Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с EVDO )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Маршрутизатор Kyocera PC Card EV-DO с Wi-Fi
Смартфон BlackBerry Style (серия 9670) отображает статус услуги «1XEV», как выделено в правом верхнем углу.

Эволюция-Data Optimized ( EVDO , EVDO и т.д.) является телекоммуникационный стандарт для беспроводной передачи данных через радио сигналов, как правило , для широкополосного доступа в Интернет . EV-DO - это эволюция стандарта CDMA2000 ( IS-2000 ), который поддерживает высокие скорости передачи данных и может быть развернут вместе с голосовыми услугами оператора беспроводной связи. Он использует передовые методы мультиплексирования , включая множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), а также мультиплексирование с временным разделением (TDM), чтобы максимизировать пропускную способность. Это часть CDMA2000.Семейство стандартов и было принято многими поставщиками услуг мобильной связи по всему миру, особенно теми, которые ранее использовали сети CDMA . Он также используется в спутниковой телефонной сети Globalstar . [1]

Услуга EV-DO была прекращена на большей части территории Канады в 2015 году [2].

Канал EV-DO имеет полосу пропускания 1,25 МГц, такую ​​же ширину полосы пропускания, что и IS-95A ( IS-95 ) и IS-2000 ( 1xRTT ), [3] хотя структура канала сильно отличается. Внутренняя сеть полностью основана на пакетах и не ограничена ограничениями, обычно присутствующими в сети 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 помощью Rel. 0 и до 3,1 Мбит / с с Rev. A. Скорость обратной линии связи для Rel. 0 может работать со скоростью до 153 кбит / с, а Rev. A может работать со скоростью до 1,8 Мбит / с. Он был разработан для сквозной работы в качестве сети на основе IP и может поддерживать любое приложение, которое может работать в такой сети, и с ограничениями скорости передачи данных.

Стандартные версии [ править ]

Беспроводной USB- модем CDMA2000 EV-DO Huawei
Беспроводной USB- модем Huawei 3G HSPA + EV-DO от Movistar Colombia

В стандарт было внесено несколько редакций, начиная с версии 0 (Rel. 0). Позже это было расширено с помощью Revision A (Rev. A) для поддержки качества обслуживания (для уменьшения задержки) и более высоких скоростей в прямом и обратном канале связи. В конце 2006 года была опубликована редакция B (Rev. B), функции которой включают возможность объединения нескольких несущих для достижения еще более высоких скоростей и меньших задержек (см. TIA-856 Rev. B ниже). Обновление EV-DO Rev. A до Rev. B включает обновление программного обеспечения модема базовой станции и дополнительного оборудования для новых носителей EV-DO. Существующим операторам cdma2000, возможно, придется перенастроить некоторые из своих существующих каналов 1xRTT на другие частоты, поскольку Rev. B требует, чтобы все несущие DO были в пределах 5 МГц.

EV-DO Rel. 0 (TIA-856, выпуск 0) [ править ]

Первоначальный дизайн EV-DO был разработан Qualcomm в 1999 году для удовлетворения требований IMT-2000 по нисходящей линии связи со скоростью более 2 Мбит / с для стационарной связи, в отличие от мобильной связи (т. Е. Подвижной службы сотовой связи). Первоначально стандарт назывался High Data Rate (HDR), но был переименован в 1xEV-DO после того, как был ратифицирован Международным союзом электросвязи (ITU) под обозначением TIA-856 . Первоначально 1xEV-DO расшифровывалось как «1x Evolution-Data Only», имея в виду, что это прямая эволюция 1x(1xRTT) стандарт радиоинтерфейса, по его каналам передается только трафик данных. Название стандартного документа 1xEV-DO - «Спецификация радиоинтерфейса высокоскоростной передачи пакетных данных cdma2000», поскольку cdma2000 (нижний регистр) - это другое название стандарта 1x, числовое обозначение которого - TIA-2000.

Позже, из-за возможных негативных коннотаций слова «только», часть «DO» в названии стандарта 1xEV-DO была заменена на «Оптимизированные данные», полное название - EV-DO теперь означает «Evolution- Оптимизация данных ". Префикс 1x был исключен многими крупными операторами связи и продается просто как EV-DO. [4] Это обеспечивает более благоприятный для рынка акцент на оптимизацию данных.

Структура канала прямой ссылки [ править ]

Основная характеристика, которая отличает канал EV-DO от канала 1xRTT, заключается в том, что он мультиплексируется по времени в прямом канале (от вышки к мобильному устройству). Это означает, что один мобильный телефон полностью использует прямой канал трафика в определенной географической области (секторе) в течение заданного 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 более простыми (и более избыточными сигналами). [5]

Прямой канал разделен на слоты, каждый длиной 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 (MAC), который сообщает мобильным устройствам, когда их данные запланированы, и «канал управления», который содержит другую информацию, которую сеть должна знать мобильным устройствам.

Модуляции , которые будут использоваться для связи с данной мобильной станции определяется самим мобильным устройством; он прослушивает трафик в канале и, в зависимости от мощности принимаемого сигнала, а также предполагаемых условий многолучевого распространения и замирания, делает наилучшее предположение относительно того, какую скорость передачи данных он может поддерживать, сохраняя при этом приемлемую 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). В качестве альтернативы мобильное устройство может выбрать «нулевую» скорость (DRC 0), указывая, что мобильное устройство либо не может декодировать данные с любой скоростью, либо пытается переключиться на другой обслуживающий сектор. [5]

Значения DRC следующие: [6]

Индекс DRCСкорость передачи данных (кбит / с)Слоты запланированыРазмер полезной нагрузки (бит)Кодовая скоростьМодуляцияТреб. SNR .
138,41610241/5QPSK-12
276,8810241/5QPSK-9,6
3153,6410241/5QPSK-6,8
4307,2210241/5QPSK-3,9
5307,2420481/5QPSK-3,8
6614,4110241/3QPSK-0,6
7614,4220481/3QPSK-0,8
8921,6230721/38-ПСК1,8
91228,8120482/3QPSK3,7
101228,8240961/316-КАМ3.8
111843,2130722/38-ПСК7,5
122457,6140962/316-КАМ9,7

Еще одним важным аспектом прямого канала связи EV-DO является планировщик. Наиболее часто используемый планировщик называется « пропорциональная справедливость ». Он разработан, чтобы максимизировать пропускную способность сектора, а также гарантировать 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, кто сообщает о худших условиях, со временем улучшатся.

Система также включает гибридный ARQ с инкрементным резервированием . Каждый субпакет многослотовой передачи является турбокодированной копией исходных битов данных. Это позволяет мобильным устройствам подтверждать получение пакета до того, как все его подсекции будут переданы. 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 временного интервала мобильное устройство способно определить весь пакет данных, оно может в это время отправить обратно раннее подтверждение; оставшиеся три субпакета будут отменены. Если, однако, пакет не подтвержден, сеть продолжит передачу оставшихся частей до тех пор, пока все не будут переданы или пакет не будет подтвержден. [5]

Структура обратной ссылки [ править ]

Обратный канал (от мобильного телефона обратно к базовой приемопередающей станции ) на EV-DO Rel. 0 работает очень похоже на 3G1X CDMA . Канал включает пилот-сигнал обратной линии связи (помогает декодировать сигнал) вместе с каналами пользовательских данных. Некоторые дополнительные каналы, которые не существуют в 3G1X, включают в себя канал DRC (описанный выше) и канал ACK (используемый для HARQ ). Только обратная линия связи имеет какое-либо управление мощностью , потому что прямая линия связи всегда передается на полной мощности для использования всеми мобильными устройствами. [6] Обратная линия связи имеет как разомкнутый, так и замкнутый контур управления мощностью. В разомкнутом контуре мощность передачи обратной линии связи устанавливается на основе принятой мощности в прямой линии связи. В замкнутом контуре мощность обратной линии связи увеличивается или уменьшается 800 раз в секунду, как указано обслуживающим сектором (аналогично 3G1X ). [7]

Все каналы обратной линии связи объединяются с использованием кодового разделения и передаются обратно на базовую станцию ​​с использованием BPSK [8], где они декодируются. Максимальная скорость, доступная для пользовательских данных, составляет 153,2 кбит / с, но в реальных условиях это достигается редко. Обычно достигаются скорости от 20 до 50 кбит / с.

EV-DO Rev. A (TIA-856 Revision A) [ править ]

Версия A EV-DO делает несколько дополнений к протоколу, сохраняя при этом полную обратную совместимость с Release 0.

Эти изменения включают введение нескольких новых скоростей передачи данных по прямой линии связи, которые увеличивают максимальную скорость передачи пакетов с 2,45 Мбит / с до 3,1 Мбит / с. Также были включены протоколы, которые сокращают время установления соединения (так называемый MAC с расширенным доступом), возможность для нескольких мобильных устройств совместно использовать один и тот же временной интервал (многопользовательские пакеты) и введение флагов QoS . Все они были созданы, чтобы обеспечить низкую задержку и низкую скорость передачи данных, например VoIP . [9]

Дополнительные форвардные ставки для EV-DO Rev. An: [10]

Индекс DRCСкорость передачи данных в кбит / сСлоты запланированыРазмер полезной нагрузки (бит)Кодовая скоростьМодуляция
131536251205/1216-КАМ
143072151205/616-КАМ

В дополнение к изменениям в прямом канале, обратный канал был улучшен для поддержки модуляции более высокой сложности (и, следовательно, более высоких скоростей передачи). 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 каждая мобильная станция имела допуск на помехи, который восполняется сетью, когда это позволяют условия обратной линии связи. [10] Обратный канал связи имеет максимальную скорость 1,8 Мбит / с, но в нормальных условиях пользователи получают скорость примерно 500–1000 кбит / с, но с большей задержкой, чем при использовании кабеля и DSL.

EV-DO Rev. B (TIA-856 Revision B) [ править ]

EV-DO Rev. B - это эволюция спецификации Rev. A с несколькими несущими. Он поддерживает возможности EV-DO Rev. A и предоставляет следующие улучшения:

  • Более высокие скорости на каждую несущую (до 4,9 Мбит / с в нисходящем канале на каждую несущую). Ожидается, что типичное развертывание будет включать 2 или 3 несущих для пиковой скорости 14,7 Мбит / с. Более высокие скорости за счет объединения нескольких каналов вместе улучшают пользовательский опыт и позволяют использовать новые услуги, такие как потоковое видео высокой четкости .
  • Уменьшение задержки за счет использования статистического мультиплексирования по каналам - повышает удобство работы с чувствительными к задержке услугами, такими как игры, видеотелефония, сеансы удаленной консоли и просмотр веб-страниц.
  • Увеличенное время разговора и ожидания
  • Уменьшение помех от соседних секторов, особенно для пользователей на границе сигнала соты, что улучшает скорости, которые могут быть предложены за счет использования гибридного повторного использования частот.
  • Эффективная поддержка услуг, которые имеют асимметричные требования к загрузке и выгрузке (т. Е. Разные скорости передачи данных, требуемые 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 [ править ]

Qualcomm рано осознала, что EV-DO - временное решение, предвидела грядущую войну форматов между LTE и решила, что потребуется новый стандарт. Qualcomm изначально называла эту технологию EV-DV (Evolution Data and Voice). [11] По мере того, как EV-DO становился все 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 представлена ​​в 2006 году как синоним этого стандарта. [14]

UMB задумывался как технология четвертого поколения , которая позволит ему конкурировать с LTE и WiMAX . Эти технологии используют основную сеть TCP / IP с высокой пропускной способностью и малой задержкой с высокоуровневыми сервисами, такими как голосовая связь. Широкое распространение сетей 4G обещает сделать приложения, которые ранее были невозможны, не только возможными, но и повсеместными. Примеры таких приложений включают потоковое видео высокой четкости с мобильных устройств и мобильные игры.

Как и LTE, система UMB должна была быть основана на сетевых технологиях Интернета, работающих в радиосистеме следующего поколения, с пиковой скоростью до 280 Мбит / с. Его разработчики стремились 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 OFDMA в UMB устранило бы многие недостатки технологии CDMA, использовавшейся ее предшественником, в том числе феномен «дыхания», сложность добавления емкости через микроячейки, фиксированные размеры полосы пропускания, которые ограничивают общую полосу пропускания, доступную для мобильных телефонов, и практически полный контроль со стороны одной компании над необходимой интеллектуальной собственностью.

Пока мощность существующих отн. Сети B можно увеличить в 1,5 раза за счет использования голосового кодека EVRC-B и подавления помех от телефона QLIC, 1x Advanced и EV-DO Advanced предлагают до 4-кратное увеличение пропускной способности сети с помощью подавления помех BTS (подавление помех обратного канала), каналов с несколькими несущими и интеллектуальные технологии управления сетью. [15] [16]

В ноябре 2008 года Qualcomm , главный спонсор UMB, объявил, что прекращает разработку технологии, отдавая предпочтение LTE . Это последовало за объявлением о том, что большинство операторов CDMA решили принять либо WiMAX, либо конкурирующий стандарт 3GPP Long Term Evolution (LTE) в качестве своей технологии 4G. Фактически ни один оператор не объявил о планах по внедрению UMB. [17]

Однако в ходе продолжающегося процесса разработки технологии 4G 3GPP добавила некоторые функции к LTE, что позволило ему стать единственным путем обновления для всех беспроводных сетей.

Особенности [ править ]

  • Радиоинтерфейс на основе OFDMA
  • Дуплекс с частотным разделением
  • Масштабируемая полоса пропускания от 1,25 до 20 МГц (системы OFDMA особенно хорошо подходят для более широких полос частот более 5 МГц)
  • Поддержка соты смешанного размера, например макросотовой, микросотовой и пикосотовой.
  • Архитектура IP- сети
  • 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 высокая скорость передачи данных и сокращение времени ожидания с использованием передовых антенных технологий прямой линии связи (FL)
    • MIMO , SDMA и формирование луча
  • Пропускная способность сектора более высокой обратной линии связи (RL) с квазиортогональной обратной линией связи
  • Повышение скорости передачи пользовательских данных на границе соты за счет адаптивного управления помехами
    • Динамическое повторное использование дробной частоты
    • Распределенное управление мощностью RL на основе помех от других сот
  • Услуги в режиме реального времени, обеспечиваемые быстрой бесшовной передачей обслуживания L1 / L2
    • Независимые передачи обслуживания RL и FL обеспечивают лучшую производительность передачи обслуживания по воздуху и по радиоканалу.
  • Оптимизация энергопотребления за счет использования быстрого пейджинга и полусоединенного состояния
  • Сигнализация с низкими накладными расходами с использованием гибкого управления ресурсами эфирного канала
  • Быстрый доступ и запрос с использованием каналов управления RL CDMA
  • Новая масштабируемая IP-архитектура поддерживает передачу обслуживания между технологиями
    • Новые механизмы передачи обслуживания поддерживают услуги в реальном времени по всей сети и с использованием различных технологий беспроводной связи.
  • Быстрый захват и эффективная работа с несколькими несущими за счет использования маяков
  • Конфигурация с несколькими операторами связи поддерживает поэтапное развертывание и сочетание простых и широкополосных устройств.

См. Также [ править ]

  • 3GPP2
  • 4G
  • CDMA2000
  • Развитый EDGE
  • Flash-OFDM
  • Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи или HSDPA
  • Мобильного широкополосного доступа
  • Мобильный широкополосный модем
  • OFDM
  • Список пропускной способности устройства
  • Список поставщиков сетевого оборудования Evolution-Data Optimized
  • Список сетей CDMA2000
  • LTE
  • Одновременная передача голоса и данных EV-DO (SVDO)
  • WiMAX

Примечания и ссылки [ править ]

  1. ^ Сайрус Фаривар. «Спутниковый телефон Globalstar GSP-1700 также загружен EV-DO» . Engadget . Проверено 14 августа 2015 года .
  2. ^ "Сервисные бюллетени: изменения сети CDMA в Канаде" . МТС. Архивировано из оригинального 29 мая 2015 года . Дата обращения 29 мая 2015 . С 1 июля 2015 года служба EVDO по всей Канаде (за исключением Манитобы) закрывается.
  3. ^ "3G - технологии CDMA2000 1xEV-DO" . Группа развития CDMA. Архивировано из оригинала на 2007-12-20 . Проверено 18 января 2008 .
  4. ^ "CDMA2000 1xEV-DO" . Технологии и решения QUALCOMM. Архивировано из оригинала на 2006-11-04.
  5. ^ a b c Bi, Qi; С. Витебский (17–21 марта 2002 г.). «Анализ производительности системы высокой скорости передачи данных 3G-1X EV-DO». Конференция по беспроводной связи и сети IEEE . IEEE: 389–395.
  6. ^ a b Би, Ци (март 2004 г.). «Исследование производительности прямой линии связи системы 1xEV-DO Rel. 0 с использованием полевых измерений и моделирования» (PDF) . Lucent Technologies . Проверено 18 января 2008 .
  7. ^ CDG: Преимущества CDMA2000 Архивированных 23 октября 2008 г., на Wayback Machine
  8. ^ «Скорость RTAP» . keysight.com . Проверено 14 августа 2015 года .
  9. ^ Гопал, Thawatt (11-15 марта 2007). "EVDO Rev. Анализ полосы пропускания канала управления для пейджинга". Конференция по беспроводной связи и сети IEEE . IEEE: 3262–7. DOI : 10,1109 / WCNC.2007.601 . ISBN 1-4244-0658-7.
  10. ^ a b "Высокоскоростной эфирный интерфейс пакетных данных cdma2000" (PDF) . 3GPP2 . Июль 2005. С. 10–114. Архивировано из оригинального (PDF) 16 февраля 2008 года . Проверено 18 января 2008 .
  11. ^ Младший, Майкл Ф. Орил. «Что такое EV-DV? - Определение» . www.mobileburn.com . Проверено 5 апреля 2018 года .
  12. ^ "CDG: Новости и события: Пресс-релизы CDG" . www.cdg.org . Проверено 5 апреля 2018 года .
  13. ^ "Ассоциация телекоммуникационной индустрии (TIA) публикует набор стандартов UMB" . tiaonline.org . 19 марта 2008. Архивировано из оригинала 21 февраля 2015 года . Проверено 14 августа 2015 года .
  14. ^ "CDG: Новости и события: Пресс-релизы CDG" . www.cdg.org . Проверено 5 апреля 2018 года .
  15. ^ "DO Advanced: Максимизация производительности EV-DO" . Qualcomm. 27 октября 2011 г.
  16. ^ «1X Advanced - Технический документ по увеличению пропускной способности в четыре раза» . Qualcomm. 1 мая 2009 г.
  17. ^ Qualcomm останавливает проект UMB , Рейтер, 13 ноября 2008 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Стандарты и спецификации 3GPP2 CDMA2000
  • Группа развития CDMA (CDG)
  • EVDOforums.com Дискуссионная группа EV-DO
  • Видео-демонстрация возможностей EVDO Rev. B