基本介紹
特點,背景,思想,發展,標準化進展,商用進展,技術特點,峰值速率,容量均衡,支持QoS,控制機制,低接入時延,低傳輸時延,低切換時延,業務,可視電話,VoIP,通信,移動遊戲,多播技術,技術特點,技術優勢,
特點
1xEV-DO是一種針對分組數據業務進行最佳化的、高頻譜利用率的CDMA無線通信技術，可在1.25MHz頻寬內提供峰值速率達3.1Mbps的高速數據傳輸服務。這一速率甚至高於WCDMA 5MHz頻寬內所能提供的數據速率。為了在不影響現有網路話音通信的前提下支持高速數據業務，1xEV-DO 採用了將語音信道和數據信道分離的方法。這是因為數據和語音具有不同的特性。如延時，數據速率對實時性要求低於語音業務；誤碼率，數據業務對誤比特率的要求高於語音業務；前反向非對稱，一般而言，前向數據業務（基站到移動台）的速率需求較反向高出數倍。而語音業務則為嚴格的對稱業務。
1xEV-DO與現有 IS-95 和 CDMA2000 1x網路兼容，從而很好地保護了IS-95 及 CDMA2000 1x運營商的現有投資。其中，1xEV-DO的碼片速率、功率需求、信道頻寬與 IS-95及 CDMA2000 1X相同；1xEV-DO可沿用現有網路規劃及射頻部件，基站可與IS-95或 CDMA2000 1x合一，成本低廉。1xEV-DO的功率控制與軟切換的方式與 IS-95 及CDMA2000 1x不同，其核心思想是通過動態控制數據速率而非功率，使每個用戶以可能得到的最高速率通信。前向鏈路使用可變時隙的方式時分復用。在 1xEV-DO中，接入點總以最高功率傳送，使處於有利位置的用戶得到非常高的速率。前向信道上, 1xEV-DO採用虛擬軟切換機制，移動台在同一時刻只接收來自同一接入點的數據。根據實時的DRC（動態速率控制）信息，基站可快速地相互切換。同時，基站測量載乾比（C/I）並在DRC信道向移動台指示最佳接入點；移動台不斷測量導頻強度，並不斷要求一個與當前信道條件相符合的數據速率。接入點按當時移動台所能支持的最大速率進行編碼。當用戶需求改變及信道條件改變時，動態地確定最佳化的數據速率。在反向，1xEV-DO用與 IS-95，CDMA2000 1X相同的軟切換技術，移動台傳送的信息被多個接入點接收；還有，支持高速分組數據突發。1xEV-DO採用 Turbo 編碼技術，反向具有連續的導頻。使解調性能得到改善。此外，CDMA2000 1xEV-DO採用增強的無線鏈路協定（RLP），與TCP協定共同減少誤幀率。其強大的空中鏈路鑒權與加密算法保證了用戶的安全。
背景
在20 世紀90 年代後期，隨著無線接入到網際網路（Internet）需求的增長，對無線分組數據業務的需求也隨之增長。以無線區域網路為代表的無線接入技術雖然能提供較高的頻寬，但是在安全性、計費和覆蓋等方面的局限性，限制了它們的廣泛套用。蜂窩移動通信網路可以提供廣域的覆蓋，具有良好的計費體系和安全架構，如果結合新的高速無線接入技術，在提供無線網際網路業務方面將具有美好的套用前景。同時考慮到與以ADSL 為代表的有線數據網路競爭的需要，要求這種新的蜂窩網路至少能提供與ADSL 相比擬的數據頻寬。鑒於此，高通公司從1996 年開始開發了HDR（High Data Rate）技術，並於2000 年被TIA/EIA接受為IS-856 標準（Release 0 版本），又稱為HRPD（High Rate Packet Data）或1x EV-DO。1x 表示它與CDMA2000 1x 系統所採用的射頻頻寬和碼片速率完全相同，具有良好的後向兼容性；EV（Evolution）表示它是CDMA2000 1x 的演進版本；DO（Data Optimization）表示它是專門針對分組數據業務而經過最佳化了的技術。1x EV-DO 於2001 年被ITU-R 接受為3G 技術標準之一。
思想
1x EV-DO 系統最初是針對非實時、非對稱的高速分組數據業務而設計的。高速傳送是對1x EV-DO 系統設計的核心功能要求，高速意味著需要基於有限的頻寬資源，利用蜂窩網路向移動用戶提供類似於有線網路（如ADSL）那樣的高速數據業務。最初設計1x EV-DO 系統時，主要是為了提供網頁瀏覽、檔案下載等無線網際網路業務，它們要么具有非實時的特點，對業務的QoS 保證沒有嚴格的要求；要么具有非對稱的特點，要求前向鏈路的傳送速率和吞吐量明顯高於反向鏈路。顯然，隨著業務的發展，對1x EV-DO 系統功能要求也將隨之提高。在CDMA2000 1x 系統中，中低速數據業務和語音業務是碼分復用的，共享基站發射功率、擴頻碼和頻率資源。基站通過快速閉環功率控制技術補償因信道衰落帶來的影響，從而獲得較高的頻譜利用效率，對於中低速數據及語音業務而言，這是最佳的選擇。但是，對於高速分組數據業務，這種快速功率控制並不能保證系統具有很高的頻譜利用效率，尤其是當高速分組數據業務與傳統的語音業務採用碼分方式共享頻率和基站功率資源時，系統效率會較低。
1x EV-DO 系統的基本設計思想是將高速分組數據業務與低速語音及數據業務分離開來，利用單獨載波提供高速分組數據業務，而傳統的語音業務和中低速分組數據業務由CDMA2000 1x 系統提供，這樣可以獲得更高的頻譜利用效率，網路設計也比較靈活。在具體設計時，應充分考慮到1x EV-DO 系統與CDMA2000 1x 系統的兼容性，並利用CDMA20001x/1x EV-DO 雙模終端或混合終端（Hybrid Access Terminal）的互操作，來實現低速語音業務與高速分組數據業務的共同服務。
發展
從1996 年高通公司開始研發HDR 技術，2000 年形成1x EV-DO 標準，2002 年1x EV-DO產品進入商用階段，截止2005 年初，全球已經建立起十多個1x EV-DO 商用網路，其市場化步伐逐漸加快。下面分別從標準化進展、商用進展和市場前景等3 個方面來說明1x EV-DO的發展情況。
標準化進展
1x EV-DO 作為網際網路的無線延伸，最初是為了提供非對稱的高速分組數據業務而設計的，迄今為止，1x EV-DO 空中接口標準已經發展出Release 0 和Release A 兩個版本，對應的TIA/EIA 標準分別是IS-856-0 和IS-856-A。
IS-856-0 於2000 年10 月發布，它支持的前向單用戶峰值速率為2.4576Mbit/s，反向單用戶峰值速率為153.6kbit/s，適合提供基於檔案下載、網頁瀏覽和電子郵件等非對稱的分組數據業務。
為了支持部分實時多媒體業務，高通公司於2003 年在IS-856-0 的基礎上進行了增強，增加了接收分集、QoS 保證、廣播和信道均衡等功能，並對終端和系統的基帶處理晶片進行了升級，引入了零中頻技術。不過這些增強功能並未以標準的形式發布。
隨著多媒體數據業務的發展，各種新的業務形式不斷出現，對系統頻寬和QoS 保證等方面的要求也不斷提高。由於存在反向鏈路頻寬和QoS 保證等方面的局限性，1x EV-DO Release0 系統難以滿足業務發展的相關要求。2004 年3 月，3GPP2 發布了1x EV-DO Release A 版本，並被TIA/EIA 接納為IS-856-A。IS-856-A 支持單用戶反向峰值速率為1.8Mbit/s，前向峰值速率進一步提高到3.1Mbit/s。IS-856-A 中採用了多用戶分組和更小的分組封裝，提供實時業務所需要的快速接入、快速尋呼及低延遲傳送特性，以滿足不同業務的不同QoS 要求；引入了多天線發射分集技術，有效地改善了高速分組數據在惡劣無線環境中的可靠性傳送問題。隨著1x EV-DO 空中接口標準的發展，其A 接口、終端技術規範及其新業務規範等也陸續制定出來，並不斷發展。
商用進展
自從2002 年5 月SKT 開通全球首個1x EV-DO 商用網路以來，1x EV-DO 保持了快速的發展勢頭，截至2005 年1 月，已有SKT、KTF、KDDI、Verizon、Vesper、Monet 等13 家運營商成功部署了1x EV-DO 商用網路，並有上百款1x EV-DO終端和十餘款上網卡進入商用，全球的1x EV-DO 用戶數已超過1200 萬。
目前，絕大多數1x EV-DO 商用系統和終端都基於Release 0 版本，少數設備廠家也正在開發或者已能提供基於Release 0 增強的1x EV-DO 設備，1x EV-DO Release A 系統產品預計將於2005 年底進入商用，終端產品預計將於2006 年進入商用。
技術特點
峰值速率
與EV-DO Rev 0相比，在EV-DO Rev A中不僅前向鏈路峰值速率從2.4Mbps提升到3.1Mbps的新高度，更重要的是反向鏈路得到了質的提升。隨著套用增量傳送及靈活的分組長度的結合，以及HybridARQ和更高階調製等技術在反向鏈路的引入，DO Rev A實現了反向鏈路峰值速率從DO Rev0的153.6Kbps到1.8Mbps的飛躍。
容量均衡
通過在手機中採用雙天線接收分集技術和均衡技術，EV-DO Rev A的前向扇區平均容量可以達到1500Kbps，較EV-DO Rev 0(平均小區容量850Kbps)提高75%。EV-DO Rev A的反向平均小區容量也得到大幅度的提升，從EV-DO Rev 0的300Kbps增加100%，達到600Kbps。如果基站上採用4分支接收分集技術，反向平均小區容量還可進一步提高至1200Kbps。
支持QoS
與EV-DO Rev 0相比，EV-DO Rev A在QoS支持方面進行了最佳化，取得了顯著提高，具體體現在以下方面：
控制機制
EV-DO Rev A中引入了多流機制，使系統和終端可以基於套用的不同QoS要求，對每個高層數據流進行資源分配和調度控制。同時，EV-DO Rev A中還提高了反向活動指示信道的傳輸速率，使終端可以實時跟蹤網路的負載情況，在系統高負載時，保證低傳輸時延數據流的數據傳輸。此外，EV-DO Rev A還引入了更多的數據傳輸速率和數據包格式，使系統可以更靈活地進行調度。總之，EV-DORevA在保證系統穩定性的前提下，可以靈活而有效地滿足不同數據流的傳輸要求，從而在一部終端上可以同時支持實時和非實時等多種業務。
低接入時延
低傳輸時延
在進行數據傳輸時，EV-DO Rev A引入了高容量模式和低時延模式。採用低時延模式可以採用不同的功率來傳輸某數據包的各子信息包。對首先傳輸的子信息包採用較高功率發射，從而使該數據包提前終止傳輸的機率提高，降低了平均傳輸時延。這對支持入VoIP和可視電話等實時業務十分重要。
低切換時延
EV-DO Rev A中引入了DSC信道，使終端基於信道情況選擇其他服務小區時，可以向網路進行預先指示，提前同步數據傳輸佇列，大大降低了前向切換時延。這對支持VoIP和可視電話等實時業務十分重要且效果顯著。
業務
可視電話
作為一項有代表性的3G業務，可視電話業務一直受到運營商的特別關注。可視電話業務可以提供實時的語音和視頻的雙向通信。移動用戶可以通過可視電話與其親友和朋友分享重要的時刻及其感受。運營商還可以在可視電話之上開發其他的增值服務，如可視會議、多人互動遊戲、保險理賠、遠距離醫護、可視安全系統等等。
可視電話具有高頻寬和高實時性的要求，因此應在能保證QoS的EV-DO Rev A網路上開展。EV-DO Rev A中大幅提高的反向速率和反向的頻譜效率，是可視電話業務順利開展的保證。EV-DO Rev A的QoS機制可以支持可視電話要求的快速呼叫建立、低端到端延時、快速切換。另外，採用接收分集技術將可以更好地提升可視電話的服務質量。
VoIP
順應網路和業務向全IP化演進的趨勢，EV-DO Rev A還可以支持分組網路上的VoIP業務。與可視電話一樣，VoIP有較高的實時性要求，這些都可以通過EV-DO Rev A特有的QoS機製得到保證。但另一方面，相比於可視電話業務，VoIP所需的頻寬較低，而對打包效率和抗時延抖動有更高的要求。EV-DO Rev A中針對VoIP將數據包格式進行了最佳化。同時，為更好地支持語音特性的數據包的傳輸，3GPP2還制定了C.S0063規範，定義了基於segment的成幀技術和頭壓縮技術。
EV-DO Rev A每扇區可以支持高達44個VoIP呼叫，已超過CDMA1X網路上的電路型語音的容量。若採用如接收分集和干擾消除等技術，容量還可進一步增大。
在EV-DO Rev A網路上開展VoIP業務，用戶不僅可以獲得與電路型語音業務相同的話音質量，還可以通過一部終端，進行語音和數據的並發通信。例如在通話時收發Email和上網瀏覽，或是在通話的同時，向對方傳送多媒體內容，如文本、圖片、音頻、視頻等。甚至可以在進行數據套用的同時(如下載或移動遊戲等)，發起和接聽語音呼叫。
通信
Push-to-Connect(PTC)業務是一種一對一或群組間半雙工的即按即講業務。即時多媒體通信又使PTC擴展到可以包含文本、圖片和視頻等多媒體。
除了和可視電話及VoIP一樣，要求快速呼叫建立、低端到端延時及快速切換等之外，PTC和IMM還要求網路有能力支持頻繁和快速的呼叫建立和釋放。EV-DORevA在接入信道上引入的更高的傳輸速率和更短的接入前綴，在高層協定中引入的三級尋呼周期機制，可以使終端在滿足上述要求的同時降低功耗，提高待機時間。
移動遊戲
在線上線上式移動遊戲，可以是單人(人與伺服器間互動)或多人互動式遊戲。有了移動互動式遊戲，用戶就可以在路上繼續進行其在家時玩的遊戲。
不同的互動式遊戲，對頻寬的要求差異較大。如有的場景式遊戲需要較高的頻寬以實時傳送場景地圖，而有的遊戲則需要在遊戲者按鍵操控時傳送較少的數據包。EV-DO Rev A在前反向上都可以支持較高的數據速率，可以滿足實時場景式遊戲的要求。同時EV-DO Rev A還針對數據量較少、但數據包很頻繁的遊戲套用設計的非常靈活的組包方式。如可以將若干個用戶小的數據包組成一個較大的數據包進行傳送，即保證了傳輸效率，又減小了數據包的傳輸等待時延。
多播技術
EV-DO提供更高的前反向扇區容量和峰值速率，使用戶可以快速下載或上傳大量數據。但是EV-DO網路提供的是單播技術，即網路上傳輸的數據僅能夠為一個用戶所接收。當小區內的很多用戶需要同時接收相同的內容時，如很多用戶同時觀看相同的流媒體內容，單播方式將占用大量的網路資源，使網路處於高負載狀態。這種情況下單播方案是一種很不經濟的傳輸方式。
為了以較經濟的方式向大量用戶同時傳送多媒體內容，3GPP2先是於2004年3月完成了基於DO Rev0的金牌多播標準，後又於2005年8月完成了採用OFDM調製方式的鉑金多播標準，相關BCMCS地面網路標準也已於2005年完成。通過在廣播時隙上採用OFDM調製方式，鉑金多播較基於DO Rev 0的金牌多播可以實現大約3倍的容量提升，在98%的覆蓋範圍內可實現1.2Mbps的數據速率(DORev0在雙天線接收的情況下為409.6Kbps)。金牌多播和鉑金多播可以與DO共享一個載波，使DO載波在網路忙時和閒時均能得到充分地利用。
運營商可以在部署EV-DO Rev A系統的同時，在同一個載波上分配一些時隙部署BCMCS並在BCMCS平台上逐步開發一些有特色的服務，如與移動電視和DO單播相捆綁的綜合多媒體傳送服務；也可將現在受到廣泛關注和認可的基於CDMA1X單播分組網路的流媒體業務過渡到BCMCS平台，提升網路傳送視頻流媒體的容量，以降低業務成本。
EV-DO Rev A系統可以支持很多對QoS有較高要求的新業務。
首訊EVDO無線上網卡連線速度顯示3.1M，實測開網頁和有線寬頻相差無幾，下載速度平均在250KB/S，最低時160K左右，高峰達到300K左右。
技術特點
EV-DO版本B的第一版將只需對現有的版本A網路進行軟體升級。該版本將聚合三個版本A載波，提供高達9.3Mbps的前向鏈路和高達5.4Mbps的反向鏈路峰值速率，然而該版本只支持低時延數據套用和服務。多載波的版本B數據機和手機也準備在今年上市。
EV-DO是英文Evolution-Data Optimized或者Evolution-Data only的縮寫。有時也寫做EVDO或者EV。
CDMA2000 1xEV-DO是一種可以滿足移動高速數據業務的技術。一條EV-DO通道的頻寬為1.25 MHz。實際建網時需要使用兩個不同的載波支持語音與數據業務，這雖然降低了頻率利用率，不過從頻譜效率上看，CDMA2000 1X+CDMA2000 1xEV-DO的傳輸數據能力已經超過WCDMA（目前WCDMA能夠實現的R4版本空中接口速率為2.4Mbps/5Mhz，而CDMA2000 1xEV-DO Release 0速率為2.4Mbps、CDMA2000 1xEV-DO Revision A速率為3.1Mbps）。而且從技術實現上面來看，語音業務和數據業務分開，既保持了高質量的語音，又獲得了更高的數據傳輸速率。網路規劃和最佳化上CDMA2000 1X和CDMA2000 1xEV-DO也相同，各個主要設備製造商的系統都能支持從CDMA2000 1X向CDMA2000 1xEV-DO的平滑升級，這對於電信運營商在技術和投資方面的選擇都很理想，有助於CDMA2000 1xEV-DO的推廣。
