evdo.jpg

На форуме всплывал вопрос – «Почему в EVDO Rev.B скорость до 14.7 Мбит/сек?». Я постарался кратко ответить на данный вопрос, но обещал более подробно описать, как удалось увеличить пропускную способность сети EVDO

 Что-бы ничего не упустить начну с самого первого релиза надстройки EVDO, получившее коммерческое обозначения – EVDO Rev.0» Впервые о которой заговорили еще в 1999 году. Первое обозначения которое предлагал Qualcomm -  CDMA-HDR или High Data Rate из которого можно было понять что главная особенность именно в высокой скорости передачи данных.

Технология EVDO-Rev.0 это надстройка на сети СDMA,  как GPRS и EDGE на GSM.

В таблице приведу краткие характеристики CDMA

Основные характеристики стандарта

Диапазон частот передачи MS

824,040–848,860 МГц

Диапазон частот передачи BTS

869,040–893,970 МГц

Относительная нестабильность несущей частоты BTS

± 5*10-8

Относительная нестабильность несущей частоты MS

± 2,5*10-6

Вид модуляции несущей частоты

QPSK(BTS), O-QPSK(MS)

Ширина спектра излучаемого cигнала:
 – по уровню минус 3 дБ
 – по уровню минус 40 дБ

  
1,25 МГц
1,50 МГц

Тактовая частота ПСП М-функции

1,2288 МГц

Количество каналов BTS на 1 несущей частоте

 

  • 1 пилот-канал
  • 1 канал синхронизации
  • 7 каналов персонального вызова
  • 55 каналов связи

Количество каналов MS

 

  • 1 канал доступа
  • 1 канал связи

Скорость передачи данных:
 –  в канале синхронизации
 –  в канале перс. вызова и доступа
 –  в каналах связи


  1200 бит/с
  9600, 4800 бит/с
  9600, 4800, 2400, 1200 бит/с

Кодирование в каналах передачи BTS

Сверточный код R=1/2К=9

Кодирование в каналах передачи MS

Сверточный код R=1/3K=9

Требуемое для приема отношение энергии бита информации

6–7 дБ

Максимальная эффективная излучаемая мощность BTS

50 Вт

Максимально эффективная излучаемая мощность MS

6,3–10 Вт

 

В первом релизе Rev.0 для увеличения скорости передачи данных использовали следующие методы:

  • Впервые была использована адаптивная модуляция – QPSK, 8-PSK и 16-QAM. Данный подход дал возможность не только повысить скорость передачи данных, но  и более разумно использовать ресурсы базовой станции и абонентского устройства.  Принцип работы адаптивной модуляции построен на оценке качества связи (уровня сигнала и количестве помех)   на основе которых определяется  наилучший метод модуляции, который сможет обеспечить передачу данных с минимальными потерями пакетов.
  • Появилась возможность распределять пользователей по приоритетам с наилучшими условиями приема и худшими условиями , где пользователи с  лучшими условиями получали больше ресурсов чем пользователи с худшими условиями, т.н методы «Multi-User Diversity» и «Scheduling Algoritm»
  • Улучшен алгоритм контроля мощности абонентского устройства.
  • Появилась возможность повторной передачи данных в случай их не удачной передачи, схема Hybrid ARQ;
  • Добавлен специальный канал динамического управления скоростью потока – DRC (Data Rate Control) .  Суть данного алгоритма состоит в определении абонентским терминалом значения DRC, для получения которого используется оценка отношения сигнал/шум на входящем канале. Индекс может иметь занчения от 0 до 12, определенный индекс отправляется устройством на БС и на основании полученного индекса БС знает с какой скоростью отправлять данные.  Допустимые ошибки в канале 1-2%, в противном случаи мобильный терминал понижает  значения индекса для достижения минимально допустимых ошибок в канале.  Если уровень сигнала и количество помех не позволяют декодировать сигнал даже с минимальной скоростью, на БС передается индекс 0, и устройство начинает искать другие сектора или соты.

Табл.2 Скоростные режимы Rev.0

Индекс DRC

Скорость данных

Размер пакета (бит)

Число слотов

Скорость кода

Модуляция

Значения

SNR,aB

Длина пакета

(мс)

J

38.4

1024

16

1/5

QPSK

-12

26.67

2

76.8

1024

8

1/5

QPSK

-9.6

13.33

3

153.6

1024

4

1/5

QPSK

-6.8

6.67

4

307.2

1024

2

1/5

QPSK

-3.9

3.33

5

307.2

2048

4

1/3

QPSK

-3.8

6.67

6

614.4

1024

1

1/3

QPSK

-0.6

1.67

7

614.4

2048

2

1/3

QPSK

-0.8

3.33

8

921.6

3072

2

1/3

QPSK

1.8

3.33

9

1228.8

2048

1

1/3

8-PSK

3.7

1.67

10

1228.6

4096

2

1/3

8-PSK

3.8

3.33

11

1843.2

3072

1

1/3

16-QAM

7.5

1.67

12

2457.6

4096

1

1/3

16-QAM

9.7

1.67


И как показало практическое применения адаптивного управления скоростью  (
DRC) позволило более эффективно повысить пропускную способность всей системы, чем изменения мощности передатчика.

Использования выше перечисленных методов, позволило повысить скорость передачи данных до 2.4 Мбит/сек входящего канала, оставив без изменения исходящий канал до 153 кбит/сек.

Технология EVDO Rev.A

На этом развития технологии не остановилось, так в 2004 году свет увидел очередной релиз EVDO, получивший обозначения Rev.A. Главной задачей обновления была задача повысить скорость передачи данных как на входящем так и исходящем канале,  а так-же уменьшения времени отклика (пинга). Поставленная задача была выполнена, скорость входящего канала была повышена до 3.1 Мбит/сек, исходящего до 1.8 Мбит/сек.

В новом релизе, для повышения скоростей были использованы следующие методы:

  • Применения новых турбо кодов 5/15 и 5/6 ;
  • Добавлена технология HARQ;
  • Новые скоростные режимы;
  • В исходящем канале начали использовать модуляцию 8-PSK;

 

Табл.3 Новые скоростные режиме добавленные в Rev.A

Индекс DRC

Скорость данных

Размер пакета (бит)

Число слотов

Скорость кода

Модуляция

Длина пакета

(мс)

13

1536

5120

2

5/12

16-QAM

3.33

14

3072

5120

1

5/6

16-QAM

1.67

 

Для уменьшения значения пинга (времени отклика) добавлено несколько протоколов и добавлена опция QoS  в результате значения пинга, удалось понизить до 50-80 мс, в зависимости от условий.

Технология EVDO Rev.B

В мае 2006 года, была опубликована спецификация нового стандарта EVDO  Rev.B или Multicarrier EV-DO (многоканальная версия) . Новый стандарт способен обеспечить феноменальную скорость передачи данных до 75 Мбит/сек. Для достижения таких скоростей использовались следующие нововведения:

  • Объединения нескольких каналов (до 15);
  • Добавлена новая высокоуровневая модуляция 64-QAM, позволило повысить пропускную способность канала до 4.9 Мбит/сек;
  • Статичное мультиплексирования каналов – позволило не существенно но сократить время отклика;
  • Добавлен гибридный режим повторного использования частот (Hybrid frequency reuse), который позволяет уменьшить помехи от соседних сот, что существенно повышает скорость на границах сот, где сигналы с разных БС практически одинаковы.

Существует так-же урезанная версия Rev.B которая предусматривает объединения нескольких несущих EVDO Rev.A, к примеру, такая структура применяется оператором «МТС Украина» где объедено 3 канала Rev.A что позволяет передавать данные на скорости до 9.3 Мбит/сек. Такая схема более простая,  так как позволяет адаптировать устройства путем обновления ПО как на стороне абонента так и на стороне оператора.

 На этом развития EVDO не завершилось, сейчас уже существую новые версия с применение новых технологий таких как MIMO и другие. Но это уже другая история, и скорее всего их ждет учесть малоизвестного WiMax, так как будущее за LTE и LTE-Advanced.

Андрей Плюта для netobzor.oeg

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить