Кіріспе
Радиосигналдар арқылы деректерді сымсыз беруге арналған телекоммуникация стандарты. Evolution Data Optimized (EVDO, EVDO және т.б.) – кең жолақты интернетке қол жеткізу үшін радиосигналдар арқылы деректерді сымсыз беруге арналған телекоммуникация стандарты. EVDO – бұл CDMA2000 (IS 2000) стандартының жетілдірілген түрі, ол жоғары деректерді беру жылдамдықтарын қолдайды және сымсыз оператордың дауыстық қызметтерімен бірге пайдалануға мүмкіндік береді. Ол өнімділікті арттыру үшін кодтық көптеулік кірістіру (CDMA) және уақыттық көптеулік кірістіру (TDM) сияқты жетілдірілген мультиплекстеу техникаларын қолданады. Бұл CDMA2000 стандарттар отбасының бір бөлігі болып табылады және әлемдегі көптеген ұялы телефон операторлары, әсіресе бұрын CDMA желілерін пайдаланғандар тарапынан қабылданып жүр. Ол Globalstar спутниктік телефон желісінде де қолданылады. EVDO қызметі 2015 жылы Канаданың көп бөлігінде тоқтатылды. EVDO каналының өткізу қабілеті 1,25 МГц құрайды, бұл IS 95A (IS 95) және IS 2000 (1xRTT) қолданатын өткізу қабілетінің мөлшерімен бірдей, бірақ канал құрылымы мүлдем басқа. Желінің артқы бөлігі толығымен пакеттік негізде құрылған және әдетте контурлық коммутациялық желіде кездесетін шектеулерге ұшырамайды. CDMA2000 желілерінің EVDO мүмкіндігі Rel. 0 арқылы 2,4 Мбит/с және Rev. A арқылы 3,1 Мбит/с жылдамдыққа дейін алдыңғы байланыс интерфейсі бар мобильді құрылымдарға қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Rel. 0 үшін кері байланыс жылдамдығы 153 кбит/с дейін, ал Rev. A үшін 1,8 Мбит/с дейін жете алады. Ол IP желісі ретінде ұштан-ұшқа дейін жұмыс істеу үшін жасалған және мұндай желіде және бит жылдамдығында жұмыс істей алатын кез келген қолданбаны қолдай алады.
Evolution Data Optimized (EV DO, EVDO, etc.) is a telecommunications standard for the wireless transmission of data through radio signals, typically for broadband Internet access. EV DO is an evolution of the CDMA2000 (IS 2000) standard which supports high data rates and can be deployed alongside a wireless carrier's voice services. It uses advanced multiplexing techniques including code division multiple access (CDMA) as well as time division multiplexing (TDM) to maximize throughput. It is a part of the CDMA2000 family of standards and has been adopted by many mobile phone service providers around the world particularly those previously employing CDMA networks. It is also used on the Globalstar satellite phone network. EV DO service was discontinued in much of Canada in 2015. An EV DO channel has a bandwidth of 1.25 MHz, the same bandwidth size that IS 95A (IS 95) and IS 2000 (1xRTT) use, though the channel structure is very different. The back end network is entirely packet based, and is not constrained by restrictions typically present on a circuit switched network. The EV DO feature of CDMA2000 networks provides access to mobile devices with forward link air interface speeds of up to 2.4 Mbit/s with Rel. 0 and up to 3.1 Mbit/s with Rev. A. The reverse link rate for Rel. 0 can operate up to 153 kbit/s, while Rev. A can operate at up to 1.8 Mbit/s. It was designed to be operated end to end as an IP based network, and can support any application which can operate on such a network and bit rate constraints.
Стандартты қайта қараулар
Стандарттың бірнеше қайта қаралуы болды, 0-шы нұсқасынан (Rel. 0) бастап. Кейін бұл "А" (Rev. A) қайта қаралымымен кеңейтілді, осы арқылы қызмет сапасы қолдауға алынды (кідірісті азайту үшін) және алға және кері байланыста жоғары жылдамдықтарға қол жеткізілді. 2006 жылдың соңында "Б" (Rev. B) нұсқасы жарияланды, оның мүмкіндіктеріне бірнеше тасымалдаушыларды біріктіру арқылы одан да жоғары жылдамдықтар мен төменгі кідірістерге қол жеткізу кіреді (қараңыз, TIA 856 Rev. B төменде). EV-DO Rev. A-дан Rev. B-ға жаңарту үшін ұялы станция модемінің бағдарламалық құралын жаңарту және жаңа EV-DO тасымалдаушылары үшін қосымша жабдықтар қажет. CDMA2000 операторлары Rev. B барлық DO тасымалдаушылары 5 МГц ішінде болуын талап ететіндіктен, кейбір 1xRTT арналарын басқа жиіліктерге қайта баптауына тура келуі мүмкін.
EV-DO рельсі 0 (TIA-856 релизі 0)
EV-DO бастапқы дизайнын Qualcomm компаниясы 1999 жылы жылжымалы ұялы байланысқа қарағанда стационарлық байланыс үшін 2 Мбит/с-тан жоғары төменгі байланыс талаптарын қанағаттандыру үшін IMT 2000 талаптарына сәйкес әзірледі. Бастапқыда стандарт Жоғары Деректер Жылдамдығы (HDR) деп аталды, бірақ Халықаралық телекоммуникация одағы (ITU) TIA 856 белгісімен бекіткеннен кейін 1xEV-DO деп қайта аталды. Бастапқыда 1xEV-DO "1x Evolution Data Only" дегенді білдірді, бұл 1x (1xRTT) әуе интерфейсі стандартының тікелей дамуы, оның каналдары тек дерек трафигін тасымалдайды. 1xEV-DO стандартының құжатының атауы "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" болып табылады, себебі cdma2000 (кіші әріптермен) – сандық түрде TIA 2000 ретінде белгіленген 1x стандартының тағы бір атауы. Кейін "тек" сөзінің болуы мүмкін теріс мағыналарына байланысты, стандарт атауындағы "DO" бөлігі 1xEV-DO "Data Optimized" деп өзгертілді, ал толық атауы EV-DO қазір "Evolution Data Optimized" дегенді білдіреді. Көптеген ірі операторлар 1x префиксін қолданбайды және оны жай ғана EV-DO ретінде сатады. Бұл технологияның деректерді оңтайландыруына базарда көбірек назар аударуға мүмкіндік береді.
Алға қарай байланыс арнасының құрылымы
EV-DO арнасын 1xRTT арнасынан ерекшелендіретін негізгі ерекшелік – ол алдыңғы байланыста (мұнарадан мобильді құрылғыға дейін) уақыт бойынша мультиплекстеледі. Яғни, бір мобильді құрылғы белгілі бір географиялық аймақта (секторда) белгілі бір уақыт аралығында алдыңғы байланыс арнасын толыққанды пайдалана алады. Осы әдіс арқылы EV-DO әрбір пайдаланушының уақыт тілімін тәуелсіз түрде реттей алады. Бұл жағдайлар радиосигнал жағынан қолайлы пайдаланушыларға өте күрделі модуляция техникасын қолдануға мүмкіндік береді, сонымен қатар нашар радиосигнал жағдайындағы пайдаланушыларға қарапайым (және артық) сигналдармен қызмет көрсетеді. Алдыңғы арна әрқайсысы 1,667 мс ұзақтықтағы тілімдерге бөлінеді. Пайдаланушы трафигінен өзге, ағынға қосымша жүктеме арналары да енгізіледі, оларға мобильді құрылғыға арнаны табуға және анықтауға көмектесетін «пилот» сигналы, мобильді құрылғыларға деректері қашан жоспарланғанын хабарлайтын Медиаға қол жеткізу арнасы (MAC) және желіге мобильді құрылғыларға қажетті басқа да ақпараттарды қамтитын «бақылау арнасы» кіреді. Белгілі бір мобильді құрылғымен байланыс үшін қолданылатын модуляцияны мобильді құрылғы өзі анықтайды; ол арнадағы трафикті тыңдайды және қабылдаған сигналдың күшіне, сондай-ақ көп жолды таралу мен әлсіреу жағдайларына байланысты, 1-2% шамасындағы қалыпты қателік деңгейін сақтай отырып, қандай деректер жылдамдығын ұстай алатынын бағалайды. Содан кейін ол осы ақпаратты «Цифрлық жылдамдық бақылау» (DRC) арнасы арқылы 1 мен 12 арасындағы бүтін сан түрінде қызмет көрсететін секторға қайтарады. Балама ретінде, мобильді құрылғы «нөлдік» жылдамдықты (DRC 0) таңдауы мүмкін, бұл мобильді құрылғының деректерді ешқандай жылдамдықпен декодтамауы немесе басқа қызмет көрсететін секторға қосылуға тырысатынын көрсетеді. DRC индексі Деректер жылдамдығы (кбит/с) Жоспарланған тілімдер Пайдалы жүктеменің көлемі (бит) Код жылдамдығы Модуляция SNR Reqd. 1 38.4 16 1024 1/5 QPSK 12 2 76.8 8 1024 1/5 QPSK 9.6 3 153.6 4 1024 1/5 QPSK 6.8 4 307.2 2 1024 1/5 QPSK 3.9 5 307.2 4 2048 1/5 QPSK 3.8 6 614.4 1 1024 1/3 QPSK 0.6 7 614.4 2 2048 1/3 QPSK 0.8 8 921.6 2 3072 1/3 8 PSK 1.8 9 1228.8 1 2048 2/3 QPSK 3.7 10 1228.8 2 4096 1/3 16 QAM 3.8 11 1843.2 1 3072 2/3 8 PSK 7.5 12 2457.6 1 4096 2/3 16 QAM 9.7 EV-DO алдыңғы байланыс арнасының тағы бір маңызды аспектісі – жоспарлаушы. Көбінесе қолданылатын жоспарлаушы «пропорционалды әділ» деп аталады. Ол сектордың өткізу қабілетін барынша арттыруға, сонымен қатар әрбір пайдаланушыға белгілі бір деңгейде қызмет көрсетуге бағытталған. Бұл жобаның мақсаты – жағдай нашарлап жатқанын хабарлағандардың жағдайы жақсарады деген үмітпен, жоғары көрсеткіштерді хабарлаған мобильді құрылғыларды жиірек жоспарлау. Жүйеде инкременттік қайталамалы гибридтік ARQ да қолданылады. Көп тілімдік берілістің әрбір кіші пакеті бастапқы деректер биттерінің турбо кодталған көшірмесі болып табылады. Бұл мобильді құрылғыға оның барлық бөлімдері жіберілмей тұрып пакетке жауап беруге мүмкіндік береді. Мысалы, егер мобильді құрылғы 3 DRC индексін жіберсе және деректерді алу жоспарланған болса, ол төрт уақыт тілімінде деректерді күтеді. Егер бірінші тілімді декодтағаннан кейін мобильді құрылғы барлық дерек пакетін анықтай алса, ол сол уақытта ертерек жауап жібере алады; қалған үш қосалқы пакет жойылды. Егер пакет жауап алмаса, желі қалған бөліктерді барлығы жіберілгенге дейін немесе пакет жауап алғанға дейін жібереді. Барлық кері байланыс арналары кодты бөлу арқылы біріктіріледі және BPSK арқылы базалық станцияға қайта жіберіледі, онда олар декодталады. Пайдаланушы деректері үшін қол жетімді ең жоғары жылдамдық 153,2 кбит/с, бірақ нақты жағдайда бұл көрсеткіш сирек қол жеткізіледі. Типтік жылдамдық 20-50 кбит/с аралығында болады.
Another important aspect of the EV DO forward link channel is the scheduler. The scheduler most commonly used is called "proportional fair". It's designed to maximize sector throughput while also guaranteeing each user a certain minimum level of service. The idea is to schedule mobiles reporting higher DRC indices more often, with the hope that those reporting worse conditions will improve in time. The system also incorporates Incremental Redundancy Hybrid ARQ. Each sub packet of a multi slot transmission is a turbo coded replica of the original data bits. This allows mobiles to acknowledge a packet before all of its sub sections have been transmitted. For example, if a mobile transmits a DRC index of 3 and is scheduled to receive data, it will expect to get data during four time slots. If after decoding the first slot the mobile is able to determine the entire data packet, it can send an early acknowledgement back at that time; the remaining three sub packets will be cancelled. If however the packet is not acknowledged, the network will proceed with the transmission of the remaining parts until all have been transmitted or the packet is acknowledged. All of the reverse link channels are combined using code division and transmitted back to the base station using BPSK where they are decoded. The maximum speed available for user data is 153.2 kbit/s, but in real life conditions this is rarely achieved. Typical speeds achieved are between 20 50 kbit/s.