Оптимизированные данные эволюции
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( сентябрь 2010 г. ) |
Evolution-Data Optimized ( EV-DO , EVDO и т. д.) — телекоммуникационный стандарт беспроводной передачи данных посредством радиосигналов , обычно для широкополосного доступа в Интернет . EV-DO — это развитие стандарта CDMA2000 ( IS-2000 ), который поддерживает высокие скорости передачи данных и может быть развернут вместе с голосовыми услугами оператора беспроводной связи. Он использует передовые мультиплексирования методы , включая множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), а также мультиплексирование с временным разделением каналов (TDM) для максимизации пропускной способности. Он является частью семейства стандартов CDMA2000 и был принят многими поставщиками услуг мобильной связи по всему миру, особенно теми, которые ранее использовали сети CDMA . Он также используется в Globalstar сети спутниковой телефонной связи . [ 1 ]
Сервис EV-DO был прекращен на большей части территории Канады в 2015 году. [ 2 ]
Канал EV-DO имеет полосу пропускания 1,25 МГц, ту же ширину полосы пропускания, которую IS-95A ( IS-95 ) и IS-2000 ( 1xRTT ). используют [ 3 ] хотя структура каналов сильно отличается. Внутренняя сеть полностью основана на пакетах и не ограничена ограничениями, обычно присутствующими в сетях с коммутацией каналов .
Функция EV-DO сетей CDMA2000 обеспечивает доступ к мобильным устройствам со скоростью радиоинтерфейса прямой линии связи до 2,4 Мбит/с с вып. 0 и до 3,1 Мбит/с для версии A. Скорость обратного канала для версии Rel. 0 может работать со скоростью до 153 кбит/с, а версия A может работать со скоростью до 1,8 Мбит/с. Он был разработан для сквозной работы в качестве сети на базе IP и может поддерживать любое приложение, которое может работать в такой сети и с ограничениями по скорости передачи данных.
Стандартные версии
[ редактировать ]
Было несколько редакций стандарта, начиная с версии 0 (Rel. 0). Позже это было расширено в версии A (Rev. A) для поддержки качества обслуживания (для уменьшения задержки) и более высоких скоростей на прямом и обратном канале связи. В конце 2006 года была опубликована версия B (Rev. B), функции которой включают возможность объединения нескольких операторов связи для достижения еще более высоких скоростей и меньших задержек (см. TIA-856 Rev. B ниже). Обновление с EV-DO Rev. A до Rev. B включает обновление программного обеспечения модема сотовой связи и дополнительного оборудования для новых операторов связи EV-DO. Существующим операторам cdma2000, возможно, придется перенастроить некоторые из существующих каналов 1xRTT на другие частоты, поскольку версия B требует, чтобы все несущие DO находились в пределах 5 МГц.
EV-DO Рел. 0 (TIA-856, версия 0)
[ редактировать ]Первоначальная конструкция EV-DO была разработана Qualcomm в 1999 году для удовлетворения требований IMT-2000 к нисходящей линии связи со скоростью более 2 Мбит/с для стационарной связи, в отличие от мобильной связи (т. е. мобильной связи). Изначально стандарт назывался High Data Speed (HDR), но был переименован в 1xEV-DO после ратификации Международным союзом электросвязи (ITU) под обозначением TIA-856 . Первоначально 1xEV-DO означало «1x Evolution-Data Only», имея в виду, что он является прямым развитием стандарта радиоинтерфейса 1x (1xRTT), каналы которого передают только трафик данных. Название стандартного документа 1xEV-DO — «Спецификация воздушного интерфейса высокоскоростной пакетной передачи данных cdma2000», поскольку cdma2000 (строчные буквы) — это другое название стандарта 1x, числовое обозначение которого — TIA-2000.
Позже, из-за возможного негативного значения слова «только», часть «DO» в названии стандарта 1xEV-DO была изменена на «Data Optimized», полное название — EV-DO теперь означает «Evolution-». Данные оптимизированы». Префикс 1x был исключен многими крупными операторами связи и продается просто как EV-DO. [ 4 ] Это обеспечивает более благоприятный для рынка акцент на технологии, оптимизированной для данных.
Структура канала прямой связи
[ редактировать ]Основная характеристика, которая отличает канал EV-DO от канала 1xRTT, заключается в том, что он мультиплексируется по времени в прямом канале связи (от вышки к мобильному телефону). Это означает, что один мобильный телефон полностью использует прямой канал трафика в пределах определенной географической области (сектора) в течение данного интервала времени. Используя этот метод, EV-DO может независимо модулировать временной интервал каждого пользователя. Это позволяет обслуживать пользователей в благоприятных радиочастотных условиях с помощью очень сложных методов модуляции , а также обслуживать пользователей в плохих радиочастотных условиях с помощью более простых (и более избыточных) сигналов. [ 5 ]
Прямой канал разделен на слоты, длительность каждого из которых составляет 1,667 мс. В дополнение к пользовательскому трафику в поток чередуются служебные каналы, которые включают в себя «пилотный», который помогает мобильному устройству найти и идентифицировать канал, канал доступа к среде передачи (MAC), который сообщает мобильным устройствам, когда их данные запланированы, и «канал управления», который содержит другую информацию, которую сеть должна знать мобильным устройствам.
Модуляция , которая будет использоваться для связи с данным мобильным устройством, определяется самим мобильным устройством; он прослушивает трафик в канале и в зависимости от уровня принимаемого сигнала, а также воспринимаемых условий многолучевого распространения и замираний делает наилучшее предположение о том, какую скорость передачи данных он может поддерживать, сохраняя при этом разумную частоту ошибок кадров 1- 2%. Затем он передает эту информацию обратно в обслуживающий сектор в виде целого числа от 1 до 12 по каналу «Цифрового управления скоростью» (DRC). Альтернативно, мобильная станция может выбрать «нулевую» скорость (DRC 0), что указывает на то, что мобильная станция либо не может декодировать данные ни на какой скорости, либо что она пытается переключиться на другой обслуживающий сектор. [ 5 ]
Значения DRC следующие: [ 6 ]
| Индекс ДРК | Скорость передачи данных (кбит/с) | Слоты запланированы | Размер полезной нагрузки (биты) | Скорость кода | Модуляция | SNR Требуется. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 38.4 | 16 | 1024 | 1/5 | КФСК | -12 |
| 2 | 76.8 | 8 | 1024 | 1/5 | КФСК | -9.6 |
| 3 | 153.6 | 4 | 1024 | 1/5 | КФСК | -6.8 |
| 4 | 307.2 | 2 | 1024 | 1/5 | КФСК | -3.9 |
| 5 | 307.2 | 4 | 2048 | 1/5 | КФСК | -3.8 |
| 6 | 614.4 | 1 | 1024 | 1/3 | КФСК | -0.6 |
| 7 | 614.4 | 2 | 2048 | 1/3 | КФСК | -0.8 |
| 8 | 921.6 | 2 | 3072 | 1/3 | 8-ПСК | 1.8 |
| 9 | 1228.8 | 1 | 2048 | 2/3 | КФСК | 3.7 |
| 10 | 1228.8 | 2 | 4096 | 1/3 | 16-КАМ | 3.8 |
| 11 | 1843.2 | 1 | 3072 | 2/3 | 8-ПСК | 7.5 |
| 12 | 2457.6 | 1 | 4096 | 2/3 | 16-КАМ | 9.7 |
Другим важным аспектом канала прямой линии связи EV-DO является планировщик. Наиболее часто используемый планировщик называется « пропорциональным справедливым ». Он предназначен для максимизации пропускной способности сектора, а также гарантирует каждому пользователю определенный минимальный уровень обслуживания. Идея состоит в том, чтобы запланировать, чтобы мобильные телефоны чаще сообщали о более высоких индексах DRC в надежде, что те, которые сообщают о худших условиях, со временем улучшатся.
Система также включает в себя гибридный ARQ с инкрементным резервированием . Каждый субпакет многослотовой передачи представляет собой турбокодированную копию исходных битов данных. Это позволяет мобильным телефонам подтверждать пакет до того, как будут переданы все его подразделы. Например, если мобильный телефон передает индекс DRC, равный 3, и запланирован прием данных, он будет ожидать получения данных в течение четырех временных интервалов. Если после декодирования первого слота мобильное устройство сможет определить весь пакет данных, оно может в это время отправить обратно раннее подтверждение; оставшиеся три субпакета будут отменены. Однако если пакет не подтвержден, сеть продолжит передачу оставшихся частей до тех пор, пока все не будут переданы или пока пакет не будет подтвержден. [ 5 ]
Структура обратной ссылки
[ редактировать ]Обратный канал (от мобильного телефона обратно к базовой приемопередатчику ) на EV-DO Rel. 0 работает очень похоже на CDMA2000 1xRTT . Канал включает в себя пилот-сигнал обратной линии связи (помогает при декодировании сигнала) вместе с каналами пользовательских данных. Некоторые дополнительные каналы, которые не существуют в 1x, включают в себя канал DRC (описанный выше) и канал ACK (используемый для HARQ ). Только обратный канал имеет какой-либо контроль мощности , поскольку прямой канал всегда передается на полную мощность для использования всеми мобильными телефонами. [ 6 ] Обратная линия связи имеет как разомкнутый, так и замкнутый контур управления мощностью. В разомкнутом контуре мощность передачи обратной линии связи устанавливается на основе принимаемой мощности по прямой линии связи. В замкнутом контуре мощность обратной линии связи увеличивается или уменьшается 800 раз в секунду, как указано обслуживающим сектором (аналогично 1x ). [ 7 ]
Все каналы обратной линии связи объединяются с использованием кодового разделения и передаются обратно на базовую станцию с использованием BPSK. [ 8 ] где они расшифрованы. Максимальная скорость, доступная для пользовательских данных, составляет 153,2 Кбит/с, но в реальных условиях это достигается редко. Типичные достигаемые скорости составляют 20–50 кбит/с.
EV-DO Редакция A (TIA-856 Редакция A)
[ редактировать ]Версия A EV-DO вносит несколько дополнений в протокол, сохраняя при этом его полную обратную совместимость с версией 0.
Эти изменения включали введение нескольких новых скоростей передачи данных по прямой линии связи, которые увеличивают максимальную скорость пакетной передачи с 2,45 Мбит/с до 3,1 Мбит/с. Также были включены протоколы, которые уменьшали время установления соединения (называемые расширенным каналом доступа MAC), возможность более чем одному мобильному устройству использовать один и тот же временной интервал (многопользовательские пакеты) и введение флагов QoS . Все это было создано для обеспечения связи с низкой задержкой и низкой скоростью передачи данных, такой как VoIP . [ 9 ]
Дополнительные форвардные ставки для EV-DO Rev. An составляют: [ 10 ]
| Индекс ДРК | Скорость передачи данных в кбит/с | Слоты запланированы | Размер полезной нагрузки (биты) | Скорость кода | Модуляция |
|---|---|---|---|---|---|
| 13 | 1536 | 2 | 5120 | 5/12 | 16-КАМ |
| 14 | 3072 | 1 | 5120 | 5/6 | 16-КАМ |
В дополнение к изменениям в прямом канале, обратный канал был улучшен для поддержки более сложной модуляции (и, следовательно, более высоких скоростей передачи данных). Был добавлен дополнительный вторичный пилот-сигнал, который активируется мобильным телефоном, когда он пытается достичь повышенной скорости передачи данных. Для борьбы с перегрузкой обратной линии связи и ростом шума протокол требует, чтобы каждому мобильному телефону был предоставлен допуск на помехи, который пополняется сетью, когда условия обратной линии связи позволяют это. [ 10 ] Максимальная скорость обратного канала составляет 1,8 Мбит/с, но в нормальных условиях пользователи сталкиваются со скоростью примерно 500–1000 Кбит/с, но с большей задержкой, чем у DOCSIS и DSL .
EV-DO Редакция B (TIA-856 Редакция B)
[ редактировать ]EV-DO Rev. B представляет собой развитие спецификации Rev. A с поддержкой нескольких несущих. Он поддерживает возможности EV-DO Rev. A и предоставляет следующие улучшения:
- Более высокие скорости для каждого оператора связи (до 4,9 Мбит/с на нисходящем канале для каждого оператора связи). Ожидается, что типичные развертывания будут включать 2 или 3 оператора связи с пиковой скоростью 14,7 Мбит/с. Более высокие скорости за счет объединения нескольких каналов повышают удобство работы пользователя и позволяют использовать новые услуги, такие как высокой четкости потоковое видео .
- Снижение задержки за счет использования статистического мультиплексирования между каналами — улучшает работу чувствительных к задержке сервисов, таких как игры, видеотелефония, сеансы удаленной консоли и просмотр веб-страниц.
- Увеличенное время разговора и ожидания
- Уменьшение помех со стороны соседних секторов, особенно для пользователей на границе сигнала соты, что повышает скорость, которую можно предложить за счет использования гибридного повторного использования частоты.
- Эффективная поддержка сервисов, которые имеют асимметричные требования к загрузке и выдаче (т. е. разные скорости передачи данных, необходимые в каждом направлении), таких как передача файлов, просмотр веб-страниц и широкополосная доставка мультимедийного контента.
EV-DO Rev. C (TIA-856 Revision C) и TIA-1121
[ редактировать ]Компания Qualcomm сразу поняла, что EV-DO является временным решением, предвидела предстоящую войну форматов между LTE и решила, что потребуется новый стандарт. Первоначально компания Qualcomm назвала эту технологию EV-DV (Evolution Data and Voice). [ 11 ] По мере того, как EV-DO стал более распространенным, EV-DV превратился в EV-DO Rev C.
Стандарт EV-DO Rev. C был определен 3GPP2 для улучшения стандарта мобильных телефонов CDMA2000 для приложений и требований следующего поколения. Он был предложен Qualcomm как естественный путь развития CDMA2000, а спецификации были опубликованы 3GPP2 (C.S0084-*) и TIA (TIA-1121) в 2007 и 2008 годах соответственно. [ 12 ] [ 13 ]
Торговая марка UMB (Ultra Mobile Broadband) была введена в 2006 году как синоним этого стандарта. [ 14 ]
UMB задумывался как технология четвертого поколения , которая могла бы составить конкуренцию LTE и WiMAX . Эти технологии используют базовую сеть TCP/IP с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, а на ее основе построены сервисы высокого уровня, такие как голосовая связь. Широкое развертывание сетей 4G обещает сделать приложения, которые ранее были невозможны, не только возможными, но и повсеместными. Примеры таких приложений включают мобильное потоковое видео высокой четкости и мобильные игры.
Как и LTE, система UMB должна была быть основана на сетевых технологиях Интернета, работающих на основе радиосистемы следующего поколения с пиковой скоростью до 280 Мбит/с. Разработчики намеревались сделать систему более эффективной и способной предоставлять больше услуг, чем технологии, которые она должна была заменить. Чтобы обеспечить совместимость с системами, которые он должен был заменить, UMB должен был поддерживать передачу обслуживания с другими технологиями, включая существующие системы CDMA2000 1X и 1xEV-DO.
Использование UMB OFDMA устранило бы многие недостатки технологии CDMA, использовавшейся ее предшественником, включая феномен «дыхания», сложность увеличения емкости с помощью микросот, фиксированные размеры полосы пропускания, которые ограничивают общую полосу пропускания, доступную для мобильных телефонов, и практически полный контроль одной компанией над необходимой интеллектуальной собственностью.
В то время как мощность существующих Отн. Сети B можно увеличить в 1,5 раза за счет использования голосового кодека EVRC-B и подавления помех от мобильных телефонов QLIC, 1x Advanced и EV-DO Advanced предлагают увеличение пропускной способности сети до 4 раз за счет подавления помех BTS (подавление помех по обратной линии связи), каналов с несколькими несущими. и интеллектуальные технологии управления сетями. [ 15 ] [ 16 ]
В ноябре 2008 года компания Qualcomm , ведущий спонсор UMB, объявила о прекращении разработки технологии в пользу LTE . Это последовало за объявлением о том, что большинство операторов CDMA решили использовать стандарт WiMAX или LTE в качестве технологии 4G. Фактически ни один оператор связи не объявил о планах внедрения UMB. [ 17 ]
Однако в ходе продолжающегося процесса разработки технологии 4G 3GPP добавил к LTE некоторые функции, что позволило ему стать единственным путем обновления для всех беспроводных сетей.
Функции
[ редактировать ]- OFDMA Радиоинтерфейс на основе
- Дуплекс с частотным разделением
- Масштабируемая полоса пропускания от 1,25 до 20 МГц (системы OFDMA особенно хорошо подходят для более широкой полосы пропускания, превышающей 5 МГц)
- Поддержка ячеек смешанного размера, например макроклеточных, микроклеточных и пикоклеточных.
- IP -сети Архитектура
- Поддержка плоских, централизованных и смешанных топологий.
- Скорость передачи данных более 275 Мбит/с в нисходящем направлении и более 75 Мбит/с в восходящем направлении.
- Значительно более высокие скорости передачи данных и снижение задержек благодаря использованию усовершенствованных антенных технологий Forward Link (FL).
- Более высокая пропускная способность сектора обратного канала (RL) с квазиортогональным обратным каналом связи
- Увеличение скорости передачи данных пользователей на границе соты за счет адаптивного управления помехами
- Динамическое повторное использование дробных частот
- Распределенное управление мощностью RL на основе помех от других ячеек
- Услуги в реальном времени, обеспечиваемые быстрой плавной передачей обслуживания L1/L2
- Независимые передачи обслуживания RL и FL обеспечивают лучшую производительность воздушной линии и передачи обслуживания.
- Оптимизация энергопотребления за счет использования быстрого пейджинга и полуподключенного состояния
- Передача сигналов с низкими накладными расходами с использованием гибкого управления ресурсами радиоканала.
- Быстрый доступ и запрос с использованием RL CDMA каналов управления
- Новая масштабируемая IP-архитектура поддерживает передачу обслуживания между технологиями
- Новые механизмы передачи обслуживания поддерживают услуги в режиме реального времени по всей сети и с использованием различных технологий радиосвязи.
- Быстрое обнаружение и эффективная работа с несколькими несущими за счет использования маяков.
- Конфигурация с несколькими операторами связи поддерживает поэтапное развертывание и сочетание несложных и широкополосных устройств.
См. также
[ редактировать ]
- 3GPP2
- 4G
- CDMA2000
- Развитый EDGE
- Flash-OFDM
- Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи или HSDPA
- Мобильная широкополосная связь
- Мобильный широкополосный модем
- Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)
- Список битрейтов интерфейса
- Список поставщиков сетевого оборудования, оптимизированного для Evolution-Data
- Список сетей CDMA2000
- ЛТЕ
- Одновременная передача голоса и данных EV-DO (SVDO)
- WiMAX
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ Сайрус Фаривар. «Сатфон Globalstar GSP-1700 также оснащен EV-DO» . Engadget . Архивировано из оригинала 12 сентября 2018 года . Проверено 14 августа 2015 г.
- ^ «Сервисные бюллетени: Изменения в сети CDMA в Канаде» . МТС. Архивировано из оригинала 29 мая 2015 года . Проверено 29 мая 2015 г.
С 1 июля 2015 г. служба EVDO на всей территории Канады (за исключением Манитобы) прекращает работу.
- ^ «Технологии 3G-CDMA2000 1xEV-DO» . Группа развития CDMA. Архивировано из оригинала 20 декабря 2007 г. Проверено 18 января 2008 г.
- ^ «CDMA2000 1xEV-DO» . Технологии и решения QUALCOMM. Архивировано из оригинала 4 ноября 2006 г.
- ^ Jump up to: а б с Би, Ци; С. Витебский (17–21 марта 2002 г.). «Анализ производительности системы высокой скорости передачи данных 3G-1X EV-DO». Конференция IEEE по беспроводной связи и сетям . ИИЭР: 389–395.
- ^ Jump up to: а б Би, Ци (март 2004 г.). «Исследование производительности прямой линии связи системы 1xEV-DO версии 0 с использованием полевых измерений и моделирования» (PDF) . Люсент Технологии . Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2008 г. Проверено 18 января 2008 г.
- ^ CDG: Преимущества CDMA2000. Архивировано 23 октября 2008 г., в Wayback Machine.
- ^ «Тариф RTAP» . keysight.com . Проверено 14 августа 2015 г.
- ^ Гопал, Таватт (11–15 марта 2007 г.). «EVDO Rev. Анализ пропускной способности канала управления для пейджинговой связи». 2007 Конференция IEEE по беспроводной связи и сетям . IEEE. стр. 3262–7. дои : 10.1109/WCNC.2007.601 . ISBN 978-1-4244-0658-6 . S2CID 15430071 .
- ^ Jump up to: а б «Высокоскоростной воздушный интерфейс пакетной передачи данных cdma2000» (PDF) . 3GPP2 . Июль 2005 г., стр. 10–114. Архивировано из оригинала (PDF) 16 февраля 2008 г. Проверено 18 января 2008 г.
- ^ Орил, Майкл Ф. младший. «Что такое EV-DV? — Определение» . www.mobileburn.com . Проверено 5 апреля 2018 г.
- ^ «CDG: Новости и события: Пресс-релизы CDG» . www.cdg.org . Архивировано из оригинала 21 февраля 2015 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
- ^ «Ассоциация телекоммуникационной отрасли (TIA) публикует пакет стандартов UMB» . tiaonline.org . 19 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 21 февраля 2015 г. . Проверено 14 августа 2015 г.
- ^ «CDG: Новости и события: Пресс-релизы CDG» . www.cdg.org . Архивировано из оригинала 21 февраля 2015 года . Проверено 5 апреля 2018 г.
- ^ «DO Advanced: максимальное повышение производительности EV-DO» . Qualcomm. 27 октября 2011. Архивировано из оригинала 24 июня 2012 года . Проверено 17 марта 2012 г.
- ^ «1X Advanced – четырехкратное увеличение голосовой емкости» . Qualcomm. 1 мая 2009 года. Архивировано из оригинала 24 июня 2012 года . Проверено 17 марта 2012 г.
- ^ Qualcomm останавливает проект UMB , Reuters, 13 ноября 2008 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- 3GPP2 CDMA2000 Стандарты и технические характеристики
- Группа развития CDMA (CDG)
- EVDOforums.com Дискуссионная группа EV-DO
- Видеодемонстрация возможностей EVDO Rev. B
сотовой сети Стандарты |
|---|
