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1、Page 1,1,了解1xEV-DO RA 基本概念与其关键技术,学习完本课程，您将会：,目 标,Page 2,2,第1章 EVDO RA 概述 第2章 EVDO RA 关键技术,内容介绍,Page 3,3,EVDO RA网络结构, ,BSC,MSCe,MGW,MSC/HLR/VLR,PDSN,HA,AAA,ANAAA,Internet,PLMN/PSTN,Abis,A1/A2,A2p,A1p,A10/A11,A12,A3/A7 A13 A16,A5,接入侧,分组域,电路域,MS:移动台 BTS:基站 BSC:基站控制器 PDSN:分组数据控制节点 VLR:拜访位置寄存器 MSC:移动交换中心
2、 HA:家乡代理 HLR:归属位置寄存器 AN AAA:对接入网络进行鉴权和验证，EV-DO业务时AN AAA服务器管理空口。,Other BSC,Page 4,4,EVDO 协议栈结构（加亮关注层）,应用层空中链路数据和信令应用 流层完成应用层数据和信令流的QOS标识 会话层完成空口会话的建立,维持和释放 连接层完成系统的捕获,连接和释放 安全层完成空口加密功能 MAC层-完成对物理信道的访问控制功能 物理层规定了前反响物理信道结构,功能：,Page 5,5,1xEV-DO RA 信道结构,EVDO,Reverse,Auxiliary Pilot,Forward,ACK,Pilot,Acce
3、ss,Traffic,DRC Lock,Control,Traffic,MAC,R P C,RA,H-ARQ L-ARQ,P-ARQ,MAC,Pilot,Data,Data,RRI,DSC,DRC,Pilot,Page 6,6,信道结构,前向信道通过时隙划分 有数据业务时，业务信道时隙处于激活状态，各信道按一定顺序和码片数进行复用 没有数据业务时，业务信道时隙处于空闲状态，只传送MAC 和导频信道,Page 7,7,前向信道的时分特性,物理层前向帧结构,前向信道时分特性,1 time slot = 1.67msec = 2048 chips 基站以满功率发射,Page 8,8,前向信道的时分特
4、性,信道结构,前向信道标识MACIndex,控制信道与业务信道以时分方式共享同一物理信道，终端根据信道前缀中的MACIndex 来判断是控制信道还是业务信道。 EVDO RA MACIndex 为7-bit 支持每扇区100个以上的MAC信道，前向MAC(RPC、DRCLock、ARQ)使用128bit的Walsh调制，前向业务数据前导采用64位双正交调制，后向兼容原有版本的MACIndex。,Page 9,9,反向信道结构,Page 10,10,1xEV-DO反向信道结构,反向信道以码分为主，时分为辅 反向采用相干解调技术，软切换与功率控制与CDMA 1X类似,反向信道结构,均为专用控制信道
5、 RRI子信道和DRC子信道组成 MAC信道 RRI子信道:AT 向系统上报当前速率 DRC子信道: AT 向系统请求前向传输速率 DRC子信道包含两方面信息 :DRC value 和 DRC cover DRC value包含申请的速率信息 DRC cover包含申请服务扇区载频信息 ACK信道: 对前向接收的数据包进行确认 DRC信道和ACK信道一起实现H-ARQ功能,RRI, DRC 和 ACK 信道,Page 11,11,前反向速率集,前反向速率集,前向速率集,物理层包结构：在原有1024、2048、3072、4096包大小基础上，增加了适合低时延的小包(128、256、512)和适合
6、大容量的大包(5120),控制信道：在原有38.4kbps(1024,16,1024)和76.8kbps(1024,8,512)基础上，增加了19.2kbps (128, 4, 1024)、38.4kbps(256, 4, 1024)、76.8kbps (512, 4, 1024) 业务信道：前向业务信道的速率等级扩展为15种速率等级, 从4.8kbps到3.072Mps DRC Value 由原有的3个bit增加到4个bit，支持多达15种传输结构集,速率扩展: 前向链路的峰值速率由2.4576Mbps提高到3.072Mbps 支持5120bits的大包, 提高了传输效率和容量,Page 1
7、2,12,前反向速率集,反向速率集,接入信道增加19.2k和38.4k两种速率和512、1024两种包格式 业务信道采用H-ARQ技术，每帧分为4个子帧发送。增加7种物理层包格式（128、768、1536、3072、6144、8192、12288）并把有效速率扩展为4.8k到1.843Mbps 采用BPSK、QPSK、8-PSK调制 增加两路同时调制方式：在物理层包长大于6144时，同时采用一个4阶和2阶walsh分别调制一部分符号 反向速率集增加的优点： 根据业务开展情况灵活的在时延 和系统性能（吞吐量）之间选择 通过算法混合处理时延敏感业务 和高速下载业务，保证各种业务需求,Page 13
8、,13,EVDO Rev A,Rel 0局限性 反向吞吐量不足以开展多种应用 反向速率和容量相对于前向偏小，限制了对称型数据业务的开展 对QoS 的支持不能满足实时业务要求 与CDMA2000 1x 网络的互操作能力有待进一步提高 Rev A改进 频谱效率：支持多用户分组和更小的分组，实现更灵活的业务适配 系统容量：提高反向链路带宽和传送速率，进一步改善前向链路吞吐量支持对称性宽带多媒体业务，适应分组业务发展对系统容量的要求 QoS 要求：支持端到端的QoS 业务，空中接口各协议层都建立了完善的QoS 保证机制，业务延迟明显减小 业务覆盖：对AT 进行更精确地控制，实现业务的无缝覆盖 网络切换
9、：支持EVDO 系统下发CDMA2000 1x 系统寻呼消息，节省系统资源和终端功耗，实现两网的无缝切换,Page 14,14,第1章 EVDO RA 概述 第2章 EVDO RA 关键技术,内容介绍,Page 15,15,1.时分复用,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,前向时分复用技术,Page 16,16,时隙资源是EVDO前向链路最宝贵的资源 在每个时隙内，在保证多用户服务公平性的前提下，选择链路质量最好的用户进行服务,时间轮询调度准则 最大信干比调度准则 比例公平调度准则,PkDRCk/
10、Tk,多用户调度技术,Page 17,17,快速最好小区选择,同一时间只有一个扇区对单个用户数据传输 终端总选择最好信号质量扇区作为服务小区 快速服务小区反馈实现无缝转换 转换基于最大瞬时前向链路SINR的测量,Page 18,18,混合自动重传HARQ,Page 19,19,反向HARQ,反向链路采用了HARQ 和提前终止传送机制，保证反向链路高速分组传送的可靠性，提高传送效率，降低传送时延 理论上极限情况：平均等待发送延时从Rel.0的8个slot减少到2个slot，传输延时从Rel.0的16个slot减少到4个slot 。 反向H-ARQ：16slots帧分为四个子帧，每帧4solt，按
11、3个子帧，12solt交织发送 支持对反向的提前终止，适应不断变化的空口环境，在空口环境变好的情况下提高容量,Page 20,20,DSC辅助的虚拟软切换,DSC辅助虚拟软切换,DSC辅助虚拟软切换：DSC提前通知AN该次切换的目标小区，实现make-before-break，降低切换时延。,Page 21,21,DSC辅助的虚拟软切换,Rev.A 虚拟软切换流程,Cell A和Cell B都在手机的激活集中，手机的DSC和DRC都指向Cell A。 BSC只向Cell A发送前向数据包，由Cell A转发给手机。,手机检测到Cell B的信号较强，改变DSC指向Cell B 。,Page 2
12、2,22,DSC辅助的虚拟软切换,Rev.A 虚拟软切换流程,BSC 同时向Cell A和Cell B广播前向数据包（仅仅EF Traffic），由Cell A转发给手机，在Cell B只进行缓冲。,手机改变DRC指向Cell B。 BSC停止向Cell A发送前向数据包，Cell B直接将缓冲区中数据包发给手机。切换过程中，必然有一些数据重复发送到手机，将通过RLP协议抛弃,Page 23,23,DSC辅助的虚拟软切换,Rev.A 虚拟软切换流程,BSC只向Cell B发送前向数据包，由Cell B转发给手机。 虚拟软切换完成。,Page 24,24,DSC辅助的虚拟软切换,Rev.A 虚拟
13、软切换信令流程,当小区BTS2的SINR超过小区BTS1后，DSC信道率先由BTS1变为BTS2，以指示系统提前为小区BTS2的数据队列准备好待发送数据；当DRC正式由BTS1变为BTS2时，则小区BTS2可以立即向终端发送；使得空口可以无缝发送数据。缩减了虚拟软切换时延。,Page 25,25,端到端的QoS,QoS 评价指标,评价业务服务质量时，常常从带宽、延迟及延迟抖动等方面进行分析,QoS 服务类型,BE(尽力而为型)、EF(加速转发型)、AF（确保转发型）及IP 优先级类选择（Class Selector）型,QoS的实现,在AN中，通过支持并发多流来支持不同业务应用的QoS，同样地
14、每个流都有对应的QoS。在前向，无线资源通过时分复用的方式被多用户共享，AN针对不同QoS要求的多个流分别分配前向时隙调度的优先级别，优先保证时延敏感的业务（例如VoIP），其次是速率敏感的业务(例如视频点播)，最后是时延不敏感业务（例如ftp下载）；在反向，AT根据不同业务流的QoS需求申请反向功率资源，AN综合所有AT的请求，进行集中式资源分配。,Page 26,26,端到端的QoS,端到端QoS的体系结构,QoS的属性包括带宽、延时、抖动、丢包率、优先级和业务分类等。端到端的QoS的保证最终从横向的角度看通过各个网元设备之间分段实现来保证，参见下图，每一段设置不同的QoS需求，一起满足上
15、层的QoS需求。从纵向的角度看，具体这些参数在实现时会在不同的层次有映射关系，因此也可划分成空口QOS和地面链路QOS的保障。,Page 27,27,端到端的QoS,端到端 QoS 保障,为了降低传送开销和时延，引入更小的数据分组（如128比特、256比特及512比特）和多用户分组数据分组。 为了改善大数据量用户的信道传送性能，引入更大的数据分组（如5120比特）。 为了减小不同业务间的延时，Rev.A 反向链路的传送单元以Rel 0 版本时以帧为单位变为以子帧为单位，使得平均一帧的传送时间从40ms（26.67ms 的帧长+13.33ms 的平均等待时间）降至10ms（6.67ms 子帧长+
16、3.33ms 的平均等待时间）为实时性业务提供了良好的支持能力。 为了加快连接建立速度，Rev.A 提高了接入信道和控制信道参数调整的灵活性。比如，接入前缀可以动态调整，接入速率可以在9.6kbps38.4kbps 之间灵活配置，将控制信道帧长从Rel.0 版本的最少16 个时隙降到4 个时隙，从而缩短了终端的唤醒时间。,Page 28,28,T2P 反向负荷控制,T2P：Traffic to Pilot,Rel.0中通过RAB控制反向速率，存在随机性大，无法实现QoS等缺点。 Rev.A引入了T2P （Traffic to Pilot，反向业务与导频功率的比值dB） ，通过RAB控制T2P，再间接控制反向速率。,T2P基本原理,针对每个反向MAC Flow都存在一个类似右图的漏桶管理机制，手机根据空口环境（或AN配置数据）计算入桶的T2P资源，根据发包Data的大小计算出桶的T
