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CDMA2000標準演進路線
經過10多年發(fā)展，CDMA標準已經經歷了多個技術階段，其中，IS-95A和IS-95B同為系列標準，總稱為IS-95。IS-95B是IS-95A的進一步發(fā)展。一般認為，它們均屬于第二代移動通信技術標準。CDMA2000是IS-95標準向第三代技術演進的方案，由3GPP2負責制定和發(fā)布。
CDMA標準的后向兼容性是其重要優(yōu)勢之一。從IS-95到CDMA2000 1x、CDMA2000 1x EV-DO及CDMA2000 1x EV-DV，都是后向兼容的。只要部署了CDMA網絡，就可以較低的代價平滑向下一代演進。兼容性有兩方面的含義：下一代移動終端可以直接在上一代網絡中漫游，無須更換終端；上一代移動終端也可以直接漫游到下一代網絡中，也無須更換終端。
在一系列標準中，CDMA2000 1x原意指采用單載波形式的CDMA2000系統(tǒng)，也可以理解為CDMA2000的第一階段。它在核心網部分引入了分組交換，可支持移動IP業(yè)務。目前，CDMA2000 1x Release 0版本技術已經非常成熟，在全球多個國家和地區(qū)成功商用。
CDMA2000 1x Release 0中還定義了CDMA2000 3x多載波模式。它與CDMA2000 1x的主要區(qū)別是，前向信道采用3載波方式，而CDMA2000 1x用單載波方式。目前多載波是CDMA2000的 AIE（空中接口演進)第一階段的主要工作內容。從技術和商用成熟度考慮，運營商對CDMA2000 1x EV更感興趣。
CDMA2000 1x EV是在CDMA2000 lx基礎上進一步提高速率的增強體制。它從2000年開始分為兩個方向發(fā)展：一個稱為1x EV-DO技術，主要是對數據業(yè)務進行了增強，即在網絡容量（固定帶寬，每個小區(qū)容納的用戶數）和業(yè)務級別（提供給每個用戶的平均數據吞吐量）方面進行了優(yōu)化。該技術有助于提升無線數據業(yè)務的利潤空間，已經在韓國、美國和日本等國家有了規(guī)模商用。另一個叫做1x EV-DV技術，它對數據業(yè)務和語音業(yè)務同時進行了增強，集CDMA2000 1x和CDMA2000 1x EV-DO兩者之優(yōu)勢，可在1.25MHz帶寬內，同時提供語音業(yè)務和高達3.1Mbit/s的分組數據速率。
EV-DO與EV-DV：齊頭并進
EV-DO
盡管CDMA2000 lx數據承載能力相對IS-95已經有了很大的提高，但應用于多媒體業(yè)務時，還是存在空中接口上的瓶頸。為了解決這一問題，3GPP2發(fā)布了1x EV-DO Release 0標準（正式的名稱為HRPD-High Rate Packet Data）。該標準根據無線數據業(yè)務的非對稱特性，優(yōu)化了數據業(yè)務的傳輸能力，前向最高傳輸速率提高到2.4Mbit/s。
1x EV-DO Release 0的主要技術特點包括：（1）前向鏈路時分復用。對于前向鏈路，在給定的某一瞬間，某一用戶將得到1x EV-DO載波的全部功率，1x EV-DO載波總是以全功率發(fā)射。（2）自適應調制編碼。根據前向射頻鏈路的傳輸質量，移動終端可以要求9種數據速率，最低為38.4kbit/s，最高為2 457.6kbit/s。網絡不決定前向鏈路的速率，而是由移動終端根據測得的C/I值，請求最佳的數據速率。（3）Hybrid ARQ。根據數據速率的不同，一個數據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據包后提前終止發(fā)送該數據包的剩余時隙，從而提高系統(tǒng)吞吐量。（4）反向鏈路碼分復用。移動終端根據前向RAB信道指示，增加或降低傳輸速率，數據承載能力與1x系統(tǒng)相同，峰值速率為153.6kbit/s。（5）調度算法兼顧Best Effort和Fair。對無線信道狀況比較好的用戶，基站給予的前向業(yè)務速率比較大。前向調度算法決定下一個時隙給哪一個用戶使用。調度程序向某一用戶分配時隙的原則是，移動終端請求的速率與其平均吞吐量之比為最高。在保證系統(tǒng)綜合性能最大的同時，所有用戶都能獲得適當的服務。
1x EV-DO Release 0僅僅是CDMA邁向3G世界的第一步，因此，在提供新業(yè)務方面，能力尚顯不足。第一，反向業(yè)務能力還維持在CDMA2000 1x系統(tǒng)的水平上，峰值速率只有153.6kbit/s，難以適應對稱性較強的業(yè)務需求，如可視電話等。第二，對QoS的支持考慮不夠，不能滿足業(yè)務多樣性要求，比如，對于以可視電話為代表的實時業(yè)務，無法提供足夠的QoS保證機制。第三，存在數據與話音業(yè)務的并發(fā)問題。首先，DO Release 0設計的初衷是優(yōu)化數據業(yè)務傳輸能力，需要獨立的載波承載DO業(yè)務，當分組數據業(yè)務量不是很高時，存在對載波的利用不夠充分的問題。其次，DO Release 0不能后向兼容1x系統(tǒng)。雙模終端在使用EV-DO網絡的同時，需要周期性地監(jiān)聽1x網絡的高優(yōu)先級的尋呼信息，這將影響終端的待機時間和EV-DO數據業(yè)務的使用。
EV-DV
由于對DO Release 0僅提高數據業(yè)務的性能不滿意，因此3GPP2又開始了1x EV-DV的研究工作。1x EV-DV與CDMA2000系列標準完全后向兼容，能夠在一個載波上提供混合的高速數據和話音業(yè)務。1x EV-DV空中接口標準分為兩個版本：Release C和Release D。Release C主要改進和增強了CDMA2000 1x的前向鏈路，前向峰值速率達到3.1Mbit/s。Release D在Release C的基礎上改進和增強了反向鏈路，反向峰值速率達到1.8Mbit/s。
EV-DV的主要技術特點有：（1）兼容CDMA2000，支持多種業(yè)務組合。同時使用了時分復用（TDM）和碼分復用（CDM），根據所支持的業(yè)務性質使用不同的資源分配方法，可通過多個業(yè)務信道的組合，支持不同QoS要求的多種業(yè)務。（2）增強的前反向信道。增加了新的前反向分組數據信道（PDCH）和相應的控制信道、鏈路質量指示信道等，采用高階調制（16QAM/8PSK）技術，將前反向峰值速率提高到3.1和1.8Mbit/s。（3）自適應調制編碼（AMC）。改變調制和編碼格式，使它在系統(tǒng)限制范圍內與信道條件相適應，而信道條件則可以通過發(fā)送反饋來估計。（4）Hybrid ARQ。結合使用糾錯編碼和ARQ技術，有效增加無線鏈路的數據吞吐量，減小重傳的時延。物理層的HARQ技術和AMC的結合，可以使數據傳輸更加適應無線鏈路的變化，改善數據鏈路的性能。（5）反向鏈路控制方式靈活，調度和速率控制快。支持公共速率控制、專用速率控制等不同的調度模式，并且由MAC層向基站傳輸MS的相關信息和請求，使得反向鏈路從申請到發(fā)送的調整時延減小，保證了系統(tǒng)的QoS性能和對時延敏感型業(yè)務的支持能力。
EV-DV和EV-DO ：殊途同歸
隨著EV-DV的性能在Release D中獲得完善和增強，CDMA2000 EV-DO也于同期針對Release 0的不足做了改進，制定了Release A。
Release A的分組數據信道采用了和EV-DV Release D相同的復用和調制方式，支持的前反向峰值速率亦達到3.1和1.8Mbit/s。同時，增強了QoS支持，前向鏈路增加了對小數據包的支持，有利于對時延敏感的小包的傳送，RLP層改進了對單用戶多流程的支持，反向鏈路采用子分組發(fā)送、公共速率控制的調度機制，這些改進有效減少了時延，保障了EV-DO的QoS。Release A還完善了1x/DO雙模操作，在網絡側對結構做了改動，使得EV-DO系統(tǒng)可以接收1x系統(tǒng)發(fā)送的尋呼消息、短信息等電路域消息。
CDMA2000 1x演進到1x EV-DO或1x EV-DV，在分組核心網結構方面，并沒有發(fā)生大的變化，網絡結構基本同1x一致。即使是專門提供數據業(yè)務的EV-DO，也僅需在核心網中增加AN-AAA，分組域無需大的改動。
從CDMA的兩條技術演進路徑看，EV-DO和EV-DV都充分考慮了同現有網絡的后向兼容性，比如與CDMA2000 1x的互操作性、核心網的一致性。在數據速率支持方面，EV-DO Release A與EV-DV Release D完全相同。在對實時業(yè)務的支持方面，兩者也都提出了相應的解決方案。相比較而言，在對話音和高速數據并發(fā)業(yè)務的支持、對同一載波話音和數據業(yè)務的配置比例支持、與1x反向兼容等方面，EV-DV相對EV-DO具有一定優(yōu)勢，但技術也更復雜，實現難度更大。
隨著CDMA2000 1x EV技術標準的不斷完善，特別是核心網完全IP化以后，EV-DV和EV-DO的業(yè)務支持能力將會趨于統(tǒng)一。
CDMA2000應用現狀
據統(tǒng)計資料顯示，截止到2006年1月，CDMA2000的全球用戶數已達到1.65億，其中1x EV-DO的用戶數已達到2 000萬。CDMA2000 1x的商用網絡數量超過120個，1x EV-DO網絡數量超過20個。在2002—2003年期間，CDMA2000網絡建設較快，進入2004年開始趨緩。在2002—2004年期間，CDMA2000用戶發(fā)展較快，其中大部分是由原2G網絡升級而來的。在2004年，EV-DO網絡建設速度逐漸加快。現有的CDMA2000網絡多數集中在800/1 900MHz頻段，還沒有采用ITU 2G核心頻段的商用網絡。在設備方面，目前市場上出售的CDMA2000設備達900多種，其中包括150多種1x EV-DO設備。
亞太地區(qū)是世界上CDMA技術發(fā)展得最好的地區(qū)之一。韓國更是走在了前列，繼2000年建成首個CDMA2000 1x網絡后，又于2002年率先運營1x EV-DO網絡。在該國，最受EV-DO用戶歡迎的業(yè)務，主要是電影片段和移動廣播（新聞、交通路況和體育節(jié)目）。在日本，第二大移動運營商KDDI也采用CDMA技術，雖然市場占有率不及DoCoMo，但在3G發(fā)展上卻毫不遜色，2005年，新增用戶數與DoCoMo交替領先，截止到去年第三季度，EV-DO用戶已超過400萬，移動數據業(yè)務占到總收入20%以上。
在CDMA標準大本營的北美，CDMA2000也于近兩年開始了大量建設。Verizon于2005年第三季度在60個城市提供了EV-DO服務，該公司計劃把這項服務覆蓋到1/3至1/2的人口。于2004年底開始EV-DO建設的Sprint，2005年第三季度重點覆蓋了機場和34個大城市的市中心，并計劃在2006年初推廣到60個大城市。
中國聯通作為中國惟一運營CDMA網絡的運營商，在網絡建設前3年中，投入近700億建設了覆蓋全國的容量達7 000萬的全球規(guī)模最大的CDMA 1x網絡。2005年其CDMA用戶已經超過3 000萬，CDMA 1x數據用戶超過900萬，移動數據增值業(yè)務收入比重達11％左右，其中短信比重約占7成。CDMA 1x業(yè)務是今后中國聯通3G業(yè)務發(fā)展的重要組成部分，聯通新時空推出統(tǒng)一的CDMA無線數據業(yè)務“Uni—聯通無限”品牌，不僅大大地豐富了CDMA網絡的業(yè)務，更提升了用戶的溝通和娛樂體驗。但不可否認的是，在中國市場，對CDMA 1x數據業(yè)務的需求還不是很旺盛。
CDMA2000發(fā)展探討
CDMA網絡在向3G發(fā)展過程中，面臨著兩方面問題：選擇何種技術體制和如何推廣3G應用。
就產業(yè)成熟度而言，EV-DO處于領先位置，商用EV-DO網絡遍及美洲、亞洲、大洋洲和歐洲。眾多的EV-DO運營商的存在，為EV-DO用戶的國際漫游提供了服務保證。相比之下，1x EV-DV技術標準在提供國際漫游業(yè)務能力方面，可能不如前者。同時，EV-DO商用終端目前已有上百種，有EV-DO單模終端，也有同時支持CDMA2000 1x的雙模終端。由于產業(yè)鏈的形成需要一定的時間，因此，對于打算在短時間內提供3G服務的CDMA運營商而言，EV-DO技術也許是比較切實可行的選擇。
從目前來看，EV-DV發(fā)展前景不太明朗。EV-DV聯盟成員之一的意法半導體（ST）已宣布退出聯盟。2005年，高通公司也宣布暫停EV-DV芯片的開發(fā)進程，這令韓國的LG電信3G計劃遭挫，不得不考慮其他技術體制。一向對EV-DV持積極態(tài)度的運營商Sprint，已經開始建設EV-DO網絡，這頗受業(yè)界關注。但是，EV-DV具有完全后向兼容性的優(yōu)勢，而且大部分現有CDMA 2000標準包含在EV-DV標準內。現有的1x網絡設備在下一代的EV-DV網絡中完全可以再利用，使網絡輕而易舉地得到升級。同時，EV-DV不像EV-DO，標準專利主要壟斷在高通公司手中，因此，其設備在售價上更具競爭優(yōu)勢。假以時日，EV-DV在產品的成熟性、產業(yè)鏈的完善性和全球運營商的支持方面都具備了規(guī)模化商用條件，相信也會得到運營商的青睞。
推動3G業(yè)務的發(fā)展，商務模式和市場推廣至關重要，而與技術的關聯度較低。韓日3G的成功有目共睹，這主要是因為在2G和2.5G時代，他們已經培育了比較成熟的移動多媒體娛樂市場和商務模式，例如DoCoMo的i-mode。而從中國情況來看，3G的發(fā)展還需要全面預熱。當前聯通CDMA 1x數據業(yè)務收入還不到總體移動增值數據收入的20％，在今后一段時間內話音和短信業(yè)務仍是主流，盡管少數發(fā)達地區(qū)對3G有所需求，但其他更廣大的中西部地區(qū)，需求的仍是2G和2.5G業(yè)務，在這些地區(qū)推3G業(yè)務，可能造成網絡設施閑置，運營商投入資金的回收期延長，運營成本增加。
提供多樣化的移動增值業(yè)務，是3G移動通信的特點之一。從移動數據增值業(yè)務網絡體系結構來看，中國在終端和第三方應用兩個重要環(huán)節(jié)上還需完善。終端往往成為制約市場發(fā)展和業(yè)務推廣的瓶頸，目前商用的EV-DO終端價格比較貴，與我國移動用戶的消費承受能力尚有不小的差距，更換終端對3G業(yè)務的推廣構成了不低的門檻。CDMA難以盈利的原因之一，與聯通采取的手機補貼政策不無關聯。
3G是業(yè)務驅動的系統(tǒng)，豐富多彩而又不斷更新的應用和內容是其與2G的主要區(qū)別，因此，CP/SP的存在和發(fā)展，對3G產業(yè)鏈的完善不可或缺。一些高品質的應用之所以在中國難以推廣，一方面是由于承載網技術的制約，如VOD難以在現有的CDMA 1x網絡上實現，另一方面，也與中國的CP/SP服務水準欠缺有重要關聯。中國在網游和動漫水平上與韓日的差距，也從另一個側面說明了這一問題。2005年，聯通和多家SP成立了“UNI戰(zhàn)略合作伙伴同盟”，可以說是加強這一環(huán)節(jié)建設的有益嘗試。
借鑒國外3G發(fā)展經驗并參照中國國情，中國CDMA的3G建設之路有幾方面值得重點考慮。第一，技術選擇的前瞻性。假如選擇EV-DO標準，并先推出基于Release 0的業(yè)務，則可以考慮采用具有Release A內核的系統(tǒng)，便于將來的軟升級。第二，在商務模式和市場推廣方面，應加強產業(yè)鏈的建設，促進其盡快完善，主要體現在兩個方面：一是運營商加強終端環(huán)節(jié)的參與和控制（如定制手機），推動終端多樣化和大眾化；二是促進有實力的CP/SP發(fā)展，加強運營商與CP/SP的合作，解決好兩者之間的利益分成問題，盡快建立起一個成功的移動數據業(yè)務商業(yè)運作模式，推動移動數據業(yè)務的快速發(fā)展。第三，在網絡建設策略上，注重3G業(yè)務在不同區(qū)域推出的時間。在初期，作為相對的高端業(yè)務，3G可在沿海發(fā)達城市先商用，以后視業(yè)務發(fā)展和經濟消費水平，再在其他區(qū)域推行。第四，基本話音業(yè)務在相當長時期內仍將是移動通信業(yè)務的主要構成部分和收入來源，運營商要協調好發(fā)展2G和3G業(yè)務的關系，全面推動移動通信業(yè)務的發(fā)展。第五，在現階段，抓緊時機做好現有1x網絡和3G網絡的互操作實驗，驗證3G系統(tǒng)的實際效果，以便在需要的時候能夠快速向3G演進。
----《現代通信》
