CDMA 1xEV-DO版本A的展望

　　前言

　　盡管3G 牌照的日程表撲朔離迷，無線通信運營商的重組塵埃未定，但人們對3G技術的追蹤和關注仍然情有獨鐘。特別是隨著CDMA 1xEV-DO 版本0遙遙領先于3G陣營，在全球范圍的部署和商用，CDMA 1xEV-DO 版本A 更以其高速率，大容量和低延遲的特色，成為3G 無線技術的亮點； 1xEV-DO 版本A對實時數(shù)據(jù)業(yè)務的可行性和高效性，更使之成為無線通信運營商關注的熱點。由1xEV-DO 版本A承載的視頻會議，PoC, BCMC, 將使終端用戶享受無線網(wǎng)絡高速便捷的愉悅，也為運營商帶來新的數(shù)據(jù)業(yè)務商機。本文將介紹CDMA 1xEV-DO的技術特點，產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀，和CDMA 1xEV-DO發(fā)展前景。

　　EV-DO ：高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務的明確選擇

　　從九十年代初，CDMA IS-95首次面世至今，CDMA已經(jīng)成為數(shù)字無線通信領域的領先技術之一。CDMA通過碼分多址技術大幅度地提高了頻譜利用率和系統(tǒng)容量。如果說IS-95是面向語音用戶的標準，那么，九十年代末部署的CDMA1x 則側重于數(shù)據(jù)業(yè)務，它將分組數(shù)據(jù)速率提高到153.6kbps。

　　隨著IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，為了在CDMA上支持高速率分組數(shù)據(jù)業(yè)務，高通公司提出了EV-DO的概念。2000 年11月，3GPP2頒布1xEV-DO 版本0（ IS-856 Rev. 0）標準，其附錄2于2002年10月定稿。1xEV-DO 版本0在前向鏈路上使用時分復用技術，采用自適應調(diào)制和編碼方式，動態(tài)信道評估，以及混合自動重復請求(ARQ)等機制，將前向峰值速率提高到2.4Mbps。隨著1xEV-DO 版本0在全球的成功部署，1xEV-DO 版本A的研發(fā)也在緊鑼密鼓。2004年4月，1xEV-DO Rev. A （ IS-856 Rev. A）標準發(fā)布，1xEV-DO版本A的附錄及版本A的相關標準正在制定中。1xEV-DO 版本A是1xEV-DO版本0的增強型，它通過一系列技術手段，如，在前向鏈路，增強了速率的量化級別，提高分組效率；在反向鏈路的物理層采用了ARQ技術和增強型MAC算法，以改善時延特性，從而使前向和反向峰值速率分別提高到3.1Mbps和 1.8Mbps。

　　通過采用高通的CSM6800 (機站)和MSM6800(手機)芯片，1xEV-DO 版本A可以使現(xiàn)有的1xEV-DO版本0網(wǎng)絡有如下的改善：

　　1)增強的QoS : 通過用戶間和用戶內(nèi)的QoS機制，設置不同用戶，不同業(yè)務的服務優(yōu)先級，可以使終端用戶盡享多媒體業(yè)務的實時感受。

　　2)廣播和多點的傳送方式：使運營商可以同時為大規(guī)模的用戶提供高質(zhì)量的視頻和音頻服務。

　　3)優(yōu)化的分組數(shù)據(jù)業(yè)務：增強了速率的量化級別，短包格式提高了低帶寬，低延遲業(yè)務的效率。高達3.1Mbps前向速率和 1.8Mbps反向速率，使其成為現(xiàn)今每比特成本最低的無線網(wǎng)絡之一。

　　4)基于IP的實時業(yè)務：采用可變的尋呼周期，適應多媒體業(yè)務的實時和即時性。引進VoIP，將高質(zhì)量的語音融入多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務，使參加大群體互動的3D網(wǎng)絡游戲，發(fā)送帶有多媒體的即時信息，以及撥打視頻電話的用戶感受到實時通信的便捷，同時，在無線網(wǎng)絡實現(xiàn)PushToTalk 。
　
　　1xEV-DO版本A可以高效地承載語音和數(shù)據(jù)業(yè)務，運營商只需建設一個簡單的基于IP 網(wǎng)絡，即可提供語音和數(shù)據(jù)業(yè)務。

　　1xEV-DO產(chǎn)業(yè)鏈和商用前景

　　2002 年，韓國的SK開1xEV-DO版本0 商用的先河，至今全球已有21個運營商在五大洲部署了1xEV-DO，約占CDMA運營商的83%。據(jù)3GToday統(tǒng)計，到2005年5月，全球EV-DO用戶數(shù)已增長到1千4百萬, 比2004年底增長了20% （如圖1）.　一些 EV-DO版本0的運營商已經(jīng)表示當1xEV-DO版本A產(chǎn)品商業(yè)化后，將網(wǎng)絡升級到版本A.


圖1：全球1xEV-DO用戶統(tǒng)計

　　絕大多數(shù)CDMA供應商都有EV-DO版本0的產(chǎn)品，華為，中興，北電網(wǎng)絡，朗訊，摩托羅拉／日立，三星等，已宣布開發(fā)并生產(chǎn)1xEV-DO版本A產(chǎn)品。樂觀地估計，CDMA供應商將于2006年第二季度，推出1xEV-DO版本A產(chǎn)品，試驗網(wǎng)將于2006年第三季度開始部署。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，以摩托羅拉, 索愛，日立，三星等為代表的10多家終端廠家，以推出了100多種商用的多模終端（1x 和EV-DO）, 手機價格在100美元到600美元不等，PC卡在從150美元起價。1xEV-DO 版本A終端的廠家及品種會只多不少，支持1xEV-DO 版本A終端的芯片MSM8600預計將于2006年第一季度由高通推出。但高通的芯片的按時推出是決定EV-DO版本A網(wǎng)絡商業(yè)化時間表的關鍵。

　　1xEV-DO 網(wǎng)絡是完全的向前兼容的系統(tǒng)，它可以與CDMA1x共享頻譜，大多數(shù)的1xCDMA 網(wǎng)絡都可以通過增加一些DO的硬件，平滑地過渡到1xEV-DO, 以保護運營商前期在1xCDMA的設備投資，并且大大地降低工程成本。EV-DO版本0可以平滑地升級到EV-DO版本A.

　　EV-DO版本0投入商用已有18個月，網(wǎng)絡和終端產(chǎn)品業(yè)已成熟，用戶群正在形成并擴大，據(jù)統(tǒng)計，用戶在EV-DO 網(wǎng)絡上的花費是低速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的4倍。EV-DO版本A仍在研發(fā)中，真正可以商用化還需要至少兩至三年的時間�，F(xiàn)時，運營商可以考慮先上已經(jīng)成熟并廣泛驗證的EV-DO版本0，以滿足高速率數(shù)據(jù)用戶的需求，增加數(shù)據(jù)類業(yè)務的收入，培養(yǎng)并擴大數(shù)據(jù)業(yè)務的用戶群，為升級到EV-DO版本A做好準備。

　　與WCDMA的HSDPA 相提并論

　　HSDPA是WCDMA的空中接口標準，它增強下行分組數(shù)據(jù)支持能力, 提高下行最大數(shù)據(jù)率, 降低的下行分組傳送延遲, 以適應流媒體、交互、背景類數(shù)據(jù)業(yè)務的要求。理論上，HSDPA 在5MHz的帶寬上，可以為配置傳統(tǒng)的RAKE接收機、類別6的手機用戶，提供高達3.6Mbps的峰值速率，為配置先進接收機、類別12的手機用戶，提供高達14.4Mbps的峰值速率。HSDPA于2001年3月被3GPP批準作為Release5的一部分,標準已于2003 年6月完成。

　　EV-DO與HSDPA一樣，都是引入高通的HDR概念，基于相似的技術，如自適應調(diào)制和編碼方式，動態(tài)信道評估，以及混合自動重復請求(ARQ)等機制，來提高數(shù)據(jù)業(yè)務的頻譜利用率。HSDPA和EV-DO 版本A相比，前者用于5MHz, 后者由1.25MHz承載，由于技術上同出一轍，在頻譜利用率和實際系統(tǒng)吞吐量上，相差無幾。只是EV-DO版本0的商用網(wǎng)絡部署比HSDPA提前了18個月。

　　清晰的演進方向

　　追朔CDMA標準的制定和演進，1xEV-DV原本是1xEV-DO版本0的下一步演進。一般來說，標準引領技術前沿，而運營商也對標準的發(fā)展推波助瀾。用于美國的CDMA運營商Sprint, 宣布退出1xEV-DV。而后,高通宣布暫停1xEV-DV 的芯片研制，大多數(shù)廠家紛紛將EV-DV從他們的研發(fā)計劃中劃掉。

　　任何一種技術必須有一個長遠的發(fā)展計劃，才能夠具有競爭力和發(fā)展活力，也才能受運營商青睞。清晰的CDMA 1xEV-DO演進計劃為CDMA的長足發(fā)展奠定了基礎，圖2展示了CDMA 1xEV-DO 的未來演進方向。


圖2：1xEV-DO 演進方向

　　在EV-DO版本A 之后，多載波DO, 將提供更高的用戶吞吐量，約為EV-DO版本A的3.6 倍, 同時保護運營商的先期DO投資。

　　隨后，應用OFDM和CDMA 混合技術，在5MHz的帶寬上，將峰值速率拔高到16Mbps。OFDM技術是多載波傳輸?shù)囊环N，其多載波之間相互正交，可以高效地利用頻譜資源， 另外，OFDM將總帶寬分割為若干個窄帶子載波可以有效地抵抗頻率選擇性衰落。

　　MIMO技術充分開發(fā)空間資源，利用多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收，在不需要增加頻譜資源和天線發(fā)送功率的情況下，可以成倍地提高信道容量。 利用MIMO-OFDM 技術，可以將峰值速率大幅度地將推向40Mbps.

　　總結

　　1xEV-DO 成功地在全球部署，使之成為無線高速寬帶的首選，并突顯以下優(yōu)勢：
　　·Time-to-market優(yōu)勢：EV-DO版本0已經(jīng)商用18個月之久，并能提供2.4Mbps前向速率和153kbps的反向速率。EV-DO版本A將于2006年推出，并能提供3.1Mbps前向速率和.8Mbps的反向速率。

　　·全IP的網(wǎng)絡：由于EV-DO 版本A采用VoIP技術，使語音承載于分組數(shù)據(jù)業(yè)務上，使運營商可以充分利用現(xiàn)有的IP核心網(wǎng)絡。

　　·現(xiàn)網(wǎng)驗證的技術：EV-DO早于2002年就投入商業(yè)化，與WCDMA相比，EV-DO的網(wǎng)絡性能已經(jīng)得到了廣泛的認證。

　　·投資的保護性：EV-DO與現(xiàn)有的CDMA 1x網(wǎng)絡的兼容性，使運營商的前期在CDMA1x上的投資得到保護和利用。

　　·清晰的演進路線：清晰的演進方向和先進的技術，將適應未來任何高吞吐量無線業(yè)務的需求。


縮寫
BCMC：Broadcast/MultiCast
EV-DO : Evolution Data Optimized
EV-DV: Evolution Data and Voice
OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing
HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request
HSDPA: High Speed Downlink Packet Access
MIMO :multiple-input/multiple-output
PoC: Push to talk over Cellular
QoS :Quality of Service
VoIP : Voice over Internet Protocol