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

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

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

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