《CDMA2000 1x EVDO系统介绍及直放站的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CDMA2000 1x EVDO系统介绍及直放站的应用（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CDMA2000 1x EV-DO系统介绍及直放站的应用工程服务部2006年1月1、EV-DO概述2、EV-DO特点3、EV-DO直放站应用主要内容1、EV-DO概述EV-DO全球市场情况EV-DO的演进EV-DO系统概述8/9/20243EV-DO全球市场情况商用情况 从3G的商用网络情况看，截至2005年1月，全球共有180个3G网络商用(EV-DO和1X分别计算)，其中WCDMA商用网络有64个，CDMA2000 1X商用网络99个，1X EV-DO商用网络17个。其中，EV-DO用户1260万人。8/9/20244EV-DO全球市场情况运营商商用情况2002年1月28日， SKT，韩国
2、2002年8月5日， KTF，韩国2003年5月1日， Giro，巴西2003年10月1日， Verizon，美国 2005年底覆盖范围扩展到1.5亿户2003年11月28日，KDDI，日本2004年6月4日， Bell South Guatemala，危地马拉2004年6月15日， ACS Wireless，美国2005年7月 Sprint 美国 8/9/20245EV-DO全球市场情况业务提供3G cdma2000 1X EV-DO 可开发基于IP的 , 高数据吞吐率的, 低延时的业务: 视频流 视频会议基于位置信息基于位置信息基于位置信息基于位置信息基于位置的事件基于位置的事件基于位置的
3、事件基于位置的事件天气预报天气预报天气预报天气预报酒店信息酒店信息酒店信息酒店信息个人信息个人信息个人信息个人信息个人信息管理个人信息管理个人信息管理个人信息管理个人主页个人主页个人主页个人主页移动银行移动银行移动银行移动银行新闻新闻新闻新闻& &经济经济经济经济移动商务移动商务移动商务移动商务 购物购物购物购物 股票交易股票交易股票交易股票交易银行交易银行交易银行交易银行交易新闻新闻新闻新闻& &出版物出版物出版物出版物娱乐娱乐娱乐娱乐电影电影电影电影运动运动运动运动游戏游戏游戏游戏音乐音乐音乐音乐企业企业企业企业EmailEmail日程安排日程安排日程安排日程安排企业网接入企业网接入企业网
4、接入企业网接入8/9/20246EV-DO的演进平滑演进 CDMA2000是基于IS-95 CDMA体系，在向第三代系统过渡时，都将采用平滑演进的方式，分为三个阶段： 第一阶段，CDMA2000 1X，提供话音业务和中低速数据业务。 第二阶段，CDMA2000 1X EV-DO，单独的载频来传输数据。 第三阶段，CDMA2000 1X EV-DV，支持高速分组数据业务和实时话音业务。8/9/20247EV-DO的演进演进方式 CDMA2000 1X在IS-95的基础上采用的新技术有： 增加反向导频信道 前向信道快速功率控制 传输分集发射 业务信道采用Turbo码等。 CDMA2000 1X E
5、V-DO对CDMA2000 1X又作了如下改进： 前向链路采用了优化调度、速率控制、信道时分等技术 反向链路采用了反向导频、功率控制和速率控制等技术8/9/20248EV-DO的演进1xEV-DO Rev.0（目前应用）标准2000年10月完成前向最大速率2.4Mbps，反向最大速率153.6Kbps,不支持同一载波下话音和数据业务。1xEV-DO Rev.A标准2004年4月完成前向最大速率3.1Mbps，反向最大速率1.8Mbps,不支持同一载波下话音和数据业务。8/9/20249 系统仅由AT、AN、PCF、PDSN、AAA 等设备构成。1xEV-DO 采用基于IP 网的结构，不需要AN
6、SI 41 的核心网结构。设备接口方面主要包括空中接口、A8/A9 接口、A10/A11 接口、A12/A13 接口。其中A8/A9、A10/A11 接口的功能与CDMA2000 1X 相同。A12、A13 接口是新增加的。其中A12 接口连接源AN 与AN AAA，只传送信令。该接口主要完成AN 级的认证功能，同时AN AAA 向AN 返回AT 在A8/A9、A10/A11 接口需要使用的MN ID（IMSI）。A13 接口也是信令接口，主要用于不同AN 间切换时AT 相关信息的交换。EV-DO系统概述InternetIPNetworkWirelessNetworkDual mode BTS
7、1X 1X ComponentsComponents1X1X1xEV-DO1xEV-DO1xEV-DO1xEV-DOBTSBTS1xEV-DO1xEV-DOBTSBTS1xEV-DO 1xEV-DO ComponentsComponentsDO-RNCDO-RNC1xEV-DO1xEV-DOControllerControllerDO-RNCDO-RNC1xEVPCFAN-AAAAN-AAAA10/A11A10/A11Share Share ComponentsComponentsA12A12SMSCSMSCHLRHLRECPECP1X PCF1X PCFDCSDCSRCS-APRCS-AP1
8、X BTS1X BTS1X BTS1X BTSPDSNPDSNAAAAAADHCPDHCPDNSDNSLucent Lucent VPNVPNFirewallFirewallA10/A11A10/A11OMP-FXOMP-FXPSAX PSAX 45004500Layer 2 Layer 2 SwitchSwitch8/9/202411天津联通试验网情况简介天津联通试验网情况简介中国第一个CDMA2000 1X EV-DO试商用网天津联通使用约60余座三星贝尔EV-DO基站覆盖塘沽地区使用37号单一频点提供EV-DO接入服务在塘沽联通营业厅，使用笔记本加上网卡的方式做EV-DO演示。我们测试到
9、了约100-150k字节的下载速度，峰值可以达到200k字节。EV-DO手机三星E159,但是目前还没有基于EV-DO的手机业务开展。EV-DO 技术特点全称：CDMA2000 1X EV-DOEV：evolution （演进） DO：Date Only （仅数据业务） or Date Optimize（数据业务优化） EV-DO总体特点 1xEV-DO技术能够提供较CDMA2000 1X高十几倍的高速分组数据业务。同时，1xEV-DO 的诸多技术与CDMA2000 1X 相同，组网简单，并能利用现有投资进行平滑升级。因此，如果与CDMA2000 1X 共同组网，则在花费很小的代价下，即可以同
10、时提供优质语音与高速分组数据业务。EV-DO 空中接口（1） 1xEV-DO技术有效地解决了数据业务在空中接口的传输瓶颈问题。相比CDMA2000 1X的153.6Kbps速率，1xEV-DO前向链路峰值速率约高达2.4576 Mbps/(Sector)。同时，反向链路采用了反向导频、功率控制和速率控制等技术。前向链路采用了优化调度、速率控制和信道时分等技术。调度技术使基站根据整个系统实际情况，合理地安排各终端的业务请求；速率控制技术速率控制技术是1xEV-DO技术所特有的，使终端能根据应用需要向基站定制所需要的传输速率。前向链路在信号传输时，始终以最大功率进行发射，从而提高了信号传输质量和速
11、率。EV-DO 空中接口（2） 1xEV-DO 空中接口采用分层结构来定义。这样的好处是使各层间相互独立，便于维护。空中接口共定义七层协议，对应完成不同的功能。每层协议体系又定义一系列状态转移图与协议数据封装机制。状态转移图定义AT、AN 在某层协议可能处于的状态，以及各状态转移时的命令等参数。协议数据封装机制则根据不同的应用，在各层对所传送的数据进行封装。协议数据封装又分为信令数据封装与业务数据封装两种。EV-DO 空中接口（3）1xEV-DO 将空中接口分为七层应用层（Application Layer）流层（Stream Layer）会话层（Session Layer）连接层（Conne
12、ction Layer）安全层（Security Layer）媒体接入控制层（MAC Layer）物理层（Physical Layer）EV-DO 空中接口（4）连接过程建立是通过处于空闲状态下的AT 发送连接请求（ConnectionRequest）消息发起的。同时，AT 向AN 发送路由更新消息，通知AN 更新其导频集合。AN 对AT 发送的消息予以响应，然后进行业务信道的分配。收到业务信道分配的消息后，AT 向小区发送导频、DRC 数据，以便选择信道质量最好的扇区，进行通信。在收到AN 的回应后，AT 发送业务信道分配完成的消息。一个典型的连接过程注：由于针对的是数据业务，为了和1x的话
13、音业务相区别，EV-DO的规范中没有BS和MS这2个词，而是分别使用了AN 和AT。AN：Access Network AT：Access Terminal射频参数 1xEV-DO与IS-95/CDMA2000 1X具有相同的RF特性、码片速率、功率要求、覆盖区域，从而最大限度地保护了运营商的现有投资，使得CDMA2000 1X网络进行1xEV-DO升级时，直接使用现存的IS-95/CDMA2000 1X射频部分。EV-DO技术特征要点技术特征要点EV-DO与CDMA 1X具有基本相同的RF特性、码片速率也相同，CDMA 1X网络升级到EV-DO时，可直接使用现有的CDMA 1X的天馈及天线。
14、EV-DO载波的前向功率在每个时隙始终以最大功率发射，没有功率控制功能，只能速率控制。EV-DO反向链路以功率控制为主，辅助以速率控制保证业务信道质量。EV-DO载波只传输数据，不传输话音。1X与EV-DO两套系统前向链路之间有严重的干扰，特别是在工作频点采用邻频配置，基站又不共址的情况下，干扰很强。1X与EV-DO系统间的切换必须在待机状态下才能进行。 中国联通频点情况 201、242、283为1X业务频点 37、78为EV-DO业务频点 CDMA2000 1X EV-DO技术特点前向链路时分复用前向链路时分复用一般情况下，数据业务流是非对称的。从网络侧流向移动终端（前向链路）的数据流大于移
15、动终端流向网络（反向链路）的数据流。因此，前向链路需要的射频资源将大于反向链路。1xEV-DO 的开发充分利用了数据通信业务的不对称性和数据业务对实时性要求不高的特征，前向链路设计为时分复用（TDM)CDMA信道。对于前向链路，在给定的某一瞬间，某一用户将得到1xEV-DO载波的全部功率。另外，不管是传输控制信息还是传输业务信息，1xEV-DO 的载波总是以全功率发射。每扇区最大可以支持2.4576Mbps 的数据业务，同时支持59 个用户。CDMA2000 1X EV-DO技术特点速率控制速率控制在1xEV-DO网络中，前向链路的发射功率不变，即没有功率控制机制。但是，采用了速率控制机制，速
16、率随着前向射频链路质量而变化。基站不决定前向链路的速率，而是由移动终端根据测得的CI值请求最佳的数据速率。基站按移动终端请求的数据速率决定是否向移动终端传输数据。移动终端用数据速率信道（DCR）向基站指明其使用的数据速率。CDMA2000 1X EV-DO技术特点自适应调制编码技术自适应调制编码技术根据前向射频链路的传输质量，移动终端可以要求9种数据速率，最低为38.4kbps, 最高为2457.6kbps。在1.25MHz的载波上能传输如此高速的数据，其原因是采用了高阶调制解调并结合纠错编码技术。前向链路共使用了3种调制解调技术：QPSK，8PSK和16QAM。当RF信道传输质量好时，即C/
17、I较高的情况下，使用8PSK或16QAM。CDMA2000 1X EV-DO技术特点混合自动重传请求技术（混合自动重传请求技术（H-ARQ）最初的高速数据速率(HDR)系统采用固定数量的时隙重复传送数据包，这在信道传输质量好时将会浪费系统的传输效益。为了改进系统性能，提出了混合自动重传技术，并且成为1xEV-DO标准的差错控制技术。其核心思想是，根据传输的数据速率，确定每个分组重复传送的最大时隙数。在传送过程中，当AN收到AT的肯定应答（ACK）以后，不管是否已经传送的次数达到最大数，立即开始发送下一分组。这将大大利用信道传输质量好时给系统带来的传输效益。CDMA2000 1X EV-DO技术
18、特点调度程序使射频资源发挥最大效能调度程序使射频资源发挥最大效能在基站中有一个调度程序决定下一个时隙给哪一个用户使用。在瑞利衰落环境下，移动终端将受到比较深的衰落。对于CDMA2000 1x，当发生衰落时，基站必须增大发射功率，这将增加系统的干扰，损伤系统的射频容量。而对于1xEV-DO,当移动终端处于衰落状态时，基站的调度程序就不给它分配传输时间或少分配传输时间。调度程序向某一用户分配时隙是根据移动终端请求的速率与其平均吞吐量之比最高的原则。当某一用户处于衰落时，请求的速率比较低，这样它请求的速率与其平均吞吐量之比值较低，于是，为处于衰落的用户分配时隙的可能性就比较低。这就是1xEV-DO
19、的多用户分集增益，从而增加网络的容量。CDMA2000 1X EV-DO技术特点前向链路切换为硬切换（虚拟软切换）前向链路切换为硬切换（虚拟软切换）在某一瞬间，接入的移动终端仅接收一个基站的数据，前向链路使用速率控制而不是在cdma2000 1x中使用的功率控制，它不需要软切换。接入的移动终端接收它激活的信道中的最强的载波的数据。它监视激活的信道中的所有载波的信号强度，如果另一个扇区的载波信号强，则请求切换。反向链路的软切换和cdma2000 1x类似。 前向虚拟软切换（Virtual Handoff）APAP11APAP44APAP22APAP33 当前扇区的前向数据Pilot/MAC on
20、 FWD link Pilot/DRC/ACK/Traffic on REV Link(APs in ATs active set)切换之后来自AP2的前向数据Server Server before tbefore t11Server Server after tafter t11APAP11APAP22TimeTimeServing APServing APt t11Serving Serving AP changeAP change8/9/202429CDMA2000 1X EV-DO技术特点反向链路数据速率控制反向链路数据速率控制尽管 1xEV-DO 系统的反向链路与cdma2000
21、1x相似，两者之间也有一些区别。在1xEV-DO 系统中，对反向链路移动终端使用的数据速率没有直接的控制。移动终端传送的分组中携带了数据速率的信息。基站向移动终端广播反向链路的占用情况比特（RAB)，以此向移动终端指示反向链路是否满载。如果反向链路满载，RAB 就置成忙。此时，移动终端将根据基本试验的随机数，降低反向链路传送的数据速率或保持速率不变。如果随机数高于某一特定数据速率的阈值，该数据速率降低，所以，数据速率越高，速率降低的可能性就越大。反之，如果RAB没有置成忙，移动终端将根据基本试验的随机数，增加反向链路传送的数据速率或保持速率不变。这种情况下，对于当前数据速率低的用户，其增加数据
22、速率的可能性就大。CDMA2000 1X和 EV-DO技术特点比较1x EV-DOCDMA2000 1x准实时数据速率达到2.4Mbps数据速率达到153.6 kbps，同时提供话音业务自适应编码和调制固定编码和调制前向链路时分复用Walsh区分前向链路前向链路全功率突发导频信号前向链路连续导频信号前向链路速率控制快速前向链路功率控制功率固定 速率变化速率固定 功率变化前向链路无软切换前向链路和反向链路均有软切换接入的移动终端控制数据速率基站控制数据速率仅支持数据业务 不与MSC相互作用支持数据业务 且利用MSC支持IS-41业务CDMA2000 1X EV-DO直放站应用CDMA2000 1
23、X EV-DO应用所带来的问题设备功率裕量的不足覆盖收缩外部干扰的相对增强CDMA2000 1X EV-DO应用所带来的问题原单功放设备功率裕量的不足1、EV-DO运行在已有的 870-880 MHz 上，分配现有设备的功率2、加入EV-DO频点后，产生互调，互相影响CDMA2000 1X EV-DO应用所带来的问题覆盖收缩场强范围无EV-CDMA1X-RX_PWREV等功率-CDMA1X-RX_PWREV功率高6dB-CDMA1X-RX_PWREV功率高9dB-CDMA1X-RX_PWRRX_PWR下限上限比 率 %-120-1000000-100-900000-90-8000.121.721.81-80-700.413.511.2416.81-70-604.4815.7734.9849.21-60-2095.1280.6152.0632.16CDMA2000 1X EV-DO应用所带来的问题外部干扰的相对增强 Ec/Io 劣化 切换频繁 占用网络容量 EcIoEcIoCDMA2000 1X EV-DO直放站应用总体思路避免上述的问题，采取分别放大EV-DO载频和1X载频的方式CDMA2000 1X EV-DO直放站升级方案1CDMA2000 1X EV-DO直放站升级方案2CDMA2000 1X EV-DO直放站升级方案3CDMA2000 1X EV-DO直放站升级方案4
