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1、EVDO空中接口基本原理,EVDO 技术特征,时分复用,针对分组业务的突发性特点，前向链路采用时分复用方式，避免了码分导致的同扇区多用户干扰和高低速用户分享系统功率导致的资源利用率下降。 EVDO 前向链路的时分复用体现在两个方面： 不同的前向信道分时共享每个时隙（Slot），每种信道满功率发射。 不同用户分享系统的时隙资源，在每个时隙内，系统只为特定的用户服务，多用户调度准则的选择取决于前向链路的优化目标。,链路自适应,无线链路条件是动态变化的，为了避免无线资源的分配与链路质量失配，EVDO 系统前向采用了链路自适应技术，主要体现在两方面： 前向链路传送速率选择的自适应性：在每个时隙内，终端
2、测量前向链路的质量，由此预测下一个时隙内前向链路所能支持的最大传送速率，并将所请求的速率反馈给系统。 前向业务信道调制编码方式选择的自适应性：系统收到用户的请求速率后，选择与之匹配的前向链路调制编码方式。 由于EVDO 前向链路是基于时隙调度的，每时隙长度为1.67ms，EVDO 前向链路调制编码方式的选择和调整速度快。,HARQ,EVDO 系统采用HARQ 机制主要基于以下两方面原因： 为了解决分组业务在无线链路中的可靠性传送问题，EVDO 引入物理层重传机制，以减轻无线链路协议（Radio Link Protocol，RLP）数据分组重传的比率及由此所引发的过量传送延迟。 EVDO 前向链
3、路速率估计通常比较保守，会造成部分无线资源的浪费。HARQ 结合递增冗余（Incremental Reduncy） 和提前中止（EarlyTermination）技术，在多时隙传送和链路质量比较好时，终端不需要等到基站传完所有分配的时隙，即可实现正确接收，从而使得实际的传送速率高于所请求的速率，部分克服了因为速率估计比较保守而导致的无线资源浪费问题。,速率控制,EVDO 前向链路速率控制的原理是：在每个时隙内，终端测量前向导频的信干噪比，估计下一个时隙内前向链路所能支持的最大传送速率，然后以速率请求的形式反馈给系统，系统按照该终端的请求速率来分配无线资源。EVDO 前向链路以时隙为单位进行速率
4、控制。 EVDO 反向链路速率控制的原理是：在每帧内，基站测量反向链路的ROT（Rise Over Thermal），根据ROT 计算出系统的当前负载水平（忙或非忙），并通知本小区所有终端；终端收到活跃集中所有基站的负载信息后，进行组合判决系统是忙或是非忙，并结合其反向业务信道的当前传送速率及其速率转移概率、终端发送缓冲区的数据量大小和速率上限等共同决定下一帧的传送速率。EVDO反向链路以帧为单位进行速率控制，反向链路速率由终端基于前向约束自主决定。,CDMA1X EVDO与CDMA2000 1X特性比较,EVDO 网络结构,网络构成,网络接口协议1,EVDO 网络协议栈模型（简单IP）,网络
5、接口协议2,EVDO 网络协议栈模型（移动IP）,EVDO 空中接口,空中接口协议栈结构,信息传送方式,1X EVDO 在传送空中接口信息时，首先必须建立和配置空中接口会话（Session）的环境，然后建立空中接口连接（Connection），最后按照分组数据单元（PDU）格式进行数据传送。PDU 在空中接口的不同协议层有不同的定义，如MAC 层的PDU 以数据分组（Packet）为最小单位；在物理层，PDU 可以是由一个或多个数据分组构成的分组包囊（Capsule）。,空口会话、连接和PDU 之间的关系,物理层前向信道,EVDO Release 0前向信道结构,物理层前向信道时隙结构,前向信
6、道时隙结构,物理层前向信道标识,MACIndex 分配表,1X EVDO 系统支持多个同时处于会话激活状态的用户，为了区分不同用户，1X EVDO系统采用6bit 的MACIndex，作为与之通信的用户的标识或前向信道（MAC 信道、业务信道和控制信道）的标识。,物理层反向信道,EVDO Release 0反向信道结构,物理层反向信道性能分析,前向链路的自适应性能取决于DRC 信道和ACK 信道的传送可靠性。DRC信道差错会导致前向分组速率与链路质量的失配；ACK 信道差错会导致不必要的丢包或重传；DRC 信道和ACK 信道的高误码率会带来前向吞吐量的损失。 前反向链路不平衡可能影响DRC 和
7、ACK 信道的传送可靠性。当EVDO 系统在一段时间内无法正确解调DRC 信道时，它通过DRCLock 信道指示终端重新选择服务基站。 DRCLength 和DRCGain 是DRC 信道的两个重要参数，前者由前向业务信道MAC 协议指定，后者由对DRC 信道的闭环功控决定。通常，DRCLength 越大，前向链路吞吐量越低；DRCGain 越大，反向链路容量越低。当终端的导频活跃集发生变化时，DRCLength 和DRCGain 也随之变化。 EVDO 反向业务信道的发射功率以反向导频信道的发射功率为基准。在每一帧内，只对导频信道进行闭环功控，调整ACK、DRC 或数据信道相对于导频信道的功
8、率增益，相对功率增益分别为ACKChannelGain、DRCChannelGain 和DataChannelGain。经过功率调整后，导频与ACK 信道叠加，DRC 与数据信道叠加，分别作为复正交扩展器的I、Q 支路输入。,物理层EVDO Release A物理信道,EVDO Release A前反向信道,物理层Release A对QoS的增强,Release A对接入信道和控制信道的改进提高了接入速率和寻呼速度，有利于降低业务延迟和改善用户服务体验。由于前向业务信道支持更小的分组（单用户分组或多用户分组）和更大的分组，实现业务速率和传输方式的灵活适配。支持更小的分组，可以很好地满足实时业务
9、的低时延要求。支持更大的分组，可以很好地改善对大数据量用户的信道传送性能。 Release A反向业务信道以子帧为传送单位，一个子帧的平均传送时间为10ms（子帧长20/3ms +平均等待时间10/3ms），远低于Release 0反向业务信道帧的平均传送时间40ms（帧长80/3ms +平均等待时间40/3ms）。数据分组的传送更好地匹配信道的变化，有助于减小业务传送的时延和提高频谱利用效率。,MAC层协议功能,MAC 层由控制信道MAC 协议、接入信道MAC 协议、前向业务信道MAC 协议和反向业务信道MAC 协议组成，它们分别规定了控制信道、接入信道和前反向业务信道的操作规则。控制信道M
10、AC 协议规定了系统发送控制信息和开销（Overhead）信息所必须遵循的时序规则，以及终端的地址分配和接收控制信道MAC 层数据分组所必须遵循的规则。接入信道MAC 协议规定了终端在接入信道上发送信息的时序关系和功率参数。 前向业务信道MAC 协议规定了终端在DRC 信道上发送数据和系统解读DRC 信道所遵循的规则，以及在固定速率和可变速率状态下前向业务信道的数据传送规则。 反向业务信道MAC 协议规定了反向业务信道传送速率的选择规则。,MAC层地址匹配,对于安全层发送的消息类数据分组，采用控制信道MAC 协议或接入信道MAC 协议进行封装，构造控制信道MAC 层数据分组或接入信道MAC 层
11、数据分组。该数据分组包头中含有终端标识记录（ATIRecord）字段，终端根据ATIRecord 中的UATI 对所收到的数据分组进行地址匹配，以判断该数据分组的归宿。对于安全层发送的业务数据分组，采用前/反向业务信道MAC 协议进行封装，构造前/反向业务信道MAC 层数据分组，该数据分组前无需包头，终端根据对应的物理层数据分组前缀中的用户标识MACIndex 对收到的数据分组进行地址匹配，以判断该数据分组的归宿。,MAC层控制信道MAC,数据封装：控制信道MAC 协议封装一个或多个安全层数据分组，并以数据分组或分组包囊的形式发送控制信道信息。控制信道MAC 层数据分组的MAC 层包头指定了安
12、全层分组的长度和格式、连接层分组的格式以及接收该安全层分组的ATIRecord。ATIRecord 由ATIType 和UATI 组成。,消息传送：控制信道消息在控制信道周期内以同步分组包囊（Synchronous Capsule，SC）或异步分组包囊（Asynchronous Capsule，AC）的形式发送 ，SC 只能在特定时间传送，AC 可以在控制信道周期内除发送SC 以外的任何时间发送。 SC 通常传送系统同步消息（Sync Message）、快速配置消息（QuickConfig Message）、扇区参数消息（Sector Parameter Message）和寻呼消息（Pagin
13、g Message）。其中，同步消息携带系统定时和导频PN 偏置等参数；快速配置消息携带SectorID、ColorCode 和接入标识等参数；扇区参数消息携带用户位置、系统时间、邻区列表和子网掩码等参数。AC 通常传送对特定终端的应答消息（Ack Message）和RLP 控制信息。,MAC层接入信道MAC,数据封装：接入信道MAC 协议封装一个安全层数据分组，并以数据分组或分组包囊的形式发送接入信道信息。接入信道MAC 层分组包囊的MAC 层包头指定了安全层分组的长度和格式、连接层分组的格式、ATIRecord 以及SessionConfigToken。SessionConfigToken
14、 是在用户开机建立会话期间，系统为该用户分配的会话标识，在下次建立连接时终端传送该标识，系统即启用该标记对应的会话配置。,系统时间必须满足以下两个条件，才允许终端发送接入探针： （1）系统时间等于接入信道周期（AccessCycleDuration）的整数倍； （2）系统时间与接入周期数（AccessCycleNumber）的差值为256 的整数倍。 在接入之前，终端需要检验新收到的快速配置消息中SectorSignature 和AccessSignature与终端的当前配置是否一致，若不一致，则必须更新终端的系统参数配置。 在以下几种情况下，终端中止接入过程： （1）在探针序列数未超过系统规
15、定的最大值之前，终端收到系统的接入信道应答消息（ACAck Message），表示本次接入成功。 （2）在探针序列数未超过系统规定的最大值之前，收到Deactive 命令，表示本次接入失败。 （3）当探针序列数达到系统规定的最大值时，终端仍未收到系统的接入信道应答消息，表示本次接入失败。,MAC层前向业务信道MAC,前向业务信道MAC 协议封装一个安全层数据分组，并以MAC 层数据分组的形式发送前向业务信道信息。 在CDMA2000 系统中，终端无权决定前反向速率和选择与之通信的基站，相比之下，1XEVDO 终端则具有较大的自主性。1X EVDO 终端既可以通过DRC 信道请求服务基站（DRC
16、Cover）以速率（DRCValue）传送业务数据，也可以以消息方式通知活跃集中的某个基站以固定速率传送业务数据。 前向业务信道MAC 协议主要规定了DRC 信道的传送规则和前向业务信道的速率控制方法，它包含非激活状态、变速率状态和固定速率状态,MAC层反向业务信道MAC,反向业务信道MAC 协议封装一个安全层数据分组，并以数据分组的形式发送反向业务信道信息。 与CDMA2000 1X 系统决定其反向业务信道传送速率不同，1X EVDO 终端根据前向约束自主决定反向业务信道的传送速率。 1X EVDO 反向业务信道的速率控制与活跃集扇区的负载（CombinedBusyBit）、当前速率（CurrentRate）、速率转移概率、终端缓存数据量的大小、最小负载限制、最大速率（MaxRate）、当前速率上限（CurrentRateLimit）以及反向链路速率控制算法等因素有关。 1X EVDO 系统反向负载的估计精度直接影响到反向业务信道速率控制的准确性。反向业务信道MAC 算法使用ROT 来衡量反向链路负载的大小，并根据ROT 控制反向链路资源的分配。为了保证反向链路负载测量
