江苏电信EVDO技术培训系列（一）

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EVDO技术培训系列〔一〕江苏电信无线网优中心2021.11EVDO的前身HDR概述日期：Friday,October20,2023EVDOREV0〔HDR〕技术特点分析里程碑1997年8月，提出HDR的概念。1999年10月，MSM5500芯片发布。2000年5月，HDR成为1xEV标准。2000年5月，CSM5500芯片发布。2000年10月，IS-856讨论通过〔Rev0〕。2004年，IS-856RevA发布HRPD特点

分组数据与语音数据的区别

1.延迟：数据几秒钟没有问题，语音100ms就难以忍受；2.可容错率：数据对BER的要求比语音高。采用TURBO编码；3.前反向的数据不对称性；4.吞吐量：实际的吞吐量依赖于用户数和用户的C/I.。前向链路采用时分复用，全功率发送；反向链路采用码分复用，需要功率控制。单独使用一载频提供数据业务。前向速率从38.4kbps到2.4576Mbps，反向速率从9.6bps到153.6kbps。采用TURBO编码，延迟较大，对C/I要求低。符合数据业务的特点。反向信道采用RRI和DRC信道，根据链路状态自行调整速率。前向链路最多支持59个用户/Sector。前向发射功率始终最大〔空闲除外〕。前向链路采用独特的调度算法。反向支持闭环功率控制。网络结构ATPCFPDSNANAAAANIS856IS856A8A9A10A11A12A13业务数据信令AAA：AuthenticationAuthorizationAccountingANPCF：PakcetcontrolFunction网络结构A12接口连接源AN与ANAAA，只传送信令。该接口主要完成AN级的认证功能，同时ANAAA向AN返回AT在A8/A9、A10/A11接口需要使用的MNID〔MobileNodeIdentification〕〔IMSI〕。A13接口也只传送信令，主要用于不同AN间切换时AT相关信息的交换。协议栈7层协议结构7层协议功能说明7层协议功能说明(续)会话〔Session〕会话〔Session〕：相当于到银行申请开户获得账号,一种由AN和AT共同维护的状态。会话主要维护如下信息:〔1〕UATI(UnicastATIdentifier)：在一子网内，分配给一个AT的唯一标识。〔2〕AN和AT通过空中链路交互信息使用的协议〔3〕协议使用的参数配置连接〔Connection〕连接，是这样一种特殊的状态，在这种状态下，接入终端被指配了一条前向业务信道、一条反向业务信道和相应的MAC信道反向信道结构反向信道反向信道包括 接入信道 导频〔Pilot〕＋数据〔Data〕 数据信道 导频〔Pilot〕＋RRI＋DRC＋ACK＋Data用户码分：Pilot＝W016，DRC=W816，ACK=W48，Data=W24各种速率均采用BPSK调制。各信道不同的发射功率。反向信道每个业务信道由用户长码区分。不同扇区的接入信道由接入信道长码区分。接入信道和反向业务信道帧均为26.66ms，与短码周期同步。均为16个slots。一个slot为1.666ms，为2048个chips。接入信道Pilot持续发送。Pilot不与RRI时分复用。反向业务信道下，Pilot和RRI时分复用，且持续发送。反向信道各信道功能如下：RTC信道中导频信道帮助AN对AT的捕获。MAC信道中的RRI信道用于通知AN目前AT数据信道的传输速率。RRI与导频信道以时分方式进行复用。AT的DRC信道根据对各扇区的导频信道测量结果，选定导频信号最强扇区与之通信，同时要求该扇区按AT规定好的传输速率进行传输，从而对前向链路进行速控。为减小干扰，DRC信号在发送时可以采用门控与非门控两种方式传送。反向标识扇区用DRCCover。Ack信道那么向AN发出响应，说明AT已经正确收到了AN所发送的数据；反向接入信道AT用来发起呼叫或回应网络的消息。包括Pilot和Data信道。Pilot在I信道发送；Data在Q信道上发送，速率为9.6kbps。。接入试探接入试探包括接入试探前缀和接入试探消息包。参数由接入信道MAC层协议规定。发送接入试探前缀时，仅发送Pilot。发送接入试探消息包时，Pilot和Data均要发送。反向业务信道AT用来发送业务或信令到AN。反向业务信道包括：Pilot、RRI、DRC、ACK、Data信道。时分复用RRI和Pilot，称之为Pilot。Pilot和ACK在I信道上发送。DRC和Data在Q信道上发送。信道码分。反向业务信道调制图PilotAT在Pilot上发送全“0〞数据。与RRI时分复用一个Walsh信道。与RRI的发送功率相同，且持续发送。RRIAT使用RRI信道指示反向速率，方便AN解调。每16个slots3bit数据。每3bit编码成7bit，重复37次，忽略后3码片。得到256个二进制码片，与Pilot时分复用。如果反向业务信道上没有数据包发送，AT将在RRI上发送0。DRCAT使用DRC子信道反响前向信道的质量，包括DRCValue和DRCCover。AT使用DRCValue指示AN其期望的接收速率。AT使用DRCCover指示AN哪个小区的前向信道质量最好。请求的前向业务信道速率被映射成4bit的DRCValue。由8阶Walsh函数〔由DRCCover指示〕扩展。DRCValue的发送速率为600/DRCLength。当DRCLength>1，DRCValue和Cover要重复几次发送。取值范围为1、2、4、8。AT可能会支持门控方式发送。DRC信道在Q信道上发送。发送时刻为每个时隙的中间。ACKACK子信道是AT用来通知AN是否正确接收到前向业务信道数据包。对于每一个前向业务信道数据包，AT均发送一个ACK信道的1bit。每个slot，ACK为1bit，重复128次之后，由W48扩展，进行BPSK调制。在I信道上发送。对于一个业务信道物理层数据包，如果FCS通过，那么认为正确接收，AT发送ACKbit。否那么，发送NAKbit。AN收到ACK，将停止当前抱的发送，重新启动一个新包的发送流程。如果前向业务信道在slotn上发送，相应的ACKbit将在slotn＋3上发送。ACK信道应该在该时隙的前半个时隙发送，持续1024个chip。ACK信道一个例子反向业务信道反向业务信道可以采用以下五种速率：9.6kbps、19.2kbps、38.4kbps、76.8kbps、153.6kbps。采用16slots的帧结构。具体的反向速率由反向最高速率限制、当前发送的数据包大小、RAB值以及转移概率矢量共同决定。AT根据这些信息自行决定反向业务信道的发送速率。前向信道结构前向业务信道前向信道包括：Pilot、MAC、CC和FTC。其中MAC信道包括：RA、DRCLock和RPC子信道。Pilot、MAC和Data为时分。MAC内RA和DRCLock为码分，DRCLock和RPC子信道为时分。Data内FTC和CC也是时分。FTC进一步划分为Preamble和Data两局部。FTC信道的发射速率从38.4kbps到2.4576Mbps。CC信道的发射速率为38.4或76.8Kbps。前向信道时隙结构Slot＝1.666…ms＝2048chips。前向以最大功率发射〔IdleSlot除外〕。FTC根据速率从1～16slot。控制信道周期为256slots。前向信道调制图FTC和CC信道调制参数MAC信道调制参数Pilot与95/1x系统连续导频不同，1xEV-DO系统采用突发的方式〔Burstpilot〕。BurstPilot以蜂窝最大的发射功率发射，方便AT获得最高的SNR以满足快速和精确的C/I估计。各个扇区的Pilot在同一时刻发送。Pilot在I信道上发送全0的码符号。在每半个slot的中间发送，持续96CHIP。由Walsh函数0扩频。前向MAC信道MAC信道进行BPSK调制。每个MAC信道由0～63的MACIndex区分。每个slot发送四次，共256CHIP。MAC信道内，通过码分的方式，分为RA子信道〔占用MACIndex4〕和RPC子信道〔占用MACIndex5-63，其余MACIndex预留〕，其中RPC子信道与DRCLock子信道通过时分的方式共享一条码分信道。MACIndex与Walsh函数的对应关系： i为MACIndex。偶数MACIndex对应的Walsh函数调制的RPC信道或RA信道〔即使用0～31调制〕在I信道上发送，奇数MACIndex对应的Walsh函数调制RPC信道〔32～63〕在Q信道上发送。RA信道占用Q信道，时分复用的RPC和DRCLock占用I信道。MACIndex与信道的对应关系RPC每个AT均有一个RPC信道，用来发送RPCbit给AT。指示AT升降功率。RPC信道将与DRCLock信道时分复用。RPC信道占用DRCLockPeriod个slots的DRCLockPeriod-1个slot。发送速率为600×〔1－1/DRCLockPeriod〕bps。其中参数DRCLockPeriod为前向业务信道MAC层协议。RPC信道发送时刻：每个RPCbit，将在一个slot内占用64×4CHIP发送4次。与1x/95系统功控bit速率比较： 1x/95系统，功控bit的速率为800bps，但是这是对于全速率情况〔40％〕。半速率为400bps，1/4速率为200bps，1/8速率为100bps。DRCLock子信道每个AT均需分配一条DRCLock子信道。用来反映AN是否成功锁定AT的DRC信道，是反向信道质量的重要表征参数。每个DRCLockbit将重复发送DRCLockLength次，因此发送速率为600/(DRCLockLength×DRCLockPeriod)。发送时刻： (T－FrameOffset)modDRCLockPeriod=0DRCLockbit更新时刻：(T－FrameOffset)mod(DRCLockLength×DRCLockPeriod)=0每个DRCLockbit，将在一个slot内占用64×4CHIP发送4次。当前反向信道质量不对称时，可以协助AT在前向虚拟切换时选择效劳扇区〔ServingSector〕。RA子信道每个扇区一个RA子信道，用来发送RAB。使用MACIndex＝4对应的Walsh函数，即W264，在I信道发送。一个RAB将在连续的RABLength个slot上发送，发射时刻：TmodRABLength=RABOffsetRABLength和RABOffset为路由更新协议中信道指派消息里指定。RA子信道数据速率为600/RABLengthbps。RA子信道主要用于空中接口过载控制。当反向信道忙时，置RAB为1，指示AT降低反向发送速度。每当反向信道闲时，置RAB为0，指示AT提高反向发送速率。FTC和CC子信道FTC和CC时分复用。同样速率下两者的调制参数相同。每个AT的业务信道分配一个MACIndex〔5～63〕。控制信道速率为76.8kbps时，分配MACIndex＝2，速率为38.4kbps时，分配MACIndex＝3。前向业务信道的速率是根据某个AT在反向DRC信道上申请的速率发射。前向业务信道前缀每个前向业务信道和控制信道物理层数据包均有前缀伴随发送，以辅助AT同步各个slot上不同的发射速率。前缀为全0包，仅在I信道上发送。与前向业务信道时分复用。前缀由32阶Walsh函数调制。然后重复。32阶Walsh函数： 其中i为MACIndex。为Walsh函数的补码。编码采用编码速率1/3或1/5的Turbo编码。Turbo编码器信道交织ChannelInterleaving信道交织〔ChannelInterleaving〕包括码符号的重新排序〔SymbolReordering〕和序列改变〔SymbolPermuting〕。调制QPSK调制8-PSK调制16-QAM调制时分复用Time-DivisionMultiplexing前向业务信道和控制信道调制chip按照以下图所示与前缀、Pilot和MAC信道时分复用前向信道时隙。时分复用Time-DivisionMultiplexing前缀、Pilot、MAC和Data复用参数QuadratureSpreadingCSM5500和信道板560脚Super