CDMA2000 1x增强型技术：将语音容量增至4倍

美国高通公司供稿    来源:电子产品世界

　　引言

　　CDMA2000 1x是一项受到广泛认可的技术。截至2009年年初，全球已有超过265家运营商采用该技术，用户数超过4亿。拥有同级别较大容量的1x使运营商可以提供具有成本效益的语音服务。为适应日益增长的需求，CDMA2000 1x正向1x增强型演进，这一自然过渡步骤将使现有的1x网络容量提高3倍，使运营商可以释放频段用于部署高收益的EV-DO宽带数据服务，或在相同的频段内支持更多的语音需求。

　　运营商可分阶段和更经济地过渡到1x增强型技术。第一步，他们可以通过部署具有增强功能(EVRC-B和QLIC)的终端，使容量轻松提高50%，目前市场上已经出现这种终端。下一步就是通过新终端进行简单的信道卡升级，以实现向1x增强型技术的演进。此外，他们还可将支持终端接收分集的设备预先推向市场，以便在信道卡升级后立刻实现高达2.3倍的容量提升。1x 增强型技术有望于2010年下半年投入商用。

　　同时支持1x语音和EV-DO数据(SVDO)是一种补充式的终端增强，将显著改善用户体验，同时不影响标准或网络架构。SVDO使终端能在进行1x语音通话的同时接入EV-DO数据服务。

　　强劲的演进路线

　　如图1所示，1x和EV-DO拥有强劲而成熟的演进路线。这两条演进路线都提供简单且具有成本效益的升级，既经得起未来的考验，又完全后向兼容。本文重点分析CDMA2000 1x的演进及显著提升语音容量的能力。



　　1. 最初部署时支持3个EV-DO的载波峰值速率。

　　2. 3个EV-DO载波采用64QAM时的下行峰值速率。标准情况下最多支持15个版本A载波聚合。

　　3. EV-DO Advanced(增强型)的峰值速率是基于4个EV-DO载波，在下行采用2x2 MIMO和64QAM，上行采用16 QAM。

　　4. 通过采用新编码(EVRC-B)和干扰消除技术(QLIC)实现容量提升。

　　5. 通过分集接收技术可以增至4倍容量，不使用时增至3倍。

　　按用户数计算，CDMA2000 1x是应用最广的3G技术。它整合了高效声码器、强大的功率控制和软切换机制，提供同级别中良好的语音质量和较大容量。

　　1x 增强型技术是CDMA2000 1x下一步的自然演进

　　在“无限量语音”提供时代和以语音为中心的市场的出现，运营商开始寻求高效的语音解决方案。同时，越来越受欢迎的宽带数据驱使运营商将越来越多的频段用于数据服务。作为CDMA2000 1x演进中的里程碑，1x 增强型技术就是为满足此类需求而设计的，是CDMA2000 1x自然演进的下一步，将显著提高目前1x网络的容量，是简易的渐进式升级。

　　终端增强技术最多可使容量提高50%

　　作为迈向1x 增强型技术的第一步，运营商可使用具有更高效的声码器EVRC-B(4GVTM-B)和终端干扰消除(QLIC)的新终端，使容量轻松提高50%。网络方面则需要通过软件升级以支持新型声码器，带有增强功能的终端目前已实现商用并完成部署。



　　作为高通公司4GV语音编解码器技术套件的模式，EVRC-B是一种新型高效的声码器。在保持语音质量不变的同时，EVRC-B提供比现在大部分CDMA终端上所使用的EVRC声码器更高的容量。QLIC是一项整合在终端中的前向链路干扰消除功能。QLIC可基本消除终端扇区内和扇区间的干扰。这种干扰的减少会带来前向链路的总体容量的增加。很多基于高通MSM芯片的商用终端都已支持EVRC-B和QLIC功能。事实上，随着网络的升级，部分运营商已经部署了这些终端。

　　1x增强型技术提供了4倍语音容量的增加

　　1x 增强型技术建立于上述增强技术基础之上，通过在成熟的1x技术上使用干扰消除以及其他增强功能，使容量增至4倍。图3显示向1x 增强型技术演进过程中的语音容量演进路线，4倍容量包括通过现有增强技术所实现的50%容量增长。



　　1x 增强型技术是具有基于新型CSM (cell site modem)信道卡网络架构的简单渐进式升级，与1x技术的新型终端可以互联互通。如图4所示，1x 增强型技术整合了干扰消除、增强的无线链路以及移动台接收分集技术，以提高容量。

　　干扰消除 (IC)：在任何无线系统特别是CDMA中，无线链路容量都取决于信号干扰比。显然，只要降低干扰，就能改善信号干扰比从而提高容量。人们对干扰消除技术的理论认识已有一段时间，但直到最近才开始被商用于芯片中，因为它需要更高水平的处理能力和高速内存。归功于最新的半导体技术，芯片的内存和处理能力才使干扰消除成为现实。高通公司是最早推出支持干扰消除的商用CSM和MSM平台厂商之一。



　　1x 增强型技术整合了在BTS上运行的上行链路(反向链路)干扰消除和在终端上运行的下行链路(前向链路)干扰消除。新型CSM支持上行链路干扰消除(有时称作BTS IC或RLIC)。1x 增强型终端将支持高级QLIC—这一QLIC增强版已经商用于很多MSM和终端上。

　　移动台分集接收(MRD)：移动台分集接收是一种终端增强技术，可提高容量而不影响网络架构，也不需要新的标准。它通过带有两根天线的两条接收器链来提高容量。很多商用EV-DO 版本A和HSPA PC卡以及USB数据卡都支持移动台接收分集。目前，高通公司的很多商用MSM芯片都支持接收分集。

　　其他无线增强功能：1x 增强型技术整合了很多增强功能以提高语音效率，其中大部分已通过EV-DO VoIP技术得到证明。以下是对这些增强功能的详细说明：

　　● 有效的功耗控制减少信令开销;

　　● 1/8帧速率的Smart Blanking技术—减少通话中静默期的资源利用;

　　● 早期终止(Early Termination)—利用终端处于良好射频状态的时间 ;

　　● QOF(Quasi Orthogonal Function)—增加同时支持的通话数量。

　　上述增强功能相互补充，确保上行和下行链路的容量都得到提高并保持平衡。

　　利用支持移动台接收分集的MSM芯片，缩短产品上市时间

　　如上文所述，BTS IC和MRD都对1x 增强型技术的增益贡献巨大。目前，高通公司很多在售的MSM都支持MRD，使运营商可以将支持MRD的终端预先推向市场。这不仅可提高现有网络的容量，还为在利用支持BTS IC的新型信道卡进行网络升级后即刻提高容量做好了准备。

　　如图5所示，终端预先上市可使新信道卡升级后立刻实现2.3倍的容量提升。此外，从商用角度来看，预计新信道卡的第一版将支持BTS IC，对其他增强功能的支持将由随后的版本提供。



　　1x 增强型技术释放频段用于EV-DO数据业务

　　1x 增强型技术只使用四分之一的频段，就能支持与目前1x相同的语音容量，从而释放出宝贵的频段资源。释放出的频段可用于提供EV-DO宽带数据服务，从而获得高收益，如图6所示。语音业务仍是部分市场的主要驱动力。1x 增强型技术使一些市场的运营商无需增加频段，就可以轻松支持语音容量的增长。随着“无限量语音”资费计划日益受到欢迎的情况下，1x 增强型技术可帮助运营商更为经济地提供此类资费计划。



　　在很多市场，随着宽带数据流量的大幅增长，语音流量渐趋平稳。在这种情况下，1x 增强型技术可以帮助运营商将更多的频段用于EV-DO以提供宽带数据服务，并保持原有语音流量不变。

　　同时支持1x语音和EV-DO数据，改善用户体验

　　同时支持1x语音和EV-DO数据，有时称作SVDO，是独立于标准的新型终端功能，可显著提升用户体验，也不会影响网络架构。在目前的网络中，终端在EV-DO数据传输的同时可以被寻呼、接收1x语音通话。然而，在语音通话中却无法进行数据连接。SVDO则利用终端中单独的收发通道，建立独立的语音和数据连接，如图7所示。



　　SVDO功能可被很多应用有效利用。例如，用户将能够在语音通话时发送电子邮件或上网;GPS手机可在语音通话时更新地图或下载实时交通信息等等。SVDO功能将由新型终端支持，将可以在EV-DO 版本A/B或者1x/1x增强型技术上工作。高通公司计划在所有新型EV-DO MSM芯片组中支持SVDO功能。