主流无线接入技术综合比较

网络 通信技术
文章详细的分析无线接入技术中,CDMA1xEV-DO与HSPA的综合比较,从技术标准及演进,到它们之间的关键技术的对比,进行了深入的探讨。

随着接入技术的不断发展,无线接入技术已经得到了广泛的应用,同时人么对于无线的应用和性能还是非常认可的,这里给大家讲解主流无线接入技术的综合对比,希望对大家了解无线技术有所帮助。

随着无线接入技术的发展和新业务的不断涌现,传统的移动用户已不满足于简单的语音、短信和低速数据业务。用户需求的变化推动了移动宽带化的迅速发展。目前,3GPP/3GPP2已经制定了1xEV-DO(Rev0、A、B)、HSDPA/HSUPA(统称HSPA)等无线接入技术标准,凭借这些标准,用户可在移动环境下实现宽带数据传输。

HSDPA与1xEV-DORev0的无线接入技术具有可比性。从设计目的来看,两者解决问题的技术手段相同,都是通过提供高速的下行(前向)链路数据来支持非对称业务的需求。高速的下行(前向)链路十分有利于诸如广播、组播、流媒体等非对称业务的开展与应用;在标准兼容性方面,两种无线接入技术都考虑了与现有标准版本的兼容,最大程度地保护了运营商的现有投资与利益,减少了由现有网络技术升级带来的开销与代价。同样,作为HSDPA与1xEV-DORev0的演进版,HSUPA与1xEV-DORev A也非常类似,都是为提高上行分组数据速率,进一步满足宽带数据业务需求而提出的无线接入技术标准。

总之,HSPA与1xEV-DO在设计目的、传输业务、实现手段和采用的关键技术上都有很大的相似性,但也有差别。下面将从标准演进、关键技术、网络性能、商用情况方面对二者进行对比分析。

一、1xEV-DO与HSPA标准概况及演进对比

国际标准化组织3GPP/3GPP2分别负责UMTS和CDMA2000标准的制定。随着Internet数据网络的迅猛发展,为了在CDMA上支持高速率分组数据业务,高通公司提出了CDMA1xEV-DO的概念。2000年10月,3GPP2颁布了1xEV-DORev0标准。CDMA2000 1xEV-DO由CDMA2000 1x演进而来,是第一个可与有线宽带相比拟,提供高速分组数据业务的第三代移动通信标准。为了能够与1xEV-DO抗衡,WCDMA在R5规范中引入了HSDPA,在R6规范中引入了HSUPA。

标准兼容性上,HSDPA和WCDMA的R99及R4是完全后向兼容的,可以共享同一载波,也可以使用独立载波,但共享载波会对原网络造成一定影响。1xEV-DO与CDMA20001x网络完全后向兼容,它可以共享频谱,但必须占用独立载波,资源控制相对简单。

从技术上来说,3G标准的演进具有趋同性,表1为lxEV-DO与HSPA的基本参数对比。未来3G标准的演进在物理层方面会侧重于向带宽更高、频谱利用率更高的方向发展;高层则着重于向提供更好的QoS,特别是提供多种实时性业务的方向演进。在新技术方面,两种标准体系采用的新技术将趋于相似。

二、1xEV-DO与HSPA的关键技术对比

1xEV-DO和HSPA无线接入技术分别是CDMA2000和WCDMA标准系列中专门提供高速分组数据业务的无线标准通信无线接入技术。与CDMA20001x和WCDMA相比,1xEV-DO和HSPA无线接入技术在数据吞吐量、射频参数、编码和数据调制、业务支持、组网等方面进行了重大的改进。

1.下行链路复用方式
HSDPA和DORev0下行都有时分复用的概念,在HSDPA系统中,下行链路不仅支持多路用户数据的时分复用,还支持码分复用的方式,通过不同的OVSF码复用多路用户信号,在同一时刻最大的服务用户数为15。而在DORev 0系统中,下行链路只支持多路用户数据的时分复用,即在下行链路的某一时刻只有一个用户的数据传送。

HSDPA可与WCDMA共载波,新引入的HSDPA信道与WCDMA原有的信道码分复用,这种方式有助于语音和高速数据业务的混合使用和操作。这种情况下,HSDPA的用户可以共享HSDPA信道并进行时分分配,不同终端既可以在不同TTI,也可以在同一TTI内分享信道资源。在功率资源剩余的情况下,HSDPA业务信道也可码分复用,最多有4个HSDPA码分业务信道。

2.自适应调制编码
HSDPA和1xEV-DORev0均使用了自适应调制和编码技术,使数据传输与信道质量相匹配,从而获得更高的传输速率和频谱利用率。HSDPA前向使用了QPSK和16QAM调制方式;1xEV-DORev 0前向使用了QPSK、8PSK和16QAM调制方式;1xEV-DO Rev A在反向链路使用了QPSK和8PSK,增强了反向链路的峰值速率和系统容量。

DORev0系统中,自适应调制编码的实现通过终端测量当前时隙前向导频的信噪比,预测下一时隙内前向链路所能支持的最大传送速率,并通过DRC信道上报给基站。基站根据调度算法选择被服务用户,按照该用户请求的数据速率选择调制编码。

HSDPA系统中,自适应编码和调制是网络侧根据用户瞬时信道质量状况和目前资源选择最合适的下行链路调制和编码方式,使用户获得尽可能高的数据速率。HSPA和1xEV-DO都采用了适合高速突发数据业务的Turbo编码技术。

3.HARQ无线接入技术
HSPA和1xEV-DO都采用了HARQ重传机制,综合了前向纠错码(FEC)和重传(ARQ)两种方式的特点,重传功能移至基站,一方面减小数据传输的时延,另一方面,它充分利用了已传送的信息,获得时间分集的增益。

虽然HSDPA和DORev0都采用了HARQ无线接入技术,但在具体实现机制上两者仍存在一定的不同。在HSDPA的数据传输格式中,仅仅要求给出需要传送的数据包大小、调制及编码格式等,不定义重传次数,是否重传完全取决于基站所收到的确认消息是确认ACK还是否认NCK,重传的时隙由调度算法决定。我们通常所说的HSDPA速率是指数据包的尺寸与一个传输时隙(2ms)之比,不考虑重传可能造成的时间延长和速率降低。然而在DORev 0中,重传次数在传输格式中进行了明确的定义,每一个重传时隙的间隔也是固定的,所标称的速率是传输数据包大小与传输时隙数所用时间的比值。DO Rev 0支持“提前终止”无线接入技术,即根据速率确定分组重传的最大时隙数。在传送过程中,当发送端收到接收方的ACK应答后,立即停止重传,开始发送下一个新的数据分组。因此,1xEV-DO的实际速率往往高于标称速率。

 

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责任编辑:王晓东 来源: 通信世界
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