网络技术读书报告

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1、 网络技术读书报告 网络技术读书报告 CDMA 系统是一个自干扰系统，某个用户相对于其他用户来说就是干扰，每个小区也会对其他小区构成干扰，尤其是同频相邻小区，干扰越大，负载越高，小区覆盖范围越小，反之干扰越小，负载越低，小区覆盖半径越大。因此，处于动态变化过程中的小区，容量也是变化的，具有很大的不确定性，跟具体应用环境、客观条件以及系统提供的服务质量相关联，尤其是前向容量的分析是络指标的重要内容。本文从协议标准的角度来考察 cdma_x 及 EV-DO 的容量，分析容量跟哪些因素紧密相关。 cdma_x 容量 1.无线配置 无线配置是 cdma2000 与 IS-95 系统的重要区别。无线配置

2、（RC：radio configuration）是一系列通过物理层参数（如传输速率、调制方式及扩频因子等）标识的前向业务信道的集合。前向无线配置（RC：radio configuration）共有 9 种：19。反向无线配置（RC：radio configuration）共有 6 种：16。无论前向还是反向 RC1、RC2 都是分配给 IS-95。此外前向 RC6 至 RC9 分配给 cdma_x，RC3、RC4 及 RC5 分配给 cdma_x。反向 RC3、RC4 分配给 cdma_x，RC5、RC6 分配给cdma2000 3x。这里只重点介绍 cdma2000 1x。 (1)前向无线配

3、置 RC3 的主要特点是：最大速率 153.6kbit/s，QPSK 调制，卷积码的R=1/4，提供 8kbit/s 的语音源速率，只能采用 Walsh64； RC4 的主要特点是：最大速率 307.2kbit/s，QPSK 调制，卷积码的R=1/2，提供 8kbit/s 的语音源速率，可采用 Walsh128； RC5 的主要特点是：最大速率 230.4kbit/s，QPSK 调制，卷积码的R=1/4，提供 13kbit/s 的语音源速率，只能采用 Walsh64； RC513kbit/s 的语音源速率，占用无线资源大，因此目前没有采用。那么就只有 RC3、RC4 了。从上面的描述可以看出，

4、RC3 采用了Walsh64，抗干扰能力强（卷积码的 R=1/4，冗余度高） ，而 RC4 采用Walsh128，抗干扰能力相对弱（卷积码的 R=1/2，冗余度低） ，目前的联通现网采用的就是 RC3 的配置。 (2)反向无线配置 RC3 的主要特点是，最大速率 153.6kbit/s，OQPSK 调制（手机的功控能力差，OQPSK 是防止过零点的一种方法） ，卷积码的 R=1/4，提供8kbit/s 的语音源速率； RC4 的主要特点是：最大速率 230.4kbit/s，OQPSK 调制，卷积码的R=1/4，提供 13kbit/s 的语音源速率； RC413kbit/s 的语音源速率，占用无

5、线资源大，因此目前没有采用，只采用 RC3 了。 2.前向容量分析 Walsh 码的自相关为 1，互相关为 0，cdma_x 利用其良好的自相关 性，将 Walsh 码与下行信道紧密结合，用 Walsh 码区分信道。由于采用RC3 配置，即下行采用 Walsh64，即有 64 个下行信道，每个信道的传输速率是 9.6kbit/s。下行信道中，有系统必不可少的公共信道，如：一个导频信道，占用 walsh0；一个同步信道，占用 walsh32；一个寻呼信道，占用 walsh1。因此只剩下 61 个可提供业务的 walsh 码道。 从语音业务的角度看，理想状态的理论极限值是 61 个，即 64 个码

6、道扣除公共信道外的码道，但在实际的网络中，只能支持 35 个左右的语音业务，这是由于网络干扰程度决定的。据最新标准研究公布，如果cdma_x 采用干扰消除技术后，可将单小区的网络容量提升至 50 甚至更高。 从数据业务的角度分析，cdma_x 采用了补充信道-SCH。正是由于这一信道的引入，使得前反向的数据传输速率增加至 153.6kbit/s。在进行前向的数据传输时，用户获得的速率与使用的 Walsh 码息息相关。前向64 阶 Walsh 码的信道传输速率是 9.6kbit/s，因此获得 153.6kbit/s 的数据速率，需要使用 4 阶的 Walsh 码，但是导频信道、同步信道以及寻呼信

7、道必须存在，而且是固定的 walsh 码道。如上所述，因此理论上可分配给153.6kbit/s 的数据业务的 Walsh4 码字最多 2 个。当然从目前的情况看，语音业务还是能保证营业收入的主要来源，因此单载频中配置 2 个walsh4 码字给数据业务的可能性不大。 3.反向容量分析 Walsh 码除了区分信道外，另一个重要应用是抗干扰。从 walsh 码的产生原则分析，一个 walsh 码如果出错，出错的位数必须为 N/2（如果是 walsh64，则意味着错 32 位） ，才可能产生干扰，否则不会，因此Walsh码在下行区分信道，但在上行作为扩频码，进行扩频，同样采用的是Walsh64。 但

8、是上行的容量跟 Walsh 无关。其实，从无线通信的原理来看，上行的容量一般是受限于上行负载的水平，主要是要求系统工作在一个稳定的状态，一般表现为手机的发射功率过低或者基站的解码灵敏度过低。随着同时接入用户数的增加，干扰也愈大，基站的接收灵敏度在某一时刻便会达到临界状态，无法正确地解调手机的信号。因此整个上行容量（语音还是数据）跟实际的应用环境息息相关。 cdma_xEV-DO 系统分析 cdma_xEV-DO 有 Rev0，RevA 两个版本。Rev0 的设计初衷是为了提供非对称的高速分组数据业务。它的前向链路采用了 HARQ、多用户分集、自适应速率调整、虚拟软切换和自适应调制编码等多种关键

9、技术，获得了良好的前向平均吞吐量，峰值速率高到 2.4Mbit/s，但是，随着多媒体数据业务的发展，如时延敏感的对称性业务 VoIP、PTT、视频电话、无线游戏等 Rev0 暴露出不足：反向吞吐量不足以开展多种应用；反向速率相对于前向速率偏小，限制了对称性数据业务的应用。为解决上述问题，RevA 应运而生。除了将前向链路峰值速率提高到 3.072Mbit/s 之外，最大的改进是将反向链路的峰值速率提高到 1.8Mbit/s。同时，cdma_xEV-DORevA 在反向物理链路实现中引入高阶调制和 HARQ 技术，并通过反向MAC 的流体控制机制精确控制反向链路的 T2P，进而提升 ROT 控制

10、门限，大幅提高反向链路的传送速率和容量，同时进一步改善前向链路吞吐 量，以支持对称性宽带多媒体业务，适应分组数据业务发展对系统容量的要求。 1关键技术 cdma_xEV-DORevA 相对 Rev0 以及 cdma_x 来讲，采用一系列的新技术，来提高前反向数据速率主要如下。 下行时分复用：充分发挥共享的优势，下行选择在不同的时间上给不同用户传输数据。 增强的接入信道：RevA 将接入信道速率由原来的9.6kbit/s 提高到 19.2kbit/s 以及 38.4kbit/s，缩短用户接入时延，提升用户感受。 自适应调制和编码，系统根据无线环境，自动匹配调制方式及编码方式，灵活应对无线环境的变

11、化。最大限度地利用系统的功率资源，即全功率发射的方式，以自适应的调制编码技术代替传统的功率控制技术。 HARQ 重传次数在传输格式中进行了明确的定义，每一个重传时隙的间隔也是固定的，所标称的速率是传输数据包大小与传输时隙数所用时间的比值，即“提前终止”技术。 快速多用户调度：下行资源处于动态共享状态，调度时主要基于信道条件，同时考虑等待发射的数据量以及业务的优先级等情况，并充分发挥 AMC 和 HARQ 的管理特性，实现无线资源的合理分配。 快速小区选择：RevA 中引入了 DSC 信道，提前进行切换准备，取消了由于切换导致的数据传送中断，实现了无缝虚拟软切换，有效保证时延敏感类的如 VoIP

12、 等业务。 2.前向容量分析 (1)数据传输格式 表 1 给出了 DORevA 采用的前向数据传输的参数列表，第一列为传输格式，如 (128,16,1024)，128 代表传输数据的包大小，即 128bit，16 代表传输所需的 solt，1024 代表 preamble 的长度。第二列代表编码的速率，第三列是调制方式，第四列是最终的速率。由此可见，RevA 不同速率采用不同大小的物理层包，不同的调制方式，不同的传送 slot 数 。 2008 年 8 月 7 日 11:19 通信世界周刊 作 者：中国电信广州研究院 朱红梅 表 1DORevA 前向数据传输参数列表 举例如下：对于(128,1

13、6,1024)的格式，它的数据速率计算方法：128bit/ （16x1.667ms）=4.8kbit/s。最后两行是 RevA 新引入的特性，由此可见，RevA 的最大速率为 5120bit/（1x1.667ms）=3072kbit/s。 析 RevA 的容量，实际上，它的速率不可能达到 3072.0kbit/s，因为即使无线环境足够好，但是为了系统的可靠性以及正确解码，系统的控制信道是周期性出现的，RevA 标准规定控制信道的出现周期为 256slot（426.67ms） ，同时每个周期中必须有一个 SC（Synchronous Control Channel Capsule：同步胶囊） ，

14、这就意味着在多 slot 下，如 256slot、5120bit 的数据里一定包含控制信息，而不可能全部为数据信息，这样数据速率就会下降，但是下降的程度很大程度上是跟无线环境紧密相关。 (2)MAC-index 的使用，具体分配如表 2 所示。 RevA 下行不直接采用 walsh 来区分用户，而是引入了 MAC-index 的概念，MAC-index 共 128 个，每个都与确定的 Walsh 码相对应。 表 2MACCindex 分配一览表 在 128 个 MAC-index 中，从上表格可见，只有 114 个 MC-index 可用，当然如果 MAC-index5 不用做广播而用作业务，

15、可有 115 个。当然这些都是从理论的角度来分析，实际的系统不可能提供如此多的用户，否则网络质量恶化，用户感受下降。 3.反向容量分析 DoA 反向数据发送格式及等效数据速率如表 3 所示。第一列是数据包大小，第二列是数据包传输格式，B 代表 BPSK，Q 代表 QPSK，E 代表8PSK，后面的数字代表 walsh 的长度，而 Q4Q2 说明 I/Q 之路的传输。第3 大列是等效速率，由于反向采用 4-slotinterlacing 的方式，即前后两次数据传输要间隔 4 个 slot，所以有 4、8、12、16 的概念，当然时隙越长，速率越低，因此当 4-slot 中止时，它对应的最大速率为 1843.2kbit/s。 表 3DoA 反向数据发送格式及等效数据速率 当然这个也是理论分析，实际的应用也是跟无线环境紧密相关。