cdma2000 1xev-do原理read.pudn.com/downloads166/ebook/759470/cdma1x%20evdo%d4%ad%c0… · 08.may....

08.May. 2006

HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.

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CDMA2000 1xEV-DO原理

第一章第一章概述概述

第二章第二章空中接口空中接口

第三章第三章关键技术关键技术

第四章第四章 REV AREV A简介简介

内容介绍内容介绍

高通放弃了EV-DV芯片的研制，加快推动EV-DO Rev.A的商业化进程美国的CDMA运营商Sprint放弃对EV-DV的等待选择了EV-DO大多数CDMA厂家取消EV-DV的研发计划

1X: single 1.25MHz carrier

DO: Data Optimized

DV: Data & Voice

HRPD: High Rate Packet Data

1xEV-DODO Rev.ADO Rel.0 Enhancement

HRPD phaseI phaseII

CDMA2000 1XcdmaOne

IS95A IS95B IS2000 Rel.0 Rel.BRel.A Rel.C

1x EV-DV

Rel.D

EVDO 系统最初是JU针对非实时的、非对称的、高速分组数据业务而设计的

FDMA (AMPS, Analog)

TDMA (incl. GSM)

CDMA

CDMA发展演进

IP网络

PDSN/FA

BTS1

BTS2

BTS3

AT

标签:

标签:

标签:

Um

BSC

Abis

PCF

A8/A9

BS

AN-AAA

A12

A10/A11

HA/归属IP网络

AAA

CDMA 1x EV-DO网络结构




2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 前向链路前向链路

2.3 2.3 反向链路反向链路



流层

应用层

连接层

会话层

安全层

MAC层

物理层

功能:

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 – 规定了前反向物理信道结构

功能功能::

应用层应用层 –– 空中链路数据和信令应用空中链路数据和信令应用

流层流层 –– 完成应用层数据和信令流的完成应用层数据和信令流的QOSQOS标识标识

会话层会话层 –– 完成完成空口会话的建立空口会话的建立,,维持和释放维持和释放

连接层连接层 –– 完成系统的捕获完成系统的捕获,,连接和释放连接和释放

安全层安全层 –– 完完成空口加密功能成空口加密功能

MACMAC层层 –– 完成对物理信道的访问控制功能完成对物理信道的访问控制功能

物理层物理层 –– 规规定了前反向物理信道结构定了前反向物理信道结构

EV-DO协议栈

EV-DO协议栈（续）

流层

应用层

连接层

会话层

安全层

MAC层

物理层

AT AN

Layer X

Layer Y

Protocol A

Public Data

Protocol A

Protocol B Protocol B

Headers

Messages

Headers

Messages

Commands Indications Commands Indications

Public Data

Public Data Public Data

EV-DO空口协议的通信方式

Time

连接1

Time

EV-DO Session

连接2 连接3 连接4

PDU1 PDU2 PDU3

Time

会话休眠

前反向信道分配鉴权和MAC-Index指配

分配UATI

PDU: Packet Data Unit

数据传送

空口信息传送方式

Forward

CDMA 1X EV-DO RTT

ReverseReverseReverse

PilotMediumAccessControl

Traffic Control Traffic Access

ReverseRate

Indicator

DataRate

Control

ReverseActivity

DRC Lock

Pilot DataReversePowerControl

ReversePowerControl


Data ACK

前向时分为主、码分为辅前向时分为主、码分为辅前向时分为主、码分为辅反向码分为主、时分为辅反向码分为主、时分为辅反向码分为主、时分为辅

EV-DO信道(Release 0)

Forward


Control

ReverseActivity

DRC Lock

ReversePowerControl

ReversePowerControl

RA信道与RPC/DRC Lock码分复用

Traffic Control

前向信道分类

Data400 chips

RPC/DRC LockRAB

RPC/DRC LockRAB

Active Slot

64

RPC/DRC LockRAB

Pilot96 64

RPC/DRC LockRAB

Data400 chips

Data400 chips

64Pilot

96chips

64Data

400 chipschips

1024 chips = half slot 1024 chips = half slot

System time

1 Slot

8 Slots

1 slot = 1.667 ms

1/2 frame = 13.33 ms

Frame = 26.67 ms 16 Slots

50 2 31 54 6 75 512 14 151358 10 119

4 Slots

2 Slots

4 slot = 6.66 ms

2 slot = 3.33 ms

Idle Slot64

RPC/DRC LockRAB

Pilot

96 64

RPC/DRC LockRAB

chips

64

RPC/DRC LockRAB

Pilot

96 64

RPC/DRC LockRAB

chips

前向链路帧/时隙结构

Data

400 chips

RPC/DRC LockRAB

RPC/DRC LockRAB

Active Slot

64

RPC/DRC LockRAB

Pilot96 64

RPC/DRC LockRAB

Data

400 chips

Data

400 chips64

Pilot96

chips64

Data

400 chipschips

1024 chips = half slot 1024 chips = half slot

64

RPC/DRC LockRAB

Pilot96 64

RPC/DRC LockRAB

chipsRPC/DRC Lock

RABRPC/DRC Lock

RAB

Control Channel

16-FRAME

FRAME1 Frame=16 slots=32kchips=26.67ms

16 Frame=524kchips=426.67ms

SLOT

Control Channel Cycle

前向链路帧/时隙结构

业务信道或业务信道或MACMAC信道（信道（RPC/DRC LockRPC/DRC Lock））55－－6363

MACMAC信道（信道（RARA））44

控制信道（控制信道（38.4kbps38.4kbps））33

控制信道（控制信道（76.8kbps76.8kbps））22

－－00－－11

使用信道使用信道MACMAC--IndexIndex

MACMAC--IndexIndex分配表分配表

控制信道主要用于传送广播消息或特定终端的消息，它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。

控制信道主要用于传送广播消息或特定终端的消息，它控制信道主要用于传送广播消息或特定终端的消息，它与业务信道以时分方式共享同一物理信道，终端根据信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道前缀中的MACIndexMACIndex 来判断是控制信道还是业务信道。来判断是控制信道还是业务信道。

前向信道标识

Pilot Channel

Control Channel

Traffic Channel

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

RADRC Lock

RPC

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Bit stream

Data stream

All 0 Bit

AP

Pilot96chips

Pilot96chips

Pilot96chips

Pilot96chips

Pilot96chips

Data Data Data

MAC MAC MAC MAC

Pilot Pilot Pilot

Pilot96chips

前向物理信道

导频信息是全零的比特流，采用进行调制与95/1x系统连续导频不同，1xEV-DO系统采用突发的方式（Burst pilot）；Burst Pilot以最大的发射功率发射，根据仿真表明和1X的连续导频性能相当。但由于锁定非连续导频较困难，所以协议规定接入终端捕获导频时间由15秒增加到60秒导频信道用于系统捕获、相干解调和链路质量的测量

导频信息是全零的比特流，采用导频信息是全零的比特流，采用进行调制进行调制与与95/1x95/1x系统连续导频不同，系统连续导频不同，1xEV1xEV--DODO系统采用突发的方式（系统采用突发的方式（Burst pilotBurst pilot）；）；Burst PilotBurst Pilot以最大的发射功率发射，根据仿真表明和以最大的发射功率发射，根据仿真表明和1X1X的连续导频性能相当。的连续导频性能相当。但由于锁定非连续导频较困难，所以协议规定接入终端捕获导频时间由但由于锁定非连续导频较困难，所以协议规定接入终端捕获导频时间由1515秒增秒增加到加到6060秒秒导频信道用于系统捕获、相干解调和链路质量的测量导频信道用于系统捕获、相干解调和链路质量的测量

640w

Power

TimeSlot 1 Slot 2

Pilot Bursts

导频信道

MAC 信道包含 RA，DRC Lock 和 RPC 子信道RPC 信道和DRC Lock 子信道用同一Walsh码扩频，时分复用，均为专用信道RPC信道功率控制频率是600HZ DRC Lock 子信道每8个或16个时隙传输一次,并且重复4-8次RA子信道是公共信道，显示了扇区的反向负荷

MAC MAC 信道包含信道包含 RARA，，DRC Lock DRC Lock 和和 RPC RPC 子信道子信道RPC RPC 信道和信道和DRC Lock DRC Lock 子信道子信道用同一用同一WalshWalsh码扩频，时分复用，均为专用信道码扩频，时分复用，均为专用信道RPCRPC信道功率控制频率是信道功率控制频率是600HZ 600HZ DRC Lock DRC Lock 子信道每子信道每88个或个或1616个时隙传输一次个时隙传输一次,,并且重复并且重复44--88次次RARA子信道是公共信道，显示了扇区的反向负荷子信道是公共信道，显示了扇区的反向负荷

RA

DRC Lock for user1

RPC for user1

RPC & RA

Repetition Cycle 4 or 8 times Repetition Cycle 4 or 8 times

DRC period 8 or 16 slots

DRC Lock for user n

RPC for user n

…

RA

DRC Lock for user1

RPC for user1

DRC Lock & RA

DRC Lock for user n

RPC for user n

…

MAC-Index＝4

DRC LockPeriodDRC LengthRAB Length

DRC DRC LockPeriodLockPeriodDRC LengthDRC LengthRAB LengthRAB Length

MAC信道

在传输的第一时隙,要发送一段前导前导是32阶Walsh码的不断重复的结果前导信息用来区分不同用户,用MAC index来表示

在传输的第一时隙在传输的第一时隙,,要发送一段前导要发送一段前导前导是前导是3232阶阶WalshWalsh码的不断重复的结果码的不断重复的结果前导信息用来区分不同用户前导信息用来区分不同用户,,用用MAC indexMAC index来表示来表示

Data272 chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Pilot96chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Pilot96chips

Preamble128 chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Pilot96chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Pilot96chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Data400chips

Pilot96chips

Data400chips

MAC64chips

MAC64chips

Pilot96chips

First slot

Data400chips

Walsh Chip Level

Summer

128 preamble chips

6272 data chips divided into 4 TS

Scrambling InterleavingModulation

QPSK/8PSK/16QAM

16-ary Walsh Covers

Sequence Repetition,

Signal Puncturing

Symbol DEMUX 1 to 16

数据包:2048bits

Walsh Channel

gain

Channel Coding

1/3 or 1/5

Interval slot

Finalslot

业务信道

SM1

Data336chips

Pilot&MAC224chips

Preamble64chips

Data800chips

Pilot&MAC224chips

Data400chips

1536 Data Modulation Symbols

SM2

Data336chips

Pilot&MAC224chips

Preamble64chips

Data800chips

Pilot&MAC224chips

Data400chips


Data400chips

Pilot&MAC224chips

单时隙传送

前向业务信道物理层时隙复用方式

SM3

Data400-N chips

Pilot&MAC224chips

PreambleN chips

Data800chips

Pilot&MAC224chips

Data400chips

2560 or 3720 Data Modulation Symbols

Data400chips

Pilot&MAC224chips

2-4 Slots 多时隙传送，前缀小于400chips

SM4

Pilot&MAC224chips

Data668chips for 8 slots

176chips for 16 slots

Pilot&MAC224chips

Data400chips


Preamble400chips

Preamble112chips for 8 slots

624chips for 16 slots

Data400chips

Data400chips

Pilot&MAC224chips

2-4 Slots 多时隙传送，前缀大于400chips

前向业务信道物理层时隙复用方式

CodeRate

ModulationType Slots Encoder Packet

Duration (ms)Bits per Encoder

PacketData Rates

(kbps)1/5 QPSK 16 26.67 1024 38.4

时隙复用方式

SM4

数据速率＝1024/(16×1.67)=38.4kbps

提供的调制符号数＝1024×5/2=2560

需要的调制符号数＝16×1600－1024＝24576

重复因子＝24576÷2560＝9.6

传送中时隙复用方式为SM4，在第一个时隙中，有1024chip用于发送前缀，剩余的576chip发送576个调制符号。若终端正确解调，系统将停止发送后续的调制符号。码率为1024/576=1.78。

以38.4kbps为例：

SM4

Pilot&MAC224chips

Data176chips for 16 slots

Pilot&MAC224chips

Data400chips


Preamble400chips

Preamble624chips for 16 slots

Data400chips

Data400chips

Pilot&MAC224chips

2-4 Slots 多时隙传送，前缀大于400chips

链路自适应举例

l 业务信道和控制信道时分复用l 业务信道传输用户数据,控制信道传输信令和系统消息l 控制信道消息在控制信道周期内以分组包囊的形式发送,速率为38.4kbps和76.8kbps两种。

ll 业务信道和控制信道时分复用业务信道和控制信道时分复用ll 业务信道传输用户数据业务信道传输用户数据,,控制信道传输信令和控制信道传输信令和系统消息系统消息ll 控制信道消息在控制信道周期内以分组包囊控制信道消息在控制信道周期内以分组包囊的形式发送的形式发送,,速率为速率为38.4kbps38.4kbps和和76.8kbps76.8kbps两种。两种。

Control ChannelTraffic Channel

Data stream


Traffic Data


Control Data

Control Channel Cycle(256 slots = 426.66 ... ms)

Control Channel Cycle(256 slots = 426.66 ... ms)

SC SCAC

SC: Synchronous Control Channel capsule.AC: Asynchronous Control Channel capsule.

Offset Offset

分组包囊分为: l 同步分组包囊(SC):传输周期为256时隙，16帧。同步包囊包含下列信息:同步消息: CDMA system time, Sector PNOffset快速配置消息: SectorID, ColorCode, Sector &

Access Signature扇区参数消息: Position, Time, Neighbor List,

Subnet mask寻呼消息

l 异步分组包囊(AC):周期内可含多个AC异步包囊包含下列信息:其他消息:ACK消息,RLP控制消息

分组包囊分为分组包囊分为: : ll 同步分组包囊同步分组包囊(SC):(SC):传输周期为传输周期为256256时隙，时隙，1616帧。帧。同步包囊包含下列信息同步包囊包含下列信息::同步消息同步消息: CDMA system time, Sector : CDMA system time, Sector PNOffsetPNOffset快速配置消息快速配置消息: : SectorIDSectorID, , ColorCodeColorCode, Sector & , Sector &

Access SignatureAccess Signature扇区参数消息扇区参数消息: Position, Time, Neighbor List, : Position, Time, Neighbor List,

Subnet maskSubnet mask寻呼消息寻呼消息ll 异步分组包囊异步分组包囊(AC):(AC):周期内可含多个周期内可含多个ACAC异步包囊包含下列信息异步包囊包含下列信息::其他消息其他消息:ACK:ACK消息消息,RLP,RLP控制消息控制消息

信道结构和装配方式两者相同信道结构和装配方式两者相同信道结构和装配方式两者相同

控制信道

l TDMA的方式l 恒定的前向功率（没有前向功率控制）l 可变速率2,456；1,843；1,228；922.1；614.4；307.2；153.6；76.8 and 38.4kbpsl 传送单个Packet需要１-16个时隙，每个时隙1.667msl 收到每个时隙的内容后，AT会在反向ACK信道上发送ACK/NACK消息确认l 动态速率控制AT一直测量RF信号情况, 并根据测试结果决定AT能支持的最大速率AT通过DRC信道按Slot发送速率申请.l 动态调度算法网络侧会收到所有AT发上来的速率申请.Scheduler 决定每个Slot应该分配给哪个AT.目前常用的算法是“Proportional Fair”l 单扇区Throughput的最大化.从一段时间的平均来看,每个AT分配到的时间或Slot是基本一样的.申请速率高的AT相应会得到更高的Throughput.l 快速服务扇区选择前向数据只在一个扇区上传送

ll TDMATDMA的方式的方式ll 恒定的前向功率（没有前向功率控制）恒定的前向功率（没有前向功率控制）ll 可变速率可变速率2,4562,456；；1,8431,843；；1,2281,228；；922.1922.1；；614.4614.4；；307.2307.2；；153.6153.6；；76.8 and 38.4kbps76.8 and 38.4kbpsll 传送单个传送单个PacketPacket需要１需要１--1616个时隙，每个时隙个时隙，每个时隙1.667ms1.667msll 收到每个时隙的内容后，收到每个时隙的内容后，ATAT会在反向会在反向ACKACK信道上发送信道上发送ACK/NACKACK/NACK消息确认消息确认ll 动态速率控制动态速率控制ATAT一直测量一直测量RFRF信号情况信号情况, , 并根据测试结果决定并根据测试结果决定ATAT能支持的最大速率能支持的最大速率ATAT通过通过DRCDRC信道按信道按SlotSlot发送速率申请发送速率申请..ll 动态调度算法动态调度算法网络侧会收到所有网络侧会收到所有ATAT发上来的速率申请发上来的速率申请..Scheduler Scheduler 决定每个决定每个SlotSlot应该分配给哪个应该分配给哪个AT.AT.目前常用的算法是目前常用的算法是““Proportional FairProportional Fair””ll 单扇区单扇区ThroughputThroughput的最大化的最大化..从一段时间的平均来看从一段时间的平均来看,,每个每个ATAT分配到的时间或分配到的时间或SlotSlot是基本一样的是基本一样的..申请速率高的申请速率高的ATAT相应会得到更高的相应会得到更高的Throughput.Throughput.ll 快速服务扇区选择快速服务扇区选择前向数据只在一个扇区上传送前向数据只在一个扇区上传送

小节:前向链路特点


Traffic Access

ReverseRate

Indicator

DataRate

Control

Pilot DataPilotMediumAccessControl

Data ACK

反向信道划分

采用相关解调技术功率控制和CDMA2000 1x类似软切换和CDMA2000 1x类似1xEVDO Rel.0反向链路速率集:9.6, 19.2, 38.4, 76.8, 153.6 kbps最大允许传输速率受扇区负荷限制

采用相关解调技术采用相关解调技术功率控制和功率控制和CDMA2000 1xCDMA2000 1x类似类似软切换和软切换和CDMA2000 1xCDMA2000 1x类似类似1xEV1xEVDODO Rel.0Rel.0反向链路速率集反向链路速率集::9.6, 19.2, 38.4, 76.8, 153.6 kbps9.6, 19.2, 38.4, 76.8, 153.6 kbps最大允许传输速率受扇区负荷限制最大允许传输速率受扇区负荷限制

Pilot信道和RRI信道时分复用

Pilot

Access DataPilot

Pilot-IAccess Data-Q

Access Probe

160w

反向接入信道

42w

Preamble Frames Capsule Frames

接入探针由接入信道前缀和多个接入信道数据分组组成，在前缀部分只有导频信道被发送，在数据部分导频信道和数据信道被同时发送。发送前缀时的导频功率高于发送数据时的导频功率

接入探针由接入信道前缀和多个接入信道数据分组组成，在前缀部分只有导频信道被发送，接入探针由接入信道前缀和多个接入信道数据分组组成，在前缀部分只有导频信道被发送，在数据部分导频信道和数据信道被同时发送。发送前缀时的导频功率高于发送数据时的导频在数据部分导频信道和数据信道被同时发送。发送前缀时的导频功率高于发送数据时的导频功率功率

probe

probesequence

τp

1 2 3 Np

1

persistence

τs

τp

1 2 3 Np

2

persistence

τp

1 2 3 Np

N s

persistence

Time

......

DRC

ACK

Traffic

160w

168w

84w

42w

1.67 ms

1.67 ms1/2 Slot

1.67 ms

RRI

Pilot

RRI

PilotPilot

RRI

PilotRRI

1 Slot = 2048 Chips 256 chips for RRI 1792 chips for Pilot 7:1

1 frame 16 Slots = 26.67 ms

1.67 ms

1.67 ms

反向业务信道

反向信道以帧（26.67ms）为单位进行传送

Pilot/RRI160w

1.67 ms

反向业务信道－DRC信道

DRC 信道用于承载与该终端进行通信的基站标识及其速率请求信息。

DRC 信息的发送速率是600/DRCLength：终端可以在每个时隙连续发送DRCLength 次相同的DRC 信息，也可以门控方式发送，每隔DRCLength 个时隙发送一次。

DRC DRC 信息的发送速率是信息的发送速率是600/DRCLength600/DRCLength：终端可以在每个：终端可以在每个时隙连续发送时隙连续发送DRCLengthDRCLength 次相同次相同的的DRC DRC 信息，也可以门控方式发信息，也可以门控方式发

送，每隔送，每隔DRCLengthDRCLength 个时隙发送个时隙发送一次。一次。

DRCLengthDRCLength=8=8




DRC 信道

前向业务信道

DRC子信道包含两方面信息 :DRC value 和 DRC coverDRC value包含申请的速率信息DRC cover包含申请服务扇区载频信息

DRCDRC子信道包含两方面信息子信道包含两方面信息 :DRC :DRC value value 和和 DRC coverDRC cover

DRC valueDRC value包含申请的速率信息包含申请的速率信息DRC coverDRC cover包含申请服务扇区载频信息包含申请服务扇区载频信息

反向信道调制参数

88161632326464128128扩频码长扩频码长

BPSKBPSKBPSKBPSKBPSKBPSKBPSKBPSKBPSKBPSK调制方式调制方式

307.2307.2307.2307.2307.2307.2307.2307.2307.2307.2调制速率调制速率

1111224488序列重复次数序列重复次数

307.2307.2307.2307.2153.6153.676.876.838.438.4符号速率符号速率

8192819281928192409640962048204810241024符号长度符号长度

1/21/21/41/41/41/41/41/41/41/4编码速率编码速率

26.6726.6726.6726.6726.6726.6726.6726.6726.6726.67帧长帧长

409640962048204810241024512512256256数据分组长度数据分组长度

153.6153.676.876.838.438.419.219.29.69.6

数据速率数据速率kbpskbps

反向信道的调制参数反向信道的调制参数

参数参数

l 与1X类似反向功率控制反向Pilot

l 可变速率153.6, 76.8, 38.4, 19.2, 9.6kbps传送单个Packet需要16个时隙，每个时隙1.667ms

l 决定了反向的发送速率, 并同时在RRI信道上说明发送的速率只有当DATA Queue内非空时, 反向才会发送数据.会以最小可传送完数据队列里数据的速率进行传送一般从9.6kbps开始进行数据发送, 并根据一定的概率增加速率.

l 网络侧也有机制控制反向速率.利用前向RAB信道快速改变反向速率

l HandoffActive, Candidate, Neighbor and Remaining SetsPilot searchHandoff thresholds

ll 与与1X1X类似类似反向功率控制反向功率控制反向反向PilotPilot

ll 可变速率可变速率153.6, 76.8, 38.4, 19.2, 9.6kbps153.6, 76.8, 38.4, 19.2, 9.6kbps传送单个传送单个PacketPacket需要需要1616个时隙，每个时隙个时隙，每个时隙1.667ms1.667ms

ll 决定了反向的发送速率决定了反向的发送速率, , 并同时在并同时在RRIRRI信道上说明发送的速率信道上说明发送的速率只有当只有当DATA QueueDATA Queue内非空时内非空时, , 反向才会发送数据反向才会发送数据..会以最小可传送完数据队列里数据的速率进行传送会以最小可传送完数据队列里数据的速率进行传送一般从一般从9.6kbps9.6kbps开始进行数据发送开始进行数据发送, , 并根据一定的概率增加速率并根据一定的概率增加速率..

ll 网络侧也有机制控制反向速率网络侧也有机制控制反向速率..利用前向利用前向RABRAB信道快速改变反向速率信道快速改变反向速率

ll HandoffHandoffActive, Candidate, Neighbor and Remaining SetsActive, Candidate, Neighbor and Remaining SetsPilot searchPilot searchHandoff thresholds Handoff thresholds

小节:反向链路特点

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

不同的前向信道分时共享每个时隙不同的前向信道分时共享每个时隙(Slot)(Slot)，，

每种信道满功率发射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

不同用户分享系统的时隙资源，在每个时隙内，系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统只为特定的用户服务

C/I

C/IC/I

307k 38k

1.2M

614k

614k

2.4M

614k 307k1.2M 2.4M 614k 38kTime

Power

2.多用户调度

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

时隙资源是时隙资源是EVDOEVDO前向链路最宝贵的资源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

2.多用户调度

Pk＝(DRCk[n]/ Dk[n])/( Tk[n]/ hk(Dk[n]))

Pk＝DRCk/Tk

3.混合自动重传技术（HARQ)

n n+1 n+2 n+3 n+4 n+5 n+6 n+7 n+8 n+9 n+10n+11n+12 n+13 n+14 n+15

One half slot

offset

1st Slot 2ndSlot 3thSlot 4thSlot

3 Slots delay NAK

R-DRC Channel

F-Traffic Channel

R-ACK Channel

Decode Failed

3 Slots delay NAK

Decode Failed

3 Slots delay NAK

Decode Failed

3 Slots delay ACK

Decode Successful

DRC value requests 153.6

kbps

正常接收情况

3 Slots delay NAK

R-ACK Channel

Decode Failed

3 Slots delay NAK

Decode Failed

3 Slots delay ACK提前终止情况

4.速率控制－前向

CodeRate

ModulationType Slots Encoder Packet

Duration (ms)Bits per Encoder

PacketData Rates

(kbps)1/5 QPSK 16 26.67 1024 38.4

1/5 QPSK 8 13.33 1024

1/5 QPSK 4 6.66 10241/5 QPSK 2 3.33 1024

1/5 QPSK 1 1.67 10241/3 QPSK 4 6.66 2048

1/3 QPSK 2 3.33 20481/3 QPSK 1 1.67 2048

1/3 8PSK 2 3.33 30721/3 8PSK 1 1.67 3072

1/3 16QAM 2 3.33 40961/3 16QAM 1 1.67 4096

链路自适应链路自适应

时隙复用方式

SM476.8

153.6

307.2

921.6

1843.2

1228.8

2457.6

614.4307.2

614.4

1228.8

SM4

SM3

SM3

SM1SM3

SM3

SM2

SM3SM2

SM3SM2

4.速率控制－反向

NotBusy

9.6kbps

19.2kbps

153.6kbps

P1

38.4kbps

76.8kbps

P2 P3 P4

Busy 9.6kbps

19.2kbps

153.6kbps

q1

38.4kbps

76.8kbps

q2 q3 q4

EVDO 反向业务信道的速率控制与激活集扇区

1，负载（CombinedBusyBit）、

2，当前速率（CurrentRate）、

3，速率转移概率、

4，终端缓存数据量的大小、

5，最低负载要求、

6，最小负载限制、

7，速率上限（MaxRate）、

8，当前速率上限（CurrentRateLimit）

9，反向链路速率控制算法等因素有关

EVDO EVDO 反向业务信道的速率控制与激活集扇区反向业务信道的速率控制与激活集扇区

11，负载（，负载（CombinedBusyBitCombinedBusyBit）、）、

22，当前速率（，当前速率（CurrentRateCurrentRate）、）、

33，速率转移概率、，速率转移概率、

44，终端缓存数据量的大小、，终端缓存数据量的大小、

55，最低负载要求、，最低负载要求、

66，最小负载限制、，最小负载限制、

77，速率上限（，速率上限（MaxRateMaxRate）、）、

88，当前速率上限（，当前速率上限（CurrentRateLimitCurrentRateLimit））

99，反向链路速率控制算法等因素有关，反向链路速率控制算法等因素有关

如果RAB=1 (忙), 以概率q减低传输速率

如果RAB=0 (闲), 以概率p增加传输速率

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。EVDO

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。

系统反向负载的估计精度直接影响到反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。向业务信道速率控制的准确性。EVDO EVDO

反向业务信道反向业务信道MAC MAC 算法使用算法使用ROT ROT 来衡量来衡量

反向链路负载的大小，并根据反向链路负载的大小，并根据ROT ROT 控制控制

反向链路资源的分配。反向链路资源的分配。

反向链路寂静周期（ReverseLinkSilencePeriod）

反向链路寂静时长（ReverseLinkSilenceDuration）

反向链路寂静周期（反向链路寂静周期（ReverseLinkSilencePeriodReverseLinkSilencePeriod））

反向链路寂静时长（反向链路寂静时长（ReverseLinkSilenceDurationReverseLinkSilenceDuration））

BSC

Data

Cell A Cell B

DRC (A)Data

DRC (A)

切换前

BSC

Data

Cell A Cell B

DRC (B) DRC (B)

切换中

BSC

Data

Cell A Cell B

DRC (B) DRC (B)

切换后

Data

APA

APB

DRC DRC

AP1AP1 AP2AP2

TimeTime

Serving APServing AP

t1t1

Serving AP changeServing AP change

虚拟软切换

YYYPDSN内Dormant切换PDSNPDSN内内DormantDormant切换切换

NNN

NNN

YYY

YYY

反向反向反向

虚拟软切换虚拟软切换虚拟软切换BSC内软切换BSCBSC内软切换内软切换

NNNBSC间软切换BSCBSC间软切换间软切换

NNN硬切换硬切换硬切换

YYYAN（缺省是一个PCF覆盖的

范围）间Dormant切换

ANAN（缺省是一个（缺省是一个PCFPCF覆盖的覆盖的

范围）间范围）间DormantDormant切换切换

虚拟更软切换虚拟更软切换虚拟更软切换更软切换更软切换更软切换

前向前向前向

支持情况支持情况支持情况

切换类型切换类型切换类型

1xEV-DO网络内部切换

1x与1xEV-DO网络间切换，由终端主导

YYY

Y（通过Dormant切换间

接完成）

YY（通过（通过DormantDormant切换间切换间

接完成）接完成）EvDo－1xEvDoEvDo－－1x1x

Dormant切换DormantDormant切换切换

支持情况支持情况支持情况切换类型切换类型切换类型

1xEV-DO切换分类

• EVDO (Release 0) 系统最初是针对非实时的、非对称的、高速分组

数据业务而设计的

• EVDO (Release 0) 系统设计的基本思想是将高速分组数据业务与低

速语音及数据业务分离开来

• EVDO (Release 0) 系统设计优化的重点在于前向链路

EVDO(Release 0)设计思想

Release 0 Release 0 局限性局限性

反向吞吐量不足以开展多种应用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

对对QoSQoS 的支持不能满足实时业务要求的支持不能满足实时业务要求

与与CDMA2000 1x CDMA2000 1x 网络的互操作能力有待进一步提高网络的互操作能力有待进一步提高

EVDO Release 0的局限性及Rev A改进

Rev A Rev A 改进改进

频谱效率频谱效率：支持多用户分组和更小的分组，实现更灵活的业务适配：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：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媒体业务，适应分组业务发展对系统容量的要求

QoSQoS 要求要求：支持端到端的：支持端到端的QoSQoS 业务，空中接口各协议层都建立了完善的业务，空中接口各协议层都建立了完善的QoSQoS 保证机制，业保证机制，业

务延迟明显减小务延迟明显减小

业务覆盖业务覆盖：对：对AT AT 进行更精确地控制，实现业务的无缝覆盖进行更精确地控制，实现业务的无缝覆盖

网络切换网络切换：支持：支持EVDO EVDO 系统下发系统下发CDMA2000 1x CDMA2000 1x 系统寻呼消息，节省系统资源和终端功耗，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实现两网的无缝切换

Rev A支持的PTT/VOIP等业务的包都比较小，通过多用户包方式将多个用户

的小包合并的方式，可以提高空口的利用率，增加系统容量

user2 user3 user4user1header trailerMAC层包

安全层包 user2 user3 user4user1

多用户包支持

102419.2/38.4/76.8-kbps Control Channel(128/256/512, 4, 1024)

Not Used71

64Multi-user packet(5120, 2, 64)Not Used70

51276.8k Control ChannelNot Used2

102438.4k Control ChannelNot Used3

N/ANot UsedRA4


256Multi-user packet(128/256/512/1024, 4, 256)

Not Used66

N/ANot UsedNot Used64&65

VariableBroadcastNot Used5


根据DRC定单用户包RPC/DRCLock/ARQ6-63、72-127


N/ANot UsedNot Used0 和 1

Preamble长度Preamble使用MAC信道使用MAC Index

MAC Index扩展

前反向速率集扩展

Forward

CDMA 1X EV-DO RTT

Rev.A



Traffic Control TrafficAccess

ReverseRate

Indicator

DataRate

Control

everseActivity

DRC Lock Pilot Data

ReversePowerControl

ReversePowerControl

AuxiliaryPilot

MediumAccessControl

Data ACK

物理信道改动

ARQARQ PrimaryPilot

DataSourceControlNo Change

Change

New

反向H-ARQ：16slots帧分为四个子帧，每帧4solt，12solt交织发送

支持对反向的提前终止，提高反向容量

反向Hybrid ARQ

DSC辅助虚拟软切换：DSC提前通知AN该次切换的目标小区，降低切换时延

DSC 虚拟软切换包

3.072Mbps/1.8Mbps2.4576Mbps/153.6Kbps前反向最高速率(bps)

前向1.5Mbps(双天线终端)

反向1.2Mbps(4-branch diversity)

前向1.2Mbps(双天线终端)

/650kbps(单天线终端)，

反向350kbps

小区吞吐量(bps)

前向虚拟(更)软切换，

反向同1x，增加DSC信道

前向：最大功率发送，无功控

反向同1x,增加T2P

26.667ms

前向QPSK/8-PSK/16-QAM，

反向BPSK/QPSK/8-PSK

Turbo编码

1.2288Mcps

支持分组数据业务及实时业务

前向码分+时分H-ARQ ；

反向码分+H-ARQ

1xEV-DO Rev.A

前向：最大功率发送，无功控

反向同1x

功控

1.2288Mcps码片速率/1.25M

Turbo编码编码方式

前向QPSK/8-PSK/

16-QAM，反向BPSK

调制方式

26.667ms帧长

前向虚拟(更)软切换

反向同1x

软切换

仅支持分组数据业务业务

前向码分+时分H-ARQ；

反向码分

多址方式

1xEV-DO Rel.0

EVDO Rev A系统增强

EVDO Rev A系统增强

系统容量提升

业务时延降低

与1x互操作增强

端到端的QoS的实现

系统容量提升系统容量提升

业务时延降低业务时延降低

与与1x1x互操作增强互操作增强

端到端的端到端的QoSQoS的实现的实现

前反向速率集扩展

MACindex扩展

多用户包支持

反向Hybrid ARQ

前反向速率集扩展前反向速率集扩展

MACindexMACindex扩展扩展

多用户包支持多用户包支持

反向反向Hybrid ARQHybrid ARQ

容量提升容量提升容量提升关键性能提升关键性能提升关键性能提升

08.May. 2006

HUAWEI TECHNOLOGIES Co., Ltd.

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HUAWEI Confidential

Security Level: Internal

Thank You

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cdma2000 1xev-do原理read.pudn.com/downloads166/ebook/759470/cdma1x%20evdo%d4%ad%c0… · 08.may....

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