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請(qǐng)教達(dá)人,有沒有EV-DO功率控制方面的詳細(xì)資料呢?
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問題答案
( 2 )
回答者:
wangyuan072
回答時(shí)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(dú)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(diǎn),共同優(yōu)化小區(qū)反向鏈路、提高服務(wù)質(zhì)量,是一個(gè)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(shí)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(shí)分復(fù)用的方式相互協(xié)作。
對(duì)于前向業(yè)務(wù)信道,各個(gè)用戶之間也是采用時(shí)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(dòng)(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(hào)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(shí)現(xiàn)。RA信道的作用是用來動(dòng)態(tài)控制反向鏈路上的負(fù)荷,當(dāng)基站檢測(cè)到反向負(fù)荷超出門限時(shí),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(shí),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(duì)某一用戶,它們以時(shí)分方式共享一個(gè)64階Walsh碼。該Walsh碼由該用戶的MAC層Index確定(可用的Index編號(hào)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;居糜诳刂艵V-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(shí)候,基站會(huì)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(huì)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(diǎn)分析一下反向鏈路MAC控制算法的工作原理及其對(duì)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(gè)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(huì)由于熱噪聲過高而導(dǎo)致信號(hào)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(gè)速率變化到另外一個(gè)速率,并支持高速突發(fā)速率。對(duì)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(shí)終端將自動(dòng)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(shí)現(xiàn)方法
EV-DO系統(tǒng)有兩種實(shí)現(xiàn)反向鏈路MAC算法的方法:直接測(cè)量方法和負(fù)荷計(jì)算方法。
(1)直接測(cè)量方法
直接測(cè)量方法的步驟如下:
●直接在扇區(qū)的每個(gè)天線口測(cè)量熱噪聲Z,用Z1和Z2來代表兩個(gè)天線口的測(cè)量值。測(cè)量應(yīng)該在每個(gè)時(shí)隙(1.667 ms)進(jìn)行一次。
●采用IIR濾波器24個(gè)時(shí)隙(40 ms)的時(shí)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(cè)量方法時(shí),推薦Zt數(shù)值和反向速率限制如下:
●對(duì)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(duì)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(jì)算方法
高通的驅(qū)動(dòng)芯片提供了計(jì)算負(fù)荷的途徑;就ㄟ^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(gè)時(shí)隙里面,反向包都是按照這個(gè)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(gè)觀察周期最多包含一個(gè)數(shù)據(jù)包,因?yàn)槊總(gè)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是16個(gè)時(shí)隙,并且?guī)浦禐閺?~16。
●計(jì)算天線口的負(fù)荷。根據(jù)下式計(jì)算天線j口的負(fù)荷。
(1)
其中函數(shù)f(DataRate)代表一個(gè)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(cè)量的,代表導(dǎo)頻信道每個(gè)PN碼片的平均能量與總的接收功率譜密度的比值。對(duì)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(jì)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(duì)于反向激活比特的響應(yīng)動(dòng)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?yàn)榻尤霐?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(bǔ)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?yàn)? 600 bit/s時(shí)反向鏈路數(shù)據(jù)信道的功率與9 600 bit/s時(shí)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(bǔ)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(duì)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(gè)用戶評(píng)估前向信道所接收到的總能量。根據(jù)這個(gè)測(cè)量,用戶調(diào)整自己的發(fā)射功率來彌補(bǔ)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(gè)用戶的導(dǎo)頻信號(hào)/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(gè)控制原理,如果誤幀率在1%以上,基站會(huì)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(hào)的強(qiáng)度,提高解碼的正確性。但是,這樣一來必然會(huì)增加手機(jī)對(duì)于基站天線的功率負(fù)擔(dān),并且會(huì)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(huì)通知手機(jī)提升功率,結(jié)果必然會(huì)對(duì)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(shí),也會(huì)被通知提高發(fā)射功率,這樣的惡性競(jìng)爭(zhēng)最終會(huì)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(hào)“崩潰”。更為嚴(yán)重的是,這樣的競(jìng)爭(zhēng)同時(shí)會(huì)干擾臨區(qū),造成臨區(qū)的信號(hào)“崩潰”。整個(gè)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(hào)“崩潰”是一個(gè)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(jì)算方法來進(jìn)行判斷,這樣計(jì)算結(jié)果能夠區(qū)分出一個(gè)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(duì)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(shí),反向功率控制不能直接對(duì)手機(jī)進(jìn)行功率控制,而是采用反向功率模板來完成對(duì)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(huì)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(huì)由于反向功率控制來增加對(duì)于小區(qū)過載的惡性發(fā)展,同時(shí)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(shí),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(dòng)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(jìng)爭(zhēng)從而導(dǎo)致信號(hào)“崩潰”的可能,同時(shí)還兼顧了小區(qū)的服務(wù)效果。
什么是EVDO?
EVDO(EV-DO)實(shí)際上是三個(gè)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(gè)階段。這一路徑有兩個(gè)發(fā)展階段,第一階段叫1xEV-DO,即“Data Only”,它可以使運(yùn)營商利用一個(gè)與IS-95或CDMA2000相同頻寬的CDMA載頻就可實(shí)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(gè)CDMA載頻上同時(shí)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(shí)吸收摩托羅拉、諾基亞等提出的1xTREME標(biāo)準(zhǔn)的部分特點(diǎn),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(duì)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?yàn)閿?shù)據(jù)和語音具有不同的特性。如延時(shí),數(shù)據(jù)速率對(duì)實(shí)時(shí)性要求低于語音業(yè)務(wù);誤碼率,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)誤比特率的要求高于語音業(yè)務(wù);前反向非對(duì)稱,一般而言,前向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(基站到移動(dòng)臺(tái))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(duì)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(yùn)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(dòng)態(tài)控制數(shù)據(jù)速率而非功率,使每個(gè)用戶以可能得到的最高速率通信。前向鏈路使用可變時(shí)隙的方式時(shí)分復(fù)用。在 1xEV-DO中,接入點(diǎn)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(dòng)臺(tái)在同一時(shí)刻只接收來自同一接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)時(shí)的DRC(動(dòng)態(tài)速率控制)信息,基站可快速地相互切換。同時(shí),基站測(cè)量載干比(C/I)并在DRC信道向移動(dòng)臺(tái)指示最佳接入點(diǎn);移動(dòng)臺(tái)不斷測(cè)量導(dǎo)頻強(qiáng)度,并不斷要求一個(gè)與當(dāng)前信道條件相符合的數(shù)據(jù)速率。接入點(diǎn)按當(dāng)時(shí)移動(dòng)臺(tái)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(shí),動(dòng)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(dòng)臺(tái)發(fā)送的信息被多個(gè)接入點(diǎn)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(diǎn)
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(zhǎng)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(shí)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(duì)每個(gè)高層數(shù)據(jù)流進(jìn)行資源分配和調(diào)度控制。同時(shí),EV-DO Rev A中還提高了反向活動(dòng)指示信道的傳輸速率,使終端可以實(shí)時(shí)跟蹤網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況,在系統(tǒng)高負(fù)載時(shí),保證低傳輸時(shí)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(shí)支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)等多種業(yè)務(wù)。
低接入時(shí)延
EV-DO Rev A對(duì)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(qǐng)求時(shí)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(qǐng)求;此外,EV-DO Rev A高層協(xié)議中引入了三級(jí)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(shí)降低功耗,提高待機(jī)時(shí)間。這對(duì)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(shí)通信(IMM)等非常重要。
低傳輸時(shí)延
在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),EV-DO Rev A引入了高容量模式和低時(shí)延模式。采用低時(shí)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(duì)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(shí)延。這對(duì)支持入VoIP和可視電話等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)十分重要。
低切換時(shí)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(shí),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(duì)列,大大降低了前向切換時(shí)延。這對(duì)支持VoIP和可視電話等實(shí)時(shí)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(duì)QoS的支持,EV-DO Rev A系統(tǒng)除了可以明顯提高用戶對(duì)于已在CDMA1X和EV-DO Rev 0網(wǎng)絡(luò)上開展的服務(wù)的體驗(yàn)外,還可以支持很多對(duì)QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
可視電話
作為一項(xiàng)有代表性的3G業(yè)務(wù),可視電話業(yè)務(wù)一直受到運(yùn)營商的特別關(guān)注?梢曤娫挊I(yè)務(wù)可以提供實(shí)時(shí)的語音和視頻的雙向通信。移動(dòng)用戶可以通過可視電話與其親友和朋友分享重要的時(shí)刻及其感受。運(yùn)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(huì)議、多人交互游戲、保險(xiǎn)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(shí)時(shí)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(shí)、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(shì),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(shí)時(shí)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(duì)打包效率和抗時(shí)延抖動(dòng)有更高的要求。EV-DO Rev A中針對(duì)VoIP將數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí),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(gè)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(shí)收發(fā)Email和上網(wǎng)瀏覽,或是在通話的同時(shí),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(shí)(如下載或移動(dòng)游戲等),發(fā)起和接聽語音呼叫。
Push-to-Connect和即時(shí)多媒體通信
Push-to-Connect(PTC)業(yè)務(wù)是一種一對(duì)一或群組間半雙工的即按即講業(yè)務(wù)。即時(shí)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(shí)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(jí)尋呼周期機(jī)制,可以使終端在滿足上述要求的同時(shí)降低功耗,提高待機(jī)時(shí)間。
移動(dòng)游戲
聯(lián)機(jī)在線式移動(dòng)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(dòng)交互式游戲,用戶就可以在路上繼續(xù)進(jìn)行其在家時(shí)玩的游戲。
不同的交互式游戲,對(duì)帶寬的要求差異較大。如有的場(chǎng)景式游戲需要較高的帶寬以實(shí)時(shí)傳送場(chǎng)景地圖,而有的游戲則需要在游戲者按鍵操控時(shí)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(shí)時(shí)場(chǎng)景式游戲的要求。同時(shí)EV-DO Rev A還針對(duì)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(jì)的非常靈活的組包方式。如可以將若干個(gè)用戶小的數(shù)據(jù)包組成一個(gè)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(shí)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?yàn)橐粋(gè)用戶所接收。當(dāng)小區(qū)內(nèi)的很多用戶需要同時(shí)接收相同的內(nèi)容時(shí),如很多用戶同時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)大約3倍的容量提升,在98%的覆蓋范圍內(nèi)可實(shí)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(gè)載波,使DO載波在網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)和閑時(shí)均能得到充分地利用。
運(yùn)營商可以在部署EV-DO Rev A系統(tǒng)的同時(shí),在同一個(gè)載波上分配一些時(shí)隙部署B(yǎng)CMCS并在BCMCS平臺(tái)上逐步開發(fā)一些有特色的服務(wù),如與移動(dòng)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(tái),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(duì)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(dú)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(diǎn),共同優(yōu)化小區(qū)反向鏈路、提高服務(wù)質(zhì)量,是一個(gè)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(shí)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(shí)分復(fù)用的方式相互協(xié)作。
對(duì)于前向業(yè)務(wù)信道,各個(gè)用戶之間也是采用時(shí)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(dòng)(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(hào)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(shí)現(xiàn)。RA信道的作用是用來動(dòng)態(tài)控制反向鏈路上的負(fù)荷,當(dāng)基站檢測(cè)到反向負(fù)荷超出門限時(shí),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(shí),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(duì)某一用戶,它們以時(shí)分方式共享一個(gè)64階Walsh碼。該Walsh碼由該用戶的MAC層Index確定(可用的Index編號(hào)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;居糜诳刂艵V-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(shí)候,基站會(huì)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(huì)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(diǎn)分析一下反向鏈路MAC控制算法的工作原理及其對(duì)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(gè)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(huì)由于熱噪聲過高而導(dǎo)致信號(hào)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(gè)速率變化到另外一個(gè)速率,并支持高速突發(fā)速率。對(duì)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(shí)終端將自動(dòng)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(shí)現(xiàn)方法
EV-DO系統(tǒng)有兩種實(shí)現(xiàn)反向鏈路MAC算法的方法:直接測(cè)量方法和負(fù)荷計(jì)算方法。
(1)直接測(cè)量方法
直接測(cè)量方法的步驟如下:
●直接在扇區(qū)的每個(gè)天線口測(cè)量熱噪聲Z,用Z1和Z2來代表兩個(gè)天線口的測(cè)量值。測(cè)量應(yīng)該在每個(gè)時(shí)隙(1.667 ms)進(jìn)行一次。
●采用IIR濾波器24個(gè)時(shí)隙(40 ms)的時(shí)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(cè)量方法時(shí),推薦Zt數(shù)值和反向速率限制如下:
●對(duì)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(duì)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(jì)算方法
高通的驅(qū)動(dòng)芯片提供了計(jì)算負(fù)荷的途徑;就ㄟ^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(gè)時(shí)隙里面,反向包都是按照這個(gè)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(gè)觀察周期最多包含一個(gè)數(shù)據(jù)包,因?yàn)槊總(gè)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是16個(gè)時(shí)隙,并且?guī)浦禐閺?~16。
●計(jì)算天線口的負(fù)荷。根據(jù)下式計(jì)算天線j口的負(fù)荷。

其中函數(shù)f(DataRate)代表一個(gè)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(cè)量的,代表導(dǎo)頻信道每個(gè)PN碼片的平均能量與總的接收功率譜密度的比值。對(duì)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(jì)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(duì)于反向激活比特的響應(yīng)動(dòng)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?yàn)榻尤霐?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(bǔ)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?yàn)? 600 bit/s時(shí)反向鏈路數(shù)據(jù)信道的功率與9 600 bit/s時(shí)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(bǔ)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(duì)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(gè)用戶評(píng)估前向信道所接收到的總能量。根據(jù)這個(gè)測(cè)量,用戶調(diào)整自己的發(fā)射功率來彌補(bǔ)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(gè)用戶的導(dǎo)頻信號(hào)/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(gè)控制原理,如果誤幀率在1%以上,基站會(huì)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(hào)的強(qiáng)度,提高解碼的正確性。但是,這樣一來必然會(huì)增加手機(jī)對(duì)于基站天線的功率負(fù)擔(dān),并且會(huì)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(huì)通知手機(jī)提升功率,結(jié)果必然會(huì)對(duì)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(shí),也會(huì)被通知提高發(fā)射功率,這樣的惡性競(jìng)爭(zhēng)最終會(huì)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(hào)“崩潰”。更為嚴(yán)重的是,這樣的競(jìng)爭(zhēng)同時(shí)會(huì)干擾臨區(qū),造成臨區(qū)的信號(hào)“崩潰”。整個(gè)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(hào)“崩潰”是一個(gè)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(jì)算方法來進(jìn)行判斷,這樣計(jì)算結(jié)果能夠區(qū)分出一個(gè)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(duì)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(shí),反向功率控制不能直接對(duì)手機(jī)進(jìn)行功率控制,而是采用反向功率模板來完成對(duì)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(huì)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(huì)由于反向功率控制來增加對(duì)于小區(qū)過載的惡性發(fā)展,同時(shí)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(shí),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(dòng)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(jìng)爭(zhēng)從而導(dǎo)致信號(hào)“崩潰”的可能,同時(shí)還兼顧了小區(qū)的服務(wù)效果。
什么是EVDO?
EVDO(EV-DO)實(shí)際上是三個(gè)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(gè)階段。這一路徑有兩個(gè)發(fā)展階段,第一階段叫1xEV-DO,即“Data Only”,它可以使運(yùn)營商利用一個(gè)與IS-95或CDMA2000相同頻寬的CDMA載頻就可實(shí)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(gè)CDMA載頻上同時(shí)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(shí)吸收摩托羅拉、諾基亞等提出的1xTREME標(biāo)準(zhǔn)的部分特點(diǎn),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(duì)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?yàn)閿?shù)據(jù)和語音具有不同的特性。如延時(shí),數(shù)據(jù)速率對(duì)實(shí)時(shí)性要求低于語音業(yè)務(wù);誤碼率,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)誤比特率的要求高于語音業(yè)務(wù);前反向非對(duì)稱,一般而言,前向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(基站到移動(dòng)臺(tái))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(duì)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(yùn)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(dòng)態(tài)控制數(shù)據(jù)速率而非功率,使每個(gè)用戶以可能得到的最高速率通信。前向鏈路使用可變時(shí)隙的方式時(shí)分復(fù)用。在 1xEV-DO中,接入點(diǎn)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(dòng)臺(tái)在同一時(shí)刻只接收來自同一接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)時(shí)的DRC(動(dòng)態(tài)速率控制)信息,基站可快速地相互切換。同時(shí),基站測(cè)量載干比(C/I)并在DRC信道向移動(dòng)臺(tái)指示最佳接入點(diǎn);移動(dòng)臺(tái)不斷測(cè)量導(dǎo)頻強(qiáng)度,并不斷要求一個(gè)與當(dāng)前信道條件相符合的數(shù)據(jù)速率。接入點(diǎn)按當(dāng)時(shí)移動(dòng)臺(tái)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(shí),動(dòng)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(dòng)臺(tái)發(fā)送的信息被多個(gè)接入點(diǎn)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(diǎn)
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(zhǎng)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(shí)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(duì)每個(gè)高層數(shù)據(jù)流進(jìn)行資源分配和調(diào)度控制。同時(shí),EV-DO Rev A中還提高了反向活動(dòng)指示信道的傳輸速率,使終端可以實(shí)時(shí)跟蹤網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載情況,在系統(tǒng)高負(fù)載時(shí),保證低傳輸時(shí)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(shí)支持實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)等多種業(yè)務(wù)。
低接入時(shí)延
EV-DO Rev A對(duì)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(qǐng)求時(shí)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(qǐng)求;此外,EV-DO Rev A高層協(xié)議中引入了三級(jí)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(shí)降低功耗,提高待機(jī)時(shí)間。這對(duì)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(shí)通信(IMM)等非常重要。
低傳輸時(shí)延
在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),EV-DO Rev A引入了高容量模式和低時(shí)延模式。采用低時(shí)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(duì)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(shí)延。這對(duì)支持入VoIP和可視電話等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)十分重要。
低切換時(shí)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(shí),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(duì)列,大大降低了前向切換時(shí)延。這對(duì)支持VoIP和可視電話等實(shí)時(shí)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(duì)QoS的支持,EV-DO Rev A系統(tǒng)除了可以明顯提高用戶對(duì)于已在CDMA1X和EV-DO Rev 0網(wǎng)絡(luò)上開展的服務(wù)的體驗(yàn)外,還可以支持很多對(duì)QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
可視電話
作為一項(xiàng)有代表性的3G業(yè)務(wù),可視電話業(yè)務(wù)一直受到運(yùn)營商的特別關(guān)注?梢曤娫挊I(yè)務(wù)可以提供實(shí)時(shí)的語音和視頻的雙向通信。移動(dòng)用戶可以通過可視電話與其親友和朋友分享重要的時(shí)刻及其感受。運(yùn)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(huì)議、多人交互游戲、保險(xiǎn)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(shí)時(shí)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(shí)、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(shì),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(shí)時(shí)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(duì)打包效率和抗時(shí)延抖動(dòng)有更高的要求。EV-DO Rev A中針對(duì)VoIP將數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí),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(gè)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(shí)收發(fā)Email和上網(wǎng)瀏覽,或是在通話的同時(shí),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(shí)(如下載或移動(dòng)游戲等),發(fā)起和接聽語音呼叫。
Push-to-Connect和即時(shí)多媒體通信
Push-to-Connect(PTC)業(yè)務(wù)是一種一對(duì)一或群組間半雙工的即按即講業(yè)務(wù)。即時(shí)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(shí)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(jí)尋呼周期機(jī)制,可以使終端在滿足上述要求的同時(shí)降低功耗,提高待機(jī)時(shí)間。
移動(dòng)游戲
聯(lián)機(jī)在線式移動(dòng)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(dòng)交互式游戲,用戶就可以在路上繼續(xù)進(jìn)行其在家時(shí)玩的游戲。
不同的交互式游戲,對(duì)帶寬的要求差異較大。如有的場(chǎng)景式游戲需要較高的帶寬以實(shí)時(shí)傳送場(chǎng)景地圖,而有的游戲則需要在游戲者按鍵操控時(shí)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(shí)時(shí)場(chǎng)景式游戲的要求。同時(shí)EV-DO Rev A還針對(duì)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(jì)的非常靈活的組包方式。如可以將若干個(gè)用戶小的數(shù)據(jù)包組成一個(gè)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(shí)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?yàn)橐粋(gè)用戶所接收。當(dāng)小區(qū)內(nèi)的很多用戶需要同時(shí)接收相同的內(nèi)容時(shí),如很多用戶同時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)大約3倍的容量提升,在98%的覆蓋范圍內(nèi)可實(shí)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(gè)載波,使DO載波在網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)和閑時(shí)均能得到充分地利用。
運(yùn)營商可以在部署EV-DO Rev A系統(tǒng)的同時(shí),在同一個(gè)載波上分配一些時(shí)隙部署B(yǎng)CMCS并在BCMCS平臺(tái)上逐步開發(fā)一些有特色的服務(wù),如與移動(dòng)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(tái),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(duì)QoS有較高要求的新業(yè)務(wù)。
回答者:
wangyuan072
回答時(shí)間:2009-05-17 14:08


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