1.3 CDMA 2000-1x EV-DO简介

CDMA 2000-1x EV-DO(CDMA 2000-1x RTT EVolution to packet Data Optimized简称:1x EV-DO),为分组数据和分组语音优化设计的第三代移动通信系统。利用单独的载频实现高速数据传输,1x EV-DO又叫做Data Only。其优点:多个接入终端(AT)实际上时分复用所有载频资源进行数据传递,控制简单,成本较低;其缺点:由于话音和数据呼叫的呼叫模型不同,可能会导致频率资源浪费。

1)1x EV-DO发展现状

1x EV-DO可以与IS-95 A、CDMA 2000-1x处于同一频段。目前有3个版本:Rel 0前向峰值数据速率2.45Mbps,反向峰值数据速率153.6Kbps;Rel A前向峰值数据速率3.1Mbps,反向峰值数据速率1.8Mbps;Rel B第一阶段前向峰值数据速率9.3Mbps;反向峰值数据速率5.4Mbps,前反向速率都是Rel 0的3倍;Rel B第二阶段前向峰值数据速率14.7Mbps,反向峰值数据速率5.4Mbps。

CDMA 2000-1x EV-DO已在全世界范围内大规模商用。CDMA 2000-1x EV-DORel 0版本由于前反向速率的巨大差异,因此适合非对称的高速下载业务场景;CDMA 2000-1x EV-DO Rel A版本则新引入了多项关键技术,不但大幅提升了反向吞吐量,同时在链路时延方面亦有较大改善,DO Rel A标准中重点引入了QOS技术,在无线带宽一定的前提下,可为用户提供良好的业务体验。

1x EV-DO可以单独组网,也可以与CDMA 2000-1x混合组网弥补CDMA 2000-1x数据能力的不足。1x EV-DO与CDMA 2000-1x在无线接入网逻辑功能上是相互独立的,分组核心网可以共用。覆盖上,CDMA 2000-1x是对称的,1x EV-DO是不对称的,但二者前反向链路预算相差不多,二者可以共站址、共天馈。二者在频段、带宽、覆盖、规划上有很多共同之处,混合组网可以充分利用CDMA 2000-1x的投资、规划经验、优化经验,降低规划、建设、优化、运维成本。

现在中国电信的1x EV-DO网络就是基于原来CDMA 2000-1x网络建设的。

2)EV-DO Rel A的特点

CDMA 2000-1x EV-DO Rel A能够在1.25MHz的单载频上提供3.1Mbps的峰值速率,能适应有突发性大数据量需求的应用场合。CDMA 2000-1x EV-DO Rel A 对IP协议提供了有力的支持,能够承载由IP协议支撑的各类主流应用,方便用户在任何时间、任何地点同Internet/Intranet交互。综合来讲,具有如下特色。

(1)系统的特点。使用一个独立的1.25MHz载频来提供数据业务,不和语音业务共享资源,控制实现简单;

针对数据业务对时延和抖动不敏感,能容忍一定差错的特点,全面采用Turbo编码,以最大化系统吞吐量;

去掉了话音业务的QoS限制,针对数据业务提供了多级QoS;

结构设计和主流的IP骨干网相容,网络侧无论硬件还是软件均无需针对无线侧做任何改动;

可以和IS-95、CDMA 2000-1x系统共基站,可以重用原系统的射频设备,实现系统的平滑升级,用户借助双模式AT(Access Terminal,接入终端),可以分别获得最优的语音和数据业务。

(2)前向链路的特点。采用时分复用方式,所有属于同一最佳服务扇区的用户共享唯一的数据业务信道,峰值速率可达3.072Mbps;

没有功率控制的概念,基站在任何时候以全功率发射,并根据AT的反馈信息进行动态速率控制;

采用虚拟软切换,当AT接收数据时,只接收激活集中一个扇区发送的数据,AT按照一定的策略选择最佳服务扇区;

采用调度算法,动态调度分组数据的传输。

(3)反向链路的特点。采用码分复用方式,峰值速率可达1.8432Mbps;

采用快速动态功率控制和速度控制对反向链路的负荷进行调节;

采用软切换,可同时向多个扇区发送数据;通过反向导频进行相干解调。

(4)CDMA 2000-1x EV-DO总体网络结构。由于CDMA 2000-1x EV-DO技术仅支持数据业务,所以从网络结构上看,其网络结构比较简单。系统仅由AT、AN、PCF、PDSN、AAA等设备构成,也就是说,CDMA 2000-1x EV-DO采用基于IP网的结构,不需要ANSI-41的核心网结构。网络结构如图1-2所示。

图1-2 CDMA 2000-1x EV-DO的网络结构

图1-2中AT是接入终端,其功能类似于传统网络中的移动台。对于数据业务来说,终端的形式可能是多种多样的(如PDA等),并且数据处理部分和数据收发部分可能分开。与接入终端相对应,传统意义上的基站被称为接入网络(AN)。在图1-2中,当接入终端发生切换时,源接入网络和目标接入网络分别被叫做SRC_AN和TAG_AN。PCF(分组控制单元)和PDSN(分组数据服务节点)的功能与CDMA 2000-1x系统相同。AAA(认证、授权、计费)负责对用户进行认证,AN AAA完成AN级的认证功能。

接口主要包括空中接口、A8/A9接口、A12/A13接口。A8/A9接口、A10/A11接口的功能与CDMA 2000-1x相同,A12、A13接口是新增的。其中A12接口链接源、目标AN与AN AAA,只传送信令。该接口主要完成AN级的认证功能,同时AN AAA向AN返回AT在A8/A9接口、A10/A11接口需要使用的MN ID(IMSI)。A13接口也是信令接口,主要用于不同AN间切换时,交换AT的相关信息。

1x EV-DO保持了与 CDMA 2000-1x在设计和网络结构上的兼容性。在无线射频部分,1x EV-DO具有与CDMA 2000-1x相同的射频特性及实现方式,升级时可以直接使用已有的CDMA 2000-1x射频部分。但1x EV-DO与1x不完全兼容,1x EV-DO单模终端不能在CDMA 2000-1x网络中通信,同样CDMA 2000-1x单模终端也不能在1x EV-DO网络中通信。在组网方面,对于那些只需要分组数据业务的用户,1x EV-DO可以单独组网,此时的核心网配置可采用基于IP协议的、较为简单的网络结构;对于同时需要语音、数据业务的用户,可以与CDMA 2000-1x联合组网,同时提供语音与高速分组数据业务,不过这时用户终端需要采用同时支持1x EV-DO与 CDMA 2000-1x的双模终端。