 x EV - DO 能提供比1 x RTT 和 WCDMA 高的頻譜利用率，下面一個表格說明了這種差別：1 x EV - DO 采用了那些技術策略來達到較高的數據速率和頻譜利用率的呢？運營無線數據業務，在有了良好的業務后，利潤的空間將取決于網絡的兩個關鍵方面：網絡容量：在固定的帶寬內(比如1.2 5 MHz ) ，每個小區能夠容納的數據用戶數；業務級別：能提供給每個用戶的平均數據吞吐量。
所以當前無線技術的發展主要著眼于提高網絡容量和業務級別；另外由于絕大多數互聯網應用(網絡瀏覽、音頻、視頻)都有不對稱的帶寬需求，通常要求較高的下載速率，對于無線數據業務，優化、增強前向鏈路(從基站到用戶)的性能至關重要。
1 x EV - DO 主要從兩方面來達到以上目的：一是提高突發數據速率，突發數據速率是當用戶傳輸數據時用戶所看到的真實的數據傳輸速率；二是提高復用效率，復用效率用于衡量設備如何有效的在多個激活的用戶之間分配空中資源。
為了提高突發數據速率，1 x EV - DO 系統采用了自適應的速率操作，允許基站針對每一個激活的用戶快速的調整數據速率(最小調度單位為一個1.6 66 ms ) ：在前向鏈路上，所有激活用戶定時測量從基站接收的導頻信號從而決定當前的信道質量，并向基站反饋自己所能接收的最大數據速率。根據所反饋的數據速率(從38.4 Kbps 到2.4 576 Mbps 可變)，基站將選擇一個合適的多級調制編碼方式(Q PSK 、8-PSK 、16-QAM ) ，這個特性使基站在任何時候都能以用戶無線環境所支持的最大數據速率服務該用戶。另外，為了能夠保證在復雜無線環境特別是高速移動環境下系統性能的穩定性，1 x EV - DO 系統還采用了一個復合ARQ機制及時糾正終端數據速率測量的誤差。同時，1 x EV - DO 系統也是第一個采用自適應的多級調制機制的商用移動蜂窩網絡。
1 x EV - DO 系統還進一步使用了宏觀分集技術提高突發數據速率，1 x EV - DO 系統使用了一種基于基站選擇的分集技術。對于基站選擇分集，每個激活終端會測量它所能收到的所有基站的導頻信號質量，然后告訴網絡它希望從那個基站接收信號，這樣允許基站選擇一個適當的基站服務該用戶，從而獲得最高的數據速率。
1 x EV - DO 系統利用多用戶分集來大大提高系統的復用效率：在無線網絡中，基站需要使用一定的復用策略在所有激活用戶中分配前向鏈路的帶寬，所采用的復用策略將直接影響到系統的性能，特別是忙時系統的性能。在以語音為中心設計的CDMA網絡中，基站需要在所有的呼叫中分配碼資源和發射功率，在信道質量差的時候，基站通常需要分配更多的空中資源(功率)以保持恒定的數據速率。這種做法對于語音呼叫是合適的，對于分組數據呼叫則適得其反，因為據有惡劣信道質量的用戶會無謂地消耗大量的網絡資源，吸食掉其他用戶的帶寬，從而降低了整個網絡的性能。
為了提高系統的復用效率，1 x EV - DO 系統采用了基于時分復用(T DM ) 的策略，基站每次都以所有可能的空中資源、以接收者信道質量所允許的最大速率來給用戶發送一個數據包。數據包的發送順序(哪個用戶的數據包先發、哪個后發)，并不是采用常規的時間片輪轉方法(R ound - robin ) ，而是采用了基于信道質量的調度策略，基于這種策略：當激活用戶的信道質量相對較好時，激活用戶的數據速率將明顯地增強。這樣避免了資源的無謂浪費，大大提高整個系統的性能。上面的曲線圖顯示了采用多用戶分集相對于時間片輪轉，系統性能的提高。
組網方法
相對于1 x RTT 網絡，1 x EV - DO 在網絡結構并沒有大的改變，所以1 x EV - DO 基站可以很好的融合到現有的 IS - 95/1 x RTT 網絡中，具體有以下幾種推薦的組網方式：集成式組網：在同一個基站里混插兩種信道板，這種升級方式簡單，升級費用少。對于無線數據業務發展的初期，提供少量用戶的高速數據業務很方便。
補充式組網：1 x EV - DO 作為原有95/1 x 網絡的補充，專門用于在少數高檔寫字樓、住宅區提供高速數據業務。
分布式組網：全面建設1 x EV - DO 網絡，用于提供高速數據業務，這主要是在無線數據業務大發展或新的運營商進入市場時可以選擇采用。
競爭優勢
對于無線運營商，1 x EV - DO 技術是一項前所未有的革命，具有不可比擬的競爭優勢。1xEV-DO有效地利用了1.2 5 MHz 的載頻提供了最高的網絡容量(最高前向峰值吞吐量：7.4 Mbps / cell ，最有效地使用運營商的頻譜資源。通過讓語音和數據使用不同的載波，保持了原有的高質量語音，并且獲得了更高的數據速率(2 .4 Mbps ) 。1 x EV - DO 系統的高容量，使網絡可以容納更多的用戶，增加了運營商獲利的潛力。成兆的，可以與固定網絡相比擬的數據速率，將吸引高端用戶購買語音業務的同時購買數據業務。特定的運營商甚至可以在特定的環境下使用1 x EV - DO 系統提供固定的無線數據業務，以與 ADSL / W LAN 等技術競爭。由于1 x EV - DO 系統使用同樣的網絡資源提供了更高的系統容量，運營商可以對相同的數據量采用更低的資費，使自己的網絡更具競爭力。1 x EV - DO 是目前最為成熟的、據有商用經驗的3G技術，1 x EV - DO 網絡提供了其他移動網絡所無法比擬的競爭優勢，這使運營商有機會不斷從其他網絡中吸收高端用戶，增加市場份額。
1 x EV - DO 技術作為第一個經過商用檢驗的、成熟的3G技術，已經在和即將在多個國家和地區投入使用，憑著它優異的性能、成熟的產品和眾多組織(3 GPP2 、CDG、TIA、ITU)、運營商和設備商的支持，1 x EV - DO 的部署將會加速發展。
(本文作者單位為中興通訊CDMA事業部)
文章來源：通信產業報--賽迪網
