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1、使命 融合 超越 江蘇電信 EVDO技術培訓系列（一） 江蘇電信無線網(wǎng)優(yōu)中心 2008.11 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 EVDO 的前身 HDR 概述 日期： 2020年 11月 4日 EVDO REV 0（ HDR） 技術特點分析 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 里程碑 1997年 8月， 提出 HDR的概念。 1999年 10月， MSM5500芯片發(fā)布。 2000年 5月， HDR成為 1xEV標準。 2000年 5月， CSM5500芯片發(fā)布。 20

2、00年 10月， IS-856討論通過（ Rev0）。 2004年， IS-856 Rev A發(fā)布 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 HRPD特點 分組數(shù)據(jù)與語音數(shù)據(jù)的區(qū)別 1. 延遲：數(shù)據(jù)幾秒鐘沒有問題，語音 100ms就難以忍受； 2. 可容錯率：數(shù)據(jù)對 BER的要求比語音高。采用 TURBO編碼； 3. 前反向的數(shù)據(jù)不對稱性； 4. 吞吐量：實際的吞吐量依賴于用戶數(shù)和用戶的 C/I.。 前向鏈路采用時分復用，全功率發(fā)送；反向鏈路采 用碼分復用，需要功率控制。 單獨使用一載頻提供數(shù)據(jù)業(yè)務。 前向速率從

3、38.4kbps到 2.4576Mbps，反向速率從 9.6bps到 153.6kbps。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 采用 TURBO編碼，延遲較大，對 C/I要求低。符 合數(shù)據(jù)業(yè)務的特點。 反向信道采用 RRI和 DRC信道，根據(jù)鏈路狀態(tài)自 行調(diào)整速率。 前向鏈路最多支持 59個用戶 /Sector。 前向發(fā)射功率始終最大（空閑除外）。 前向鏈路采用獨特的調(diào)度算法。 反向支持閉環(huán)功率控制。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 網(wǎng)絡結(jié)構 AT PCF PDSN AN AAA AN

4、 IS 856 IS 856 A8 A9 A10 A11 A12 A13 業(yè)務數(shù)據(jù) 信 令 AAA： Authentication Authorization Accounting AN PCF： Pakcet control Function 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 網(wǎng)絡結(jié)構 A12 接口連接源 AN 與 AN AAA，只傳送信令。該接 口主要完成 AN 級的認證功能，同時 AN AAA 向 AN 返回 AT 在 A8/A9、 A10/A11 接口需要使用的 MN ID （ Mobile Node Identification）（

5、 IMSI）。 A13 接口也只傳送信令，主要用于不同 AN 間切換 時 AT 相關信息的交換。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 協(xié)議棧 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 7層協(xié)議結(jié)構 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 7層協(xié)議功能說明 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 7層協(xié)議功能說明 (續(xù) ) 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 會話（ Sessi

6、on） 會話（ Session）：相當于到銀行申請開戶獲得賬 號 ,一種由 AN和 AT 共同維護的狀態(tài)。會話主要維 護如下信息 : （ 1） UATI(Unicast AT Identifier)：在一子網(wǎng)內(nèi)， 分配給一個 AT的唯一標識。 （ 2） AN和 AT通過空中鏈路交互信息使用的協(xié)議 （ 3）協(xié)議使用的參數(shù)配置 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 連接（ Connection） 連 接 ， 是 這 樣 一 種 特 殊 的 狀 態(tài) ， 在 這 種 狀 態(tài) 下 ， 接 入 終 端 被 指 配 了 一 條 前 向 業(yè) 務 信 道

7、、 一 條 反 向 業(yè) 務 信 道 和 相 應 的 MAC信 道 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向信道結(jié)構 Access T ra ffi c Reverse P i l ot Da t a Ack Med i um Access C on t rol P i l ot Da t a Reverse Ra t e I n d i ca t or Da t a Ra t e C on t rol 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向信道 反向信道包括 接入信道 導頻（ Pilot）數(shù)

8、據(jù)（ Data） 數(shù)據(jù)信道 導頻（ Pilot） RRI DRC ACK Data 用戶碼分： Pilot W016， DRC=W816， ACK=W48， Data=W24 各種速率均采用 BPSK調(diào)制。 各信道不同的發(fā)射功率。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向信道 每個業(yè)務信道由用戶長碼區(qū)分。 不同扇區(qū)的接入信道由接入信道長碼區(qū)分。 接入信道和反向業(yè)務信道幀均為 26.66ms，與短 碼周期同步。均為 16個 slots。一個 slot為 1.666ms，為 2048個 chips。 接入信道 Pilot持續(xù)發(fā)送。 Pi

9、lot不與 RRI時分復 用。 反向業(yè)務信道下， Pilot和 RRI時分復用，且持 續(xù)發(fā)送。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向信道 各信道功能如下： RTC 信道中導頻信道幫助 AN 對 AT 的捕獲。 MAC 信道中的 RRI信道用于通知 AN 目前 AT 數(shù)據(jù)信道 的傳輸速率。 RRI與導頻信道以時分方式進行復用。 AT的 DRC 信道根據(jù)對各扇區(qū)的導頻信道測量結(jié)果，選 定導頻信號最強扇區(qū)與之通信，同時要求該扇區(qū)按 AT 規(guī)定好的傳輸速率進行傳輸，從而對前向鏈路進行速 控。為減小干擾， DRC 信號在發(fā)送時可以采用門

10、控與 非門控兩種方式傳送。反向標識扇區(qū)用 DRC Cover。 Ack 信道則向 AN 發(fā)出響應，表明 AT 已經(jīng)正確收到了 AN 所發(fā)送的數(shù)據(jù)； 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向接入信道 AT用來發(fā)起呼叫或回應網(wǎng)絡的消息。包括 Pilot和 Data信 道。 Pilot在 I信道發(fā)送； Data在 Q信道上發(fā)送，速率為 9.6kbps。 。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 接入試探 接入試探包括接入試探前綴和接入試探消息包。參數(shù)由 接入信道 MAC層協(xié)議規(guī)定。 發(fā)送接入試

11、探前綴時，僅發(fā)送 Pilot。 發(fā)送接入試探消息包時， Pilot和 Data均要發(fā)送。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向業(yè)務信道 AT用來發(fā)送業(yè)務或信令到 AN。 反向業(yè)務信道包括： Pilot、 RRI、 DRC、 ACK、 Data信道。 時分復用 RRI和 Pilot，稱之為 Pilot。 Pilot和 ACK在 I信道上發(fā)送。 DRC和 Data在 Q信道上發(fā)送。 信道碼分。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向業(yè)務信道調(diào)制圖 使命 融合 超越

12、 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 Pilot AT在 Pilot上發(fā)送全 “ 0”數(shù)據(jù)。與 RRI時分復 用一個 Walsh信道。與 RRI的發(fā)送功率相同， 且持續(xù)發(fā)送。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 RRI AT使用 RRI信道指示反向速率，方便 AN解調(diào)。每 16個 slots 3bit數(shù)據(jù)。 每 3bit編碼成 7bit，重復 37次，忽略后 3碼片。得到 256 個二進制碼片，與 Pilot時分復用。 如果反向業(yè)務信道上沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送， AT將在 RRI上發(fā)送 0。 使命 融合 超越 中國

13、電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 DRC AT使用 DRC子信道反饋前向信道的質(zhì)量，包括 DRC Value 和 DRC Cover。 AT使用 DRC Value指示 AN其期望的接收速率。 AT使用 DRCCover指示 AN哪個小區(qū)的前向信道質(zhì)量最好。 請求的前向業(yè)務信道速率被映射成 4bit的 DRC Value。由 8階 Walsh函數(shù)（由 DRC Cover指示）擴展。 DRC Value的發(fā)送速率為 600/DRCLength。當 DRC Length1， DRC Value和 Cover要重復幾次發(fā)送。取值范 圍為 1、 2、 4、 8。 AT可能會支持門控方式發(fā)送。

14、 DRC信道在 Q信道上發(fā)送。 發(fā)送時刻為每個時隙的中間。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 ACK ACK子信道是 AT用來通知 AN是否正確接收到前向業(yè)務信道數(shù)據(jù)包。對 于每一個前向業(yè)務信道數(shù)據(jù)包， AT均發(fā)送一個 ACK信道的 1bit。 每個 slot， ACK為 1bit，重復 128次之后，由 W48擴展，進行 BPSK調(diào)制。 在 I信道上發(fā)送。 對于一個業(yè)務信道物理層數(shù)據(jù)包，如果 FCS通過，則認為正確接收， AT發(fā)送 ACK bit。否則，發(fā)送 NAK bit。 AN收到 ACK，將停止當前抱的 發(fā)送，重新啟動一個新

15、包的發(fā)送流程。 如果前向業(yè)務信道在 slot n上發(fā)送，相應的 ACK bit將在 slot n 3上 發(fā)送。 ACK信道應該在該時隙的前半個時隙發(fā)送，持續(xù) 1024個 chip。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 ACK信道一個例子 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 反向業(yè)務信道 反向業(yè)務信道可以采用以下五種速率： 9.6kbps、 19.2kbps、 38.4kbps、 76.8kbps、 153.6kbps。 采用 16slots的幀結(jié)構。 具體的反向速率由反向最高速率限制、當

16、前發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小、 RAB值以 及轉(zhuǎn)移概率矢量共同決定。 AT根據(jù)這些信息自行決定反向業(yè)務信道的發(fā) 送速率。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前向信道結(jié)構 Cont r ol Me di um A c c es s Cont r ol P i l ot T r af f i c Rev ers e A c ti v i ty Rev ers e P ow er Cont r ol F orw ard DRC Loc k 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前向業(yè)務信道 前向信道包括： Pilo

17、t、 MAC、 CC和 FTC。 其中 MAC信道包括： RA、 DRCLock和 RPC子信道。 Pilot、 MAC和 Data為時分。 MAC內(nèi) RA和 DRCLock為碼分， DRCLock和 RPC子信道為時分。 Data內(nèi) FTC和 CC也是時分。 FTC進一步劃分為 Preamble和 Data兩部分。 FTC信道的發(fā)射速率從 38.4kbps到 2.4576Mbps。 CC信道的發(fā)射速率為 38.4或 76.8Kbps。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前向信道時隙結(jié)構 Slot 1.666 ms 2048chips

18、。 前向以最大功率發(fā)射（ IdleSlot除外）。 FTC根據(jù)速率從 1 16slot。 控制信道周期為 256slots。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前向信道調(diào)制圖 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 FTC和 CC信道調(diào)制參數(shù) 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 MAC信道調(diào)制參數(shù) 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心

19、 Pilot 與 95/1x系統(tǒng)連續(xù)導頻不同， 1xEV-DO系統(tǒng)采用突發(fā)的方式 （ Burst pilot）。 Burst Pilot以蜂窩最大的發(fā)射功率發(fā)射，方便 AT獲得最高 的 SNR以滿足快速和精確的 C/I估計。 各個扇區(qū)的 Pilot在同一時刻發(fā)送。 Pilot在 I信道上發(fā)送全 0的碼符號。在每半個 slot的中間發(fā) 送，持續(xù) 96CHIP。由 Walsh函數(shù) 0擴頻。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前向 MAC信道 MAC信道進行 BPSK調(diào)制。每個 MAC信道由 0 63的 MACIndex區(qū)分。每個 slot

20、 發(fā)送四次，共 256CHIP。 MAC信道內(nèi)，通過碼分的方式，分為 RA子信道（占用 MACIndex4）和 RPC子 信道（占用 MACIndex5-63，其余 MACIndex預留），其中 RPC子信道與 DRCLock子信道通過時分的方式共享一條碼分信道。 MACIndex與 Walsh函數(shù)的對應關系： i為 MACIndex。偶數(shù) MACIndex對應的 Walsh函數(shù)調(diào)制的 RPC信道或 RA信 道（即使用 0 31調(diào)制）在 I信道上發(fā)送，奇數(shù) MACIndex對應的 Walsh函數(shù) 調(diào)制 RPC信道（ 32 63）在 Q信道上發(fā)送。 RA信道占用 Q信道，時分

21、復用的 RPC和 DRCLock占用 I信道。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 MACIndex與信道的對應關系 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 RPC 每個 AT均有一個 RPC信道，用來發(fā)送 RPC bit給 AT。指 示 AT升降功率。 RPC信道將與 DRCLock信道時分復用。 RPC信道占用 DRCLockPeriod個 slots的 DRCLockPeriod-1個 slot。 發(fā)送速率為 600 （ 1 1/DRCLockPeriod） bps。其中 參數(shù) DRCLockPe

22、riod為前向業(yè)務信道 MAC層協(xié)議。 RPC信道發(fā)送時刻： 每個 RPC bit，將在一個 slot內(nèi)占用 64 4CHIP發(fā)送 4次。 與 1x/95系統(tǒng)功控 bit速率比較： 1x/95系統(tǒng)，功控 bit的速率為 800bps，但是這是對于 全速率情況（ 40）。半速率為 400bps， 1/4速率為 200 bps， 1/8速率為 100bps。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 DRCLock子信道 每個 AT均需分配一條 DRCLock子信道。 用來反映 AN是否成功鎖定 AT的 DRC信道，是反向信道質(zhì)量的重 要表征

23、參數(shù)。 每個 DRCLock bit將重復發(fā)送 DRCLockLength次，因此發(fā)送速率 為 600/(DRCLockLength DRCLockPeriod)。 發(fā)送時刻： (T FrameOffset) mod DRCLockPeriod = 0 DRCLock bit更新時刻： (T FrameOffset)mod(DRCLockLength DRCLockPeriod)=0 每個 DRCLock bit，將在一個 slot內(nèi)占用 64 4CHIP發(fā)送 4次。 當前反向信道質(zhì)量不對稱時，可以協(xié)助 AT在前向虛擬切換時選 擇服務扇區(qū)（ Serving Sector）。 使

24、命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 RA子信道 每個扇區(qū)一個 RA子信道，用來發(fā)送 RAB。 使用 MACIndex 4對應的 Walsh函數(shù)，即 W264，在 I信道發(fā)送。 一個 RAB將在連續(xù)的 RABLength個 slot上發(fā)送，發(fā)射時刻： T mod RABLength = RABOffset RABLength和 RABOffset為路由更新協(xié)議中信道指派消息里指定。 RA子信道數(shù)據(jù)速率為 600/RABLength bps。 RA子信道主要用于空中接口過載控制。當反向信道忙時，置 RAB為 1， 指示 AT降低反向發(fā)

25、送速度。每當反向信道閑時，置 RAB為 0，指示 AT提 高反向發(fā)送速率。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 FTC和 CC子信道 FTC和 CC時分復用。同樣速率下兩者的調(diào)制參數(shù)相同。 每個 AT的業(yè)務信道分配一個 MACIndex（ 5 63）。 控制信道速率為 76.8kbps時，分配 MACIndex 2，速率為 38.4kbps時，分配 MACIndex 3。 前向業(yè)務信道的速率是根據(jù)某個 AT在反向 DRC信道上申請 的速率發(fā)射。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前向業(yè)務信

26、道前綴 每個前向業(yè)務信道和控制信道物理層數(shù)據(jù)包均有 前綴伴隨發(fā)送，以輔助 AT同步各個 slot上不同的 發(fā)射速率。 前綴為全 0包，僅在 I信道上發(fā)送。與前向業(yè)務信 道時分復用。 前綴由 32階 Walsh函數(shù)調(diào)制。然后重復。 32階 Walsh函數(shù)： 其中 i為 MACIndex。 為 Walsh函數(shù)的補碼。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 編碼 采用編碼速率 1/3或 1/5的 Turbo編碼。 Turbo編碼器 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 信道交織 Chann

27、el Interleaving 信道交織（ Channel Interleaving）包括碼符 號的重新排序（ Symbol Reordering）和序列 改變（ Symbol Permuting）。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 調(diào)制 QPSK調(diào)制 8-PSK調(diào)制 16-QAM調(diào)制 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 時分復用 Time-Division Multiplexing 前向業(yè)務信道和控制信道調(diào)制 chip按照下列圖所 示與前綴、 Pilot和 MAC信道時分復用前向信

28、道時 隙。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 時分復用 Time-Division Multiplexing 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 前綴、 Pilot、 MAC和 Data復用參數(shù) 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 Quadrature Spreading 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 CSM5500和信道板 560腳 Super BGA封裝 功能 :解調(diào) ,調(diào)制 ,TURBO解碼 . 性

29、能指標 :每扇區(qū)支持 59個業(yè)務 MAC,在 QUALCOMM的信 道板設計中 ,三扇區(qū)反向總共支持 96個。 兩個外部處理器 :一片負責前向 ,另一個負責反向 ; 調(diào)制 :1片 CSM5500, 2片 DSPS, 16M SRAM 解調(diào) :4片 CSM5500, 8片 DSPS, 64M SRAM TURBO解碼 :1片 CSM5500,1片 ADSP,3M 雙口 RAM。 使命 融合 超越 中國電信江蘇公司 無線網(wǎng)絡優(yōu)化中心 CSM5500信道板原理圖 CSM5500 in Demodulation Mode 2 DSPs 16Mbits Demodula

30、tion Tile 3 . . CSM5500 in Turbo Decoder Mode 8Mbits Turbo Decoder Tile CSM5500 in Modulation Mode 1 ADSPs 3Mbit Dual port Modulation Tile Reverse Link 8260 Sub-system Forward Link 8260 Sub-system Local Bus Local Bus CSM5500 in Demodulation Mode 2 DSPs 16Mbits Demodulation Tile 0 Power Control & Data Rate Control Bus Symbol Bus 使命 融合 超越 江蘇電信無線網(wǎng)優(yōu)中心