江蘇電信EVDO技術(shù)培訓(xùn)系列（一）

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EVDO技術(shù)培訓(xùn)系列〔一〕江蘇電信無(wú)線網(wǎng)優(yōu)中心2021.11EVDO的前身HDR概述日期：Friday,October20,2023EVDOREV0〔HDR〕技術(shù)特點(diǎn)分析里程碑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(biāo)準(zhǔn)。2000年5月，CSM5500芯片發(fā)布。2000年10月，IS-856討論通過(guò)〔Rev0〕。2004年，IS-856RevA發(fā)布HRPD特點(diǎn)

分組數(shù)據(jù)與語(yǔ)音數(shù)據(jù)的區(qū)別

1.延遲：數(shù)據(jù)幾秒鐘沒(méi)有問(wèn)題，語(yǔ)音100ms就難以忍受；2.可容錯(cuò)率：數(shù)據(jù)對(duì)BER的要求比語(yǔ)音高。采用TURBO編碼；3.前反向的數(shù)據(jù)不對(duì)稱性；4.吞吐量：實(shí)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(shí)分復(fù)用，全功率發(fā)送；反向鏈路采用碼分復(fù)用，需要功率控制。單獨(dú)使用一載頻提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。前向速率從38.4kbps到2.4576Mbps，反向速率從9.6bps到153.6kbps。采用TURBO編碼，延遲較大，對(duì)C/I要求低。符合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)。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(gè)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(dú)特的調(diào)度算法。反向支持閉環(huán)功率控制。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ATPCFPDSNANAAAANIS856IS856A8A9A10A11A12A13業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信令A(yù)AA：AuthenticationAuthorizationAccountingANPCF：PakcetcontrolFunction網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)A12接口連接源AN與ANAAA，只傳送信令。該接口主要完成AN級(jí)的認(rèn)證功能，同時(shí)ANAAA向AN返回AT在A8/A9、A10/A11接口需要使用的MNID〔MobileNodeIdentification〕〔IMSI〕。A13接口也只傳送信令，主要用于不同AN間切換時(shí)AT相關(guān)信息的交換。協(xié)議棧7層協(xié)議結(jié)構(gòu)7層協(xié)議功能說(shuō)明7層協(xié)議功能說(shuō)明(續(xù))會(huì)話〔Session〕會(huì)話〔Session〕：相當(dāng)于到銀行申請(qǐng)開(kāi)戶獲得賬號(hào),一種由AN和AT共同維護(hù)的狀態(tài)。會(huì)話主要維護(hù)如下信息:〔1〕UATI(UnicastATIdentifier)：在一子網(wǎng)內(nèi)，分配給一個(gè)AT的唯一標(biāo)識(shí)?！?〕AN和AT通過(guò)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(wù)信道、一條反向業(yè)務(wù)信道和相應(yīng)的MAC信道反向信道結(jié)構(gòu)反向信道反向信道包括 接入信道 導(dǎo)頻〔Pilot〕＋數(shù)據(jù)〔Data〕 數(shù)據(jù)信道 導(dǎo)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。反向信道每個(gè)業(yè)務(wù)信道由用戶長(zhǎng)碼區(qū)分。不同扇區(qū)的接入信道由接入信道長(zhǎng)碼區(qū)分。接入信道和反向業(yè)務(wù)信道幀均為26.66ms，與短碼周期同步。均為16個(gè)slots。一個(gè)slot為1.666ms，為2048個(gè)chips。接入信道Pilot持續(xù)發(fā)送。Pilot不與RRI時(shí)分復(fù)用。反向業(yè)務(wù)信道下，Pilot和RRI時(shí)分復(fù)用，且持續(xù)發(fā)送。反向信道各信道功能如下：RTC信道中導(dǎo)頻信道幫助AN對(duì)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(dǎo)頻信道以時(shí)分方式進(jìn)行復(fù)用。AT的DRC信道根據(jù)對(duì)各扇區(qū)的導(dǎo)頻信道測(cè)量結(jié)果，選定導(dǎo)頻信號(hào)最強(qiáng)扇區(qū)與之通信，同時(shí)要求該扇區(qū)按AT規(guī)定好的傳輸速率進(jìn)行傳輸，從而對(duì)前向鏈路進(jìn)行速控。為減小干擾，DRC信號(hào)在發(fā)送時(shí)可以采用門控與非門控兩種方式傳送。反向標(biāo)識(shí)扇區(qū)用DRCCover。Ack信道那么向AN發(fā)出響應(yīng)，說(shuō)明AT已經(jīng)正確收到了AN所發(fā)送的數(shù)據(jù)；反向接入信道AT用來(lái)發(fā)起呼叫或回應(yīng)網(wǎng)絡(luò)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。。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)送接入試探前綴時(shí)，僅發(fā)送Pilot。發(fā)送接入試探消息包時(shí)，Pilot和Data均要發(fā)送。反向業(yè)務(wù)信道AT用來(lái)發(fā)送業(yè)務(wù)或信令到AN。反向業(yè)務(wù)信道包括：Pilot、RRI、DRC、ACK、Data信道。時(shí)分復(fù)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。反向業(yè)務(wù)信道調(diào)制圖PilotAT在Pilot上發(fā)送全“0〞數(shù)據(jù)。與RRI時(shí)分復(fù)用一個(gè)Walsh信道。與RRI的發(fā)送功率相同，且持續(xù)發(fā)送。RRIAT使用RRI信道指示反向速率，方便AN解調(diào)。每16個(gè)slots3bit數(shù)據(jù)。每3bit編碼成7bit，重復(fù)37次，忽略后3碼片。得到256個(gè)二進(jìn)制碼片，與Pilot時(shí)分復(fù)用。如果反向業(yè)務(wù)信道上沒(méi)有數(shù)據(jù)包發(fā)送，AT將在RRI上發(fā)送0。DRCAT使用DRC子信道反響前向信道的質(zhì)量，包括DRCValue和DRCCover。AT使用DRCValue指示AN其期望的接收速率。AT使用DRCCover指示AN哪個(gè)小區(qū)的前向信道質(zhì)量最好。請(qǐng)求的前向業(yè)務(wù)信道速率被映射成4bit的DRCValue。由8階Walsh函數(shù)〔由DRCCover指示〕擴(kuò)展。DRCValue的發(fā)送速率為600/DRCLength。當(dāng)DRCLength>1，DRCValue和Cover要重復(fù)幾次發(fā)送。取值范圍為1、2、4、8。AT可能會(huì)支持門控方式發(fā)送。DRC信道在Q信道上發(fā)送。發(fā)送時(shí)刻為每個(gè)時(shí)隙的中間。ACKACK子信道是AT用來(lái)通知AN是否正確接收到前向業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)包。對(duì)于每一個(gè)前向業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)包，AT均發(fā)送一個(gè)ACK信道的1bit。每個(gè)slot，ACK為1bit，重復(fù)128次之后，由W48擴(kuò)展，進(jìn)行BPSK調(diào)制。在I信道上發(fā)送。對(duì)于一個(gè)業(yè)務(wù)信道物理層數(shù)據(jù)包，如果FCS通過(guò)，那么認(rèn)為正確接收，AT發(fā)送ACKbit。否那么，發(fā)送NAKbit。AN收到ACK，將停止當(dāng)前抱的發(fā)送，重新啟動(dòng)一個(gè)新包的發(fā)送流程。如果前向業(yè)務(wù)信道在slotn上發(fā)送，相應(yīng)的ACKbit將在slotn＋3上發(fā)送。ACK信道應(yīng)該在該時(shí)隙的前半個(gè)時(shí)隙發(fā)送，持續(xù)1024個(gè)chip。ACK信道一個(gè)例子反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)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(gòu)。具體的反向速率由反向最高速率限制、當(dāng)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(wù)信道的發(fā)送速率。前向信道結(jié)構(gòu)前向業(yè)務(wù)信道前向信道包括：Pilot、MAC、CC和FTC。其中MAC信道包括：RA、DRCLock和RPC子信道。Pilot、MAC和Data為時(shí)分。MAC內(nèi)RA和DRCLock為碼分，DRCLock和RPC子信道為時(shí)分。Data內(nèi)FTC和CC也是時(shí)分。FTC進(jìn)一步劃分為Preamble和Data兩局部。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。前向信道時(shí)隙結(jié)構(gòu)Slot＝1.666…ms＝2048chips。前向以最大功率發(fā)射〔IdleSlot除外〕。FTC根據(jù)速率從1～16slot?？刂菩诺乐芷跒?56slots。前向信道調(diào)制圖FTC和CC信道調(diào)制參數(shù)MAC信道調(diào)制參數(shù)Pilot與95/1x系統(tǒng)連續(xù)導(dǎo)頻不同，1xEV-DO系統(tǒng)采用突發(fā)的方式〔Burstpilot〕。BurstPilot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(jì)。各個(gè)扇區(qū)的Pilot在同一時(shí)刻發(fā)送。Pilot在I信道上發(fā)送全0的碼符號(hào)。在每半個(gè)slot的中間發(fā)送，持續(xù)96CHIP。由Walsh函數(shù)0擴(kuò)頻。前向MAC信道MAC信道進(jìn)行BPSK調(diào)制。每個(gè)MAC信道由0～63的MACIndex區(qū)分。每個(gè)slot發(fā)送四次，共256CHIP。MAC信道內(nèi)，通過(guò)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(yù)留〕，其中RPC子信道與DRCLock子信道通過(guò)時(shí)分的方式共享一條碼分信道。MACIndex與Walsh函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系： i為MACIndex。偶數(shù)MACIndex對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(shí)分復(fù)用的RPC和DRCLock占用I信道。MACIndex與信道的對(duì)應(yīng)關(guān)系RPC每個(gè)AT均有一個(gè)RPC信道，用來(lái)發(fā)送RPCbit給AT。指示AT升降功率。RPC信道將與DRCLock信道時(shí)分復(fù)用。RPC信道占用DRCLockPeriod個(gè)slots的DRCLockPeriod-1個(gè)slot。發(fā)送速率為600×〔1－1/DRCLockPeriod〕bps。其中參數(shù)DRCLockPeriod為前向業(yè)務(wù)信道MAC層協(xié)議。RPC信道發(fā)送時(shí)刻：每個(gè)RPCbit，將在一個(gè)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(duì)于全速率情況〔40％〕。半速率為400bps，1/4速率為200bps，1/8速率為100bps。DRCLock子信道每個(gè)AT均需分配一條DRCLock子信道。用來(lái)反映AN是否成功鎖定AT的DRC信道，是反向信道質(zhì)量的重要表征參數(shù)。每個(gè)DRCLockbit將重復(fù)發(fā)送DRCLockLength次，因此發(fā)送速率為600/(DRCLockLength×DRCLockPeriod)。發(fā)送時(shí)刻： (T－FrameOffset)modDRCLockPeriod=0DRCLockbit更新時(shí)刻：(T－FrameOffset)mod(DRCLockLength×DRCLockPeriod)=0每個(gè)DRCLockbit，將在一個(gè)slot內(nèi)占用64×4CHIP發(fā)送4次。當(dāng)前反向信道質(zhì)量不對(duì)稱時(shí)，可以協(xié)助AT在前向虛擬切換時(shí)選擇效勞扇區(qū)〔ServingSector〕。RA子信道每個(gè)扇區(qū)一個(gè)RA子信道，用來(lái)發(fā)送RAB。使用MACIndex＝4對(duì)應(yīng)的Walsh函數(shù)，即W264，在I信道發(fā)送。一個(gè)RAB將在連續(xù)的RABLength個(gè)slot上發(fā)送，發(fā)射時(shí)刻：TmodRABLength=RABOffsetRABLength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/RABLengthbps。RA子信道主要用于空中接口過(guò)載控制。當(dāng)反向信道忙時(shí)，置RAB為1，指示AT降低反向發(fā)送速度。每當(dāng)反向信道閑時(shí)，置RAB為0，指示AT提高反向發(fā)送速率。FTC和CC子信道FTC和CC時(shí)分復(fù)用。同樣速率下兩者的調(diào)制參數(shù)相同。每個(gè)AT的業(yè)務(wù)信道分配一個(gè)MACIndex〔5～63〕?？刂菩诺浪俾蕿?6.8kbps時(shí)，分配MACIndex＝2，速率為38.4kbps時(shí)，分配MACIndex＝3。前向業(yè)務(wù)信道的速率是根據(jù)某個(gè)AT在反向DRC信道上申請(qǐng)的速率發(fā)射。前向業(yè)務(wù)信道前綴每個(gè)前向業(yè)務(wù)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(gè)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(wù)信道時(shí)分復(fù)用。前綴由32階Walsh函數(shù)調(diào)制。然后重復(fù)。32階Walsh函數(shù)： 其中i為MACIndex。為Walsh函數(shù)的補(bǔ)碼。編碼采用編碼速率1/3或1/5的Turbo編碼。Turbo編碼器信道交織ChannelInterleaving信道交織〔ChannelInterleaving〕包括碼符號(hào)的重新排序〔SymbolReordering〕和序列改變〔SymbolPermuting〕。調(diào)制QPSK調(diào)制8-PSK調(diào)制16-QAM調(diào)制時(shí)分復(fù)用Time-DivisionMultiplexing前向業(yè)務(wù)信道和控制信道調(diào)制chip按照以下圖所示與前綴、Pilot和MAC信道時(shí)分復(fù)用前向信道時(shí)隙。時(shí)分復(fù)用Time-DivisionMultiplexing前綴、Pilot、MAC和Data復(fù)用參數(shù)QuadratureSpreadingCSM5500和信道板560腳Super