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EV-DO版本B系统技术优势及前景展望

日期:2013-09-28  浏览:3650

    今年2月份,中兴通讯宣布在其CDMA2000商用系统上打通了首个EV-DO版本BVoIP电话,EV-DO版本B的这一突破性进展立即引起了通信业界的广泛关注。

  中国电信商用的CDMA20001xEV-DO技术与WCDMA和TD-SCDMA技术并称为3G的三大标准。CDMA20001xEV-DO标准中的EV        是“Evolution”的缩写,即演进,DO则是DataOptimized,表示EV-DO技术是对CDMA2000 1x网络在提供数据业务方面的一个有效的增强手段,其演进路线如图1所示。


  本文将首先介绍EV-DO版本B的优势技术,然后从用户体验,运营商的升级成本,市场开发潜力以及与4G比较的角度阐  述EV-DO版本B的发展前景,同时也分析了部署版本B面临的挑战。

   EV-DO版本B技术优势

  CDMA20001xEV-DO技术是在美国高通公司的HDR(HighDataRate)技术的基础上发展而来的,又称为高速率分组数据HRPD(High Rate Packet Data)技术。CDMA2000 1x EV-DO版本B技术是对单载波EV-DO版本A技术进行多载波扩展,因而被称为多载波EV-DO。2006年5月,3GPP2发布了EV-DO版本B空中接口协议,即多载波EV-DO技术。

  版本B与版本0、版本A相比最突出的特点是采用了多载波的设计,载波数为115个,可以支持带宽高达20MHz15个载  波),这使得ATAccessTerminal,终端)可以工作在不连续的频点上,以实现频率选择性分集及负载均衡。此外,版本B有良好的后向兼容性,先前版本的AT也可以在新的ANAccess Network接入网)下工作,在网络升级后用户原来的手机可以继续使用,只是速率不会提高。

  单载波只能获得时域上的多用户分集,而多载波EV-DO能够同时获得时域和频域上的多用户分集,因而能够提高频谱利用率,进而可获得更高的传输速率,改善了上下行链路的性能。由于使用了灵活的双工载波配置技术,版本B系统支持灵活的载波部署方案:一种为重叠方式,即在当前EV-DO版本A单载波系统的基础上增加载波;另一种为混合频率复用方式,即不同的载波使用不同的频率复用系数,所有上行链路载波的复用系数均为1,并在前向链路载波复用系数为1的基础上,增加频率复用系数为23的载波配置选项。混合频率复用方式使得EV-DO版本B系统可以利用非对称或者零散频带,以 提高系统频带配置的灵活性和多样性。

  由于EV-DO版本B终端工作在多载波方式下,因此对终端功耗问题提出更为苛刻的要求。鉴于此,EV-DO版本B技术对降低终端功耗问题进行了多方面改进。EV-DO版本B采用的主要终端侧功耗优化技术有:快速寻呼信道QPCH)、非连续传输技术(DTX)、非连续接收技术(DRX)。上述技术的采用有效地降低了终端功率消耗,从而延长了终端的工作时间。其主要改进之处可以归纳为以下几点:

    ●采用MultilinkRLP支持前向(载频)信道聚合;

    ●改进的导频集合管理和自适应选择;

    ●对称和非对称的工作模式;

    ●多载波上行链路MAC(令牌漏桶算法);

    ●自适应负荷平衡;

    ●优化的终端功耗技术

    ●灵活的双工载频分配:为了适应对称和非对称的工作模式。

    EV-DO版本B发展前景

    EV-DO版本B由于引入了上文介绍的众多优势技术,理论上其下行和上行链路吞吐量分别达到73.5Mbit/s27Mbit/s。实际部署上通过单纯软件升级得到的版本B可获得9.3Mbit/s的下行速率。同时其较低的升级成本,较大的市场开发潜力和相对成熟的技术规范使得版本B得到了不少制造商的青睐。

   良好的用户体验

   多载波EV-DO由于信道的频率选择性和自适应负载均衡,改善了前向链路的性能。在版本0和版本A版本中可支持的前向峰值速率分别为2.4Mbit/s3.1Mbit/s,而在版本B中则可支持高达73.5Mbit/s的前向峰值速率(使用151.25MHz载波)。

   普通终端用户一般不会在意某个系统上下行速率的具体值,而会更关注用户体验。版本B非对称的工作模式可以满足多种非对称的业务需求。此外版本B的高峰值速率使得它能够支持VoIP业务及VoIP和数据的并发业务,能够同时支持实时和非实时等业务要求。另外多个载频的引入可以有效地均衡系统负载、提高系统稳定性和用户的服务质量。

   此外由于EV-DO版本B完全后向兼容EV-DO版本0和版本A,因而版本A和版本0手机可以无缝接入到版本B网络中获取服务。这意味着那些不需要开通版本B新增业务的用户无需因为系统升级而更换手机,在一定程度上节省了用户开支。

    较低的运营商投资成本

    从EV-DO版本AEV-DO版本B的升级是完全平滑的,从理论上讲并不复杂,因为通过对支持多个载频的版本A基站进行升级即可以实现向EV-DO版本B的演进。如图2所示,这个升级包括对基站和基站控制器的软件更新,对终端、核心网带宽的调整等。根据不同传输模式的要求,升级可以有针对性地更换基站中的信道板,而对系统中的其他设备完全保留。总的来说升级成本应该还是比较低的。


    CDMA20001xEV-DO版本B技术的灵活性使得运营商可以利用现有的网络投资和目前已经部署的设备,大大提高网络容量和性能。性能极高的设备可以支持的下行链路数据传输速率高达73.5Mbit/s,而将现有设备进行简单的软件升级后3载波的版本B也可支持9.3Mbit/s的下行链路数据 传输速率。

    版本B的灵活性还表现在对终端设备的支持上。版本B是多载波接口技术,其网络可以灵活的支持相同频谱上的单载波和多载波终端。这就意味着运营商可以为那些不愿意多花钱的用户提供低廉的单载波服务,同时也可以为另外那些支付了较高服务费的客户提供性能更好的多载波服务,而不用同时配备两种技术来支持不同需求的用户,在一定意义上也降低了运营商的投资。

    较大的市场开发潜力

  以上文中提到的应用案例为例,中兴通讯实现的版本B的通话完成了EV-DO版本B的第一阶段,即采用三载波捆绑技术,每个载波1.25MHz的带宽。与成熟商用的EV-DO版本A相比,EV-DO版本B仅升级了版本A的软件,硬件未做任何改动,两者的基带芯片是相同的。这个事实说明版本B系统可以通过升级版本A得以快速实现。随着版本B的部署,对相应的升级软件及手机终端的需求会迅速提高,这有利于相关产业的发展和产业链的形成。

    角逐4G

    目前在全世界范围内正式商用的主要有EV-DO版本0以及EV-DO版本A标准。多数主流电信运营商采用的都是EV-DO版本A标准,中国电信也是如此。

    无论从用户体验,运营商的投资成本还是市场成熟度考虑,部署版本B似乎都是顺利成章的选择。版本B具有良好的后向兼容性。此外,EV-DO版本B能够更好的支持VoIP和多媒体应用,能够在RANRadioAccessNetwork,无线接入网)上提供相同的QoS保证,而其他的空中接口技术(比如LTEWiMAX)尚不能提供这样的保证,所以要实现相同的功能就要从零开始,且需要很长时间才能达到和版本B相同的商用水平。因此,现阶段升级部署版本B是正确的战略选择。

    技术上略胜一筹的版本B也得到了不少制造商的青睐。其他设备制造商方面,比如上海贝尔也曾表示,EV-DO版本B能够提供的数据速率及吞吐量完全可以满足用户的需求,因此运营商可以等到LTE/4G系统真正成熟后再选择合适的时机将网络升级。高通公司近日也宣布,鉴于用户对目前3G网络所提供的数据传输速率和移动性能的需求日益增加,公司产品各个层面的演进路线都将为EV-DO版本B及语音数据并发(SV-DO)提供支持。

    部署EV-DO版本B面临的挑战

    前文从四个方面介绍了版本B的优势,但并不意味着现在部署版本B就是零风险,没有任何后顾之忧了,其实该技术本身还有一些亟待解决的问题。版本B采用了多载波技术,因而能够提供较高的数据传输速率,这就要求版本B的终端要能够支持宽频段多载波,在一定程度上也就增加了终端的成本。

    除终端问题外,中国电信在决定是否部署EV-DO版本B时还需要考虑其他两个运营商——中国联通和中国移动部署的网络。如果有运营商决定将网络升级至LTE,那么中国电信为了保证其市场竞争力就会加快将CDMA网络同样升级至LTE的步伐,这会大大缩短EV-DO版本B的生命周期。

    另外,EV-DO版本B演进版本EV-DOEnhancement技术的标准化工作也将对版本B的部署产生影响。如果3GPP2能够在LTE网络化实验前完成其标准工作以及网络实验,那将给EV-DO版本B带来很大的商机。通过前文的介绍我们已经知道,现有网络升级至版本B的成本要远远低于部署全新LTE网络所需的成本。

    总而言之,EV-DO版本B能够支持高速下载和高分辨率的视频电话,对突发性业务能够提供更好的用户体验,混合频率复用技术有效的改善系统覆盖边缘的性能,功耗优化技术延长了终端的待机和工作时间。此外由于从版本A升级到版本B所需的升级成本相对不高,因而从CDMA20001x升级到版本B能够使运营商用相对少的花费获得更高的回报。可以说EV-DO版本B为运营商提供了一个低价高效的多载波宽带系统。虽然部署版本B存在一定的风险,但版本B的优势也十分明显,因此它更应成为中国电信引领3G时代备选的主流技术。

 




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