CDMA技术已在全球商用10多年,截至2010年7月,已有300多家运营商在120多个国家部署了CDMA无线网络,全球用户数超过5亿。为了满足世界各地对语音与数据服务快速增长的需求,全世界的CDMA运营商都在不断寻求扩大网络覆盖范围、提高网络容量和性能并提升用户体验的解决方案。除了在更广阔的区域部署更多基站外,最根本的解决方案就是推动CDMA的不断演进。目前,由于LTE技术尚未成熟、国家政策尚不明朗且网络造价相对高昂,LTE近几年依然难以在国内规模商用。与之相比,实施EV-DO版本B网络部署以继续提高和发挥CDMA网络的数据优势,从而带给用户更好的无线宽带体验就显得尤为必要。
EV-DO版本0带来了移动宽带并且成为移动宽带的基标。利用EV-DO技术,运营商能够提供丰富的多媒体和各种移动宽带业务服务,从网络运营中获取更多的利润。这些业务服务现在已成为无线网络的支撑以及促使收益快速成长的重要组成部分。EV-DO版本A改进了EV-DO的性能,使无线网络能支持高质量的VoIP、多媒体和宽带数据业务,让运营商赚取更多的利润。当宽带数据应用继续增长、数据业务不断增加时,EV-DO版本A需要部署在多个载波上。如果把版本A的多个载波捆绑起来,网络就能提供更高速率和更高容量、更低延迟的数据业务,这就是版本B实现的基本原理。版本B能够提供带宽更宽、质量更高的宽带数据业务服务,例如,高解析度视频会议和视频流业务。版本B能够利用现有设施,用低成本的软、硬件升级方式,提供高数据速率业务,并且提高所有版本A的应用业务的用户体验度。
EV-DO版本B的关键技术
EV-DO版本B的关键技术是由版本A的技术加以改进加强而来,关键技术包括多载波捆绑、自适应负载均衡、高阶调制和反馈复用。多载波捆绑是通过软件升级把多个版本A的载波绑在一起,将同一数据流的数据包用多个载波传输,也就是说,版本B能够使终端同时利用多载波与接入网通信。利用多载波传输数据,版本B终端可以享受更高的吞吐量和更低的时延。捆绑两个或两个以上的载波可以提高两倍或两倍以上的速率。相同道理,由于相邻的数据包可能由不同载波同时传输,省去等待的时间,因此,数据包的时延就降低了。
在捆绑的多载波上实施数据传输是利用多链路无线链路协议(Multilink RLP)来实现的,系统通过RLP层的信道合并,分配数据包到各载波,在各载波上传输的数据包都随时被监控,当一个载波上数据包传输结束时,接入网就立即将该载波再填满数据包。举个最简单的比喻来描述多载波捆绑的数据传输:假定每个载波是银行的每个服务窗口,每个数据包是一位客户。没捆绑时,每个服务窗口有其独自的排队线,客户选择一个窗口排队等候服务,如果某位客户所选的窗口服务进度缓慢,他也只能选择无奈地等待,不能到其他窗口获得服务,因为转换窗口得重新排队导致迟延,因此,该用户耗在银行的时间就较长。如果捆绑时,所有窗口共用一条总排队线,排队的客户依序到任何有空的窗口获得服务,等待服务的时间相对较短,因此,客户耗在银行的时间就较短,银行的效率也就更高。
另外,因为每个载波都是一个独立的物理路径,各载波的性能是独立的,与其他的载波无关,多链路无线链路协议会确保每个载波都在传输数据,以使空中链路得到最大化的利用。根据仿真试验结果显示,在典型的负载下,软件升级捆绑多载波可使网络容量增加50%以上。
自适应负载均衡机制与静态负载均衡机制不同。静态负载均衡机制是把每个新接入终端分配到某些载波上,以求达到负载均衡。这种机制对于突发性的数据流变化束手无策,无法在短时间内实现负载均衡。自适应负载均衡机制是根据载波负载情况、数据流组成和终端能力分配载波给接入终端,这种机制可使接入网在前向链路上达到数据包负载均衡,而在反向链路上,负载均衡可使各载波上的干扰不相上下,从而提高系统资源使用效率。
通过硬件升级更换新的信道卡和引入64-QAM高阶解调,EV-DO版本B将使单载波的物理层速率提高到4.9Mbps,比版本A的速率增加了58%。在5MHz上的三载波部署,版本B可支持14.7Mbps的峰值速率。另外,版本B采用增强的反馈复用,将多个前向链路载波的反馈信道复用到同一个反向链路载波上,可更有效地使用信道;同时,也可删减反向链路载波数,集中终端功率以扩大多载波覆盖。
EV-DO版本B的主要特点
·高峰值速率和数据吞吐量:版本B的峰值数据速率与捆绑的载波数成正比,CDMA标准支持最多到15载波的捆绑(20MHz),但最常见的配置为三载波(5MHz)的捆绑。在这种配置下,只用软件升级,版本B的前向链路峰值速率可达9.3Mbps,反向链路峰值速率可达5.4Mbps。如果硬件也升级,则前向链路峰值速率可达到14.7Mbps。
·高频谱效率:在5MHz、三载波的配置情况下,版本B的前、反向链路频谱效率分别为0.840比特/秒/MHz和0.486比特/秒/MHz。
·灵活的网络部署:可使用对称模式(前向载波数等于反向载波数)和非对称模式(前向载波数大于反向载波数)部署,前、反向载波灵活配对,满足不同应用场景的需要。
·引入快速寻呼信道,使系统可以预先向终端指示寻呼到达信息,缩短了终端在寻呼周期到达时监听系统控制信道的时间,降低了待机时终端的电源消耗,此点和1X相似。
·引入了非连续发送(DTX)和非连续接收模式(DRX),有效地降低终端在待机和数据传输时的电源消耗,提高待机和通话时间。版本B系统可以在降低系统复杂度的同时获得更高的传输效率。
除了上列几点,版本B的特点还包括低时延、反向兼容、高级的服务质量、全IP和提供高级宽带业务服务的能力。