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CDMA2000 1x EV-DO技术解析

2/14/2005来源:移动通信人气:9869

北电网络 李爱民 黄节


  计算机互联网使人们学习、生活和工作的各个方面都发生了革命性的变化。可以预见,随着无线移动网络技术的发展,人们希望随时、随地接入计算机互连网,并且对各种多媒体业务的要求也越来越迫切。这就要求无线移动网络能够提供高速接入计算机互连网的能力。尽管CDMA2000 1x已由许多无线运营商部署并投入运营,提供153.6kbps的数据传输链路,但还不能完全满足人们高速访问计算机互连网的要求。因此,工业界开发出了CDMA2000 1x EV-DO的解决方案。它将高速数据信道与语音信道分离,充分利用了数据业务在实时性要求、误码率要求和对称性方面的特点,大大提高了系统的效率,在与CDMA2000 1x载波宽度(1.25MHz)一样的频带上,为用户提供高达2.4Mbps的数据链路。它可以独立地建成无线移动数据网络,也可以与CDMA2000 1x混合组网,互为补充,完成ITU对3G系统制定的功能要求。

  本文从技术特点、为运营商带来的好处,两个方面介绍了CDMA2000 1x EV-DO的解决方案。最后介绍了北电CDMA2000 1x EV-DO产品的优势。

  1xEV-DO 的技术特点  1xEV-DO由于采用了巧妙的设计思想和先进的技术,使得系统具有用户峰值数据速率(每一用户瞬间数据速率的最大值)高、平均吞吐量(每扇区每秒能传送并被全部所服务用户成功接收的信息量)大的优势。下面分别叙述其技术特点。

  前向链路时分复用

  一般情况下,数据业务流是非对称的。从网络侧流向移动终端(前向链路)的数据流大于移动终端流向网络(反向链路)的数据流。因此,前向链路需要的射频资源将大于反向链路。1xEV-DO的开发充分利用了数据通信业务的不对称性和数据业务对实时性要求不高的特征,前向链路设计为时分复用(TDM)CDMA信道。对于前向链路,在给定的某一瞬间,某一用户将得到1xEV-DO载波的全部功率。另外,不管是传输控制信息还是传输业务信息,1xEV-DO的载波总是以全功率发射。

  速率控制

  在1xEV-DO网络中,前向链路的发射功率不变,即没有功率控制机制。但是,采用了速率控制机制,速率随着前向射频链路质量而变化。基站不决定前向链路的速率,而是由移动终端根据测得的C/I值请求最佳的数据速率。基站按移动终端请求的数据速率决定是否向移动终端传输数据。移动终端用数据速率信道(DCR)向基站指明其使用的数据速率。

  自适应调制编码技术

  根据前向射频链路的传输质量,移动终端可以要求9种数据速率,最低为38.4kbps,最高为2457.6kbps。在1.25MHz的载波上能传输如此高速的数据,其原因是采用了高阶调制解调并结合纠错编码技术。前向链路共使用了3种调制解调技术:QPSK,8-PSK和16-QAM。当RF信道传输质量好时,即C/I较高的情况下,使用8-PSK或16-QAM。

  混合自动重传请求技术(H-ARQ)

  最初的高速数据速率(HDR)系统采用固定数量的时隙重复传送数据包,这在信道传输质量好时将会浪费系统的传输效益。为了改进系统性能,北电网络的工程师在3GPP2提出了混合自动重传技术,并且成为1xEV-DO标准的差错控制技术。其核心思想是,根据传输的数据速率,确定每个分组重复传送的最大时隙数。

  在传送过程中,当AN收到AT的肯定应答(ACK)以后,不管是否已经传送的次数达到最大数,立即开始发送下一分组。这将大大利用信道传输质量好时给系统带来的传输效益。

  调度程序使射频资源发挥最大效能

  在基站中有一个调度程序决定下一个时隙给哪一个用户使用。在瑞利衰落环境下,移动终端将受到比较深的衰落。对于CDMA2000 1x,当发生衰落时,基站必须增大发射功率,这将增加系统的干扰,损伤系统的射频容量。

  而对于1xEV-DO,当移动终端处于衰落状态时,基站的调度程序就不给它分配传输时间或少分配传输时间。调度程序向某一用户分配时隙是根据移动终端请求的速率与其平均吞吐量之比最高的原则。当某一用户处于衰落时,请求的速率比较低,这样它请求的速率与其平均吞吐量之比值较低,于是,为处于衰落的用户分配时隙的可能性就比较低。这就是1xEV-DO的多用户分集增益,从而增加网络的容量。


摘自 中国电子报