浅析1X增强技术

【前言】浅析1X增强技术由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1X增强技术应用于CDMA2000 1X网络，包括以下几种技术：EVRC-B技术、QLlc技术和MRD技术。 高通提出的第四代声码器(4GV)技术包括4GV―NB(EVRC-B)、4GV-WB，其中4GV-NB主要作用是降低编码速率，提高系统容量；4GV-WB主要作用是增加高频分量的编码，在不增加编码速率的情...

【摘要】文章主要介绍CDMA2000 1C增强技术――EVRC-B技术、QLIC技术和MRD技术的基本原理及其作用，通过一系列测试数据结合现状进行可行性分析，探讨1x增强技术的应用价值，对网络运营商给出一定建议。

【关键词】1X增强　EVRC-B QLIC MRD

1　引言

中国电信于2009年开通3G网络即CDMA2000 1XEV-DO网络，两年来，随着用户规模与3G数据业务的不断发展，原有的频率资源呈现出日益紧张的局势。要使用户特别是数据业务用户得到较好的业务质量感受，就需要更多的频率资源，提高网络容量的要求也就越来越迫切。对此，高通提出了1x增强技术，下面就该技术进行简要介绍。

2.1X增强技术原理

1X增强技术应用于CDMA2000 1X网络，包括以下几种技术：EVRC-B技术、QLlc技术和MRD技术。

高通提出的第四代声码器(4GV)技术包括4GV―NB(EVRC-B)、4GV-WB，其中4GV-NB主要作用是降低编码速率，提高系统容量；4GV-WB主要作用是增加高频分量的编码，在不增加编码速率的情况下，提高语音质量。目前由于4GV-WB尚未能够成熟商用，因此主要讨论4GV-NB技术，即EVRC-B技术。

EVRC有三种编码速率：全速率，1／2速率和1／8速率。对于噪声用1／8速率编码，语音用全速率或者1／2速率。EVRC-B增加使用了EVRC不使用的1／4码率部分，在同等通话质量下，理论容量提高了20％以上。EVRC-B当工作在编码速率较低的情况下时，可以实现与EVRC同等的语音质量；当工作在与EVRC相当的编码速率情况下时，其话音质量优于EVRC。

EVRC的编码速率是固定的，其容量也相对不变。EVRC-B则通过使用独特的速率控制机制控制不同速率配置实现了不同的容量运行点(COP或MOD)，从而实现语音质量与系统容量的灵活配置。其不同模式下的语音速率如表1所示：

随着MOD值从0～7变化，话音速率逐步降低，网络容量逐步提升。

QLICQUALSI―Linear InterferenceCancellation，高通线性干扰消除)，其主要作用是消除激活集内的干扰(随着干扰的减少，在满足最低SNR设置点的前提下，手机所需的前向链路功率也随之减少)，从而提高系统容量。QLlc处理器包含干扰估算和干扰消除两部分：

(1)干扰估算

如图1所示，处理器估算总的接收信号r上多径i所包含的干扰i。该干扰估计方法通过计算多径i中的自相关，从而估算总的接收信号中的干扰。如果构成多径i的Walsh码道的功率不均等，会有明显的自相关。如果所有Walsh码道的功率都相同，则无法从多径i中获得有用的自相关，所有的功率会作为白噪声出现，不能够被QLlc处理器消除。

(2)干扰消除

如图2所示，在RAKE接收机对应的Finger发送最终信号之前，它会去除总接收信号r的相应干扰项。

当手机同时对一个或多个Walsh码信道进行解码时，QLIC处理器会对所有Walsh码信道(包括导频信道)上的干扰进行估算并消除。这里的干扰消除只能消除激活集内PN的干扰，并不能完全消除多径中所有的干扰。QLIC处理器消除干扰的程度受功耗、硅片面积条件以及干扰信号统计特性的限制；此外，由于功耗限制和开销信道的传送功率不由QLlC技术处理，因此当手机处于空闲(ldle)模式时不进行干扰消除处理；而且QLlc处理器只能消除正在被RAKE接收机追踪的多径的干扰。因此，QLlc处理器不能消除来自激活导频集(ActiveSet)以外扇区的干扰。

在前向链路，导频信道跟其他的开销信道占用了基站前向发射功率的一部分，用户分享剩余的功率资源：对于每一个用户而言，为其分配的发射功率总是处在不断地被调整过程中，用户业务信道的发射功率与导频信道的相对关系决定了前向链路的性能。

移动台MRD(MobfIe Receiver Dive rsity，接收分集)技术通过合并从多根天线接收到的信号，减小了信号变化对于信号强度的影响，从而减少了每用户消耗的前向链路发射功率，在增强前向链路容量的同时也改善了误帧率，提高了每用户的数据速率。如图3所示，对于语音业务，在同样的前向链路业务信道发射功率的条件下，采用MRD技术有助于提高手机接收信号的信噪比，这样可在保证原有业务质量的情况下，降低业务信道与导频信道的比例，从而提高语音用户容量；对于数据用户，信哚比的上升，使得使用更高阶的调制制度和更低的编码速率成为可能，从而提升了扇区的吞吐量。支持MRD技术的终端，有两套接收设备分别与两根天线相连，其中一根天线既支持发射也支持接收，另外一根天线用于接收，如图4所示，两根天线间的距离可以小到只有几厘米。双天线的使用可在衰落信道下带来明显的分集增益。

3　应用分析

对于以上三种1X增强技术的容量增益情况，高通公司有表2、图5所示实验室仿真数据：

为了验证1X增强技术的实际增益，笔者进行了一系列研究和试验。通过实验室和现网的测试得到：EVRC和EVRC-B MOD-4的语音质量相当，EVRC-B MOD-4模式下的网络相对于EVRC网络可提供最高20％的前向容量增益和15％的反向容量增益，结果和高通仿真数据接近。

但是，EVRC技术的实施需要网络侧和终端侧同时支持。目前大部分设备供应商已经支持EVRC-B技术，终端侧需要EVRC-B功能开关为打开状态；而现网中在用终端由于历史原因，基本上均未打开EVRC-B开关。对于未来的订制终端，中国电信已经在终端相应规范中要求打开EVRC-B开关。在目前情况下，采用EVRC-B技术究竟能带来多大的网络容量增益，还要取决于市场上的EVRC-B终端的渗透率。

QLIC技术到底能带来多少增益?根据前面的理论介绍可知，QLIC带来的增益为前向增益。中国电信通过在某城市的现网中进行反复试验，得到表3、表4的路测结果：

根据以上测试数据，结合QLlC原理分析，有以下结论：

(1]QLIC的作用是消除本小区激活集内的干扰，不能消除激活集之外的邻区干扰，激活集之外的干扰会反映到Ec／Io上，干扰越大，Ec／lo越小，QLlc增益下降。

(2)综合现网测试结果，QLIC前向容量增益在30％～50％之间。

QLIC的功率增益在24％～200％之间，在无线环境越好的地方，获得的增益越高，在密集城区达到30％以上，实际测试数据高于表1中高通仿真结果(QLlc混合EVRC-B相对于EVRC技术的增益为31％)。如此可观的增益，究竟是否可行?根据QLlc原理，QLlC技术的实现完全取决于终端对该技术的支持。目前高通支持QLIC技术的芯片有近10款，但究竟有多少芯片已在终端上使用，且有多少终端投放到市场，这个数量还有待统计。

引入MRD技术带来的增益如何昵?通过在CDMA 1x网络进行严格的测试和计算，得到图6所示数据：虽然MRD技术带来的增益较高，但是目前市场上支持该技术的终端渗透率非常低，而且双天线和双接收机会增加终端成本，同时MRD手机也会增加耗电，预计难以被大多数用户接受。因此，MRD技术真正能够给网络带来的增益不容乐观。

4　小结

对于CDMA运营商而言，如何在有限的频率资源条件下提升网络容量，降低运营成本，节省频率资源，为后续EV-DO的网络建设保留足够多的频率资源?1×增强技术对于在恒定的频率资源情况下提供更多的用户服务、获得更大的运营收益有着重要的意义。

1x增强技术适用于以下需求：

(1)需要充分利用当前频谱资源；

(2)频点资源少的运营商，随着1x业务的发展，需要高频谱利用技术，同时不影响现有的网络质量；

(3)为了开展全业务而引ADO，需要让出频点给DO，原有的1x频点需要承载更多的语音业务。

1x增强技术如真正得以广泛应用，其带来的效益是可观的。但是实际应用上究竟该技术能给网络带来多少增益，这不但需要网络支持，还需要终端支持。因此建议频率资源紧张的运营商在网络侧升级支持1x增强技术，并督促终端厂商打开手机的各项1X增强功能开关，以节约有限的频率和功率资源，同时为环境保护工作做出一定贡献。