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电信集团网规网优A+级培训——20-EVDO 基本原理及信道结构-41


EVDO 基本原理及信道结构

中兴通讯学院 CDMA-BSS课程团队

课程目标
学习完此课程,您将会:
? 掌握EVDO的基本原理 ? 了解EVDO的信道结构

? 掌握EVDO的关键信道
? 掌握EVDO A的增强特性

课程大纲
EVDO Rev A 的基本概念
EVDO Rev A 的反向信道 EVDO Rev A 的前向信道 EVDO Rev A 的性能增强

EVDO A的基本概念

什么是EVDO?

?

一个cdma2000 1x-RTT EVolution to packet Data Optimized
服务

?

一个源于IS-2000,为分组数据和分组语音优化设计的 第三代移动通信系统

?

一个高速CDMA系统,下行3.1Mbps,上行1.8Mbps

EVDO A的基本概念

EVDO A信道基本概念
?

反向CDM
? 类似于1x ? 反向帧长16个时隙,26.66.. Ms ? 1个帧含4个子帧,每个子帧含4个时隙 ? 反向功控150Hz

?

前向TDM
? 帧长256时隙 ? 1个时隙为2048个码片,1.66..Ms ? 前向时隙的基本结构一样

EVDO A的基本概念

反向链路结构

思考题:反向是完全的CDM么?

EVDO A的基本概念

前向链路结构

思考题:空闲情况下,前向链路如何发射?

EVDO A的基本概念

EVDO A信道结构

思考题:EVDO A与EVDO

0在信道上有哪些区别?

课程大纲
EVDO Rev A 信道基本概念
EVDO Rev A 反向信道 EVDO Rev A 前向信道 EVDO Rev A 的性能增强

EVDO A的反向信道

反向信道结构

Reverse

Access

Traffic

Pilot

Data

Primary Pilot

Auxiliary Pilot

Medium Access Control Data Rate Control

Ack

Data

Reverse Rate Indicator

Data Source Control

EVDO A的反向信道

反向链路子帧
RRI
Data Channel DRC Channel
ACK DSC ACK DSC ACK DSC ACK DSC

Auxiliary Pilot Channel
Pilot Channel
1 sub-frame 1slot

EVDO A的反向信道

反向接入信道

? ? ?

接入信道分为导频子信道和数据子信道 数据子信道的信息速率:9.6kbps,19.2kbps,38.4kbps 在一个接入探针中,信息速率可以变化

EVDO A的反向信道

反向接入信道的增强

? ?

数据子信道的前缀传送时,发射功率等同于9.6kbps 当接入信道速率为19.2kbps或38.4kbps时,其数据子信 道发射功率要高于9.6kbps时的功率

EVDO A的反向信道

反向业务信道
?

反向业务信道各子信道作用:
? 导频子信道:反向信道估计和反向功率控制

? 辅助导频子信道 * :反向信道负载估计
? 媒体接入子信道 * :RRI, DRC, DSC ? Ack子信道:指示是否已解调前向包 ? 数据子信道 * :发送用户业务信息

EVDO A的反向信道

辅助导频子信道
?
? ?

全“0”的未调制序列
在负载超过门限时,做信道估计 辅助导频在负载超过门限之前的半个时隙发送

EVDO A的反向信道

反向MAC信道之:RRI
?

反向速率指示子信道
? 指示当前反向信道数据包大小 ? 指示当前反向信道数据包编号 ? 独立占用一个码分信道

?

在EVDO Rel 0版本里,该信道指示的是反向信道数 据速率

?

在EVDO Rel 0版本里,该信道与反向导频信道时分

复用

EVDO A的反向信道

反向MAC信道之:DRC
?

数据速率控制子信道
? 根据前向导频信道测量前向信道质量,自适应确定希望获得

的前向数据速率
? 向当前服务扇区,发送前向数据速率值 ?

与EVDO Rel 0版本的DRC信道基本相同

思考题:DRC信道控制的是下行还是上行速率?

EVDO A的反向信道

反向MAC信道之:DSC
?

数据资源控制子信道
? 提前告知AN进行服务扇区的切换 ? 实现无缝虚拟软切换

?

DSC信道包含3bit的DSC Value,用于指示选择前向服务 扇区

?

DSC Length(slots)是DSC Value传送的周期,当DSC

Value需要改变时,要等到当前DSC Length周期结束
? ?

3bit的DSC Value用8个固定的32位Walsh码进行块编码

DSC信道数据速率:600×3/DSC Length(bps)

EVDO A的反向信道

反向业务信道之:ACK
? ? ? ? ?

ACK信道响应前向业务包是否接收成功 “1”表示ACK,“0”表示NAK 实现前向链路H-ARQ 与前向业务信道的ARQ子信道有类似作用 与DSC子信道时分复用

EVDO A的反向信道

反向业务信道之:Data
? ? ?

反向业务数据子信道 调制方式:BPSK, QPSK, 8-PSK 数据包的发送:4,8,12,16时隙

EVDO A的反向信道

反向业务信道数据速率
?

由于反向

ARQ,反
向数据速 率从最低 4.8kbps到 1843.2kbps

EVDO A的反向信道

Turbo编码和信道交织

课程大纲
EVDO Rev A 信道基本概念 EVDO Rev A 反向信道

EVDO Rev A 前向信道
EVDO Rev A 的性能增强

EVDO A的前向信道

前向信道结构

Forward

Pilot

Medium Access Control Reverse Power Control

Traffic

Control

Reverse Activity

DRC Lock

ARQ

EVDO A的前向信道

前向导频信道:Pilot
? ? ?

数据全“0”,使用Walsh码 0 Cover,在I路上发送; 前向PILOT是突发的,每半个时隙的中点突发96个码片; 导频信道的作用主要是引导手机捕获系统,手机通过 导频信道完成对无线信道环境的预测估计;

EVDO A的前向信道

前向媒体接入控制信道:MAC
?

媒体接入控制信道
? 反向活动子信道(RA) ? 数据速率控制锁定子信道(DRC Lock) ? 反向功率控制子信道(RPC) ? 自动重传应答子信道(ARQ)

? ? ?

每个时隙发送256个码片
在MAC信道上,不同用户使用不同的MAC Index区分 RA信道使用固定的MAC Index(4)与其他三个子信道 区分

EVDO A的前向信道

前向MAC信道之 RA
? ? ? ?

该信道RA信道发送RAB比特(Reverse Activity Bit) RAB若为“1”表明扇区反向链路忙 RAB为“0”表明扇区反向链路闲 AT通过监视RA信道可以动态调整自己的反向发送速率

?

RA信道的数据速率为600bps

EVDO A的前向信道

前向MAC信道之 DRC Lock
?

DRCLock 信道发送DRCLock比特,反映AN是否成功锁 定AT的DRC子信道,用于表征反向信道质量

?

当前反向信道质量不对称时,DRCLock子信道可以 帮
助AT在前向虚拟拟切换时服务扇区(Serving sector)

的选择
?

DRCLock信道数据速率为150/DRCLock Length(bps)

EVDO A的前向信道

前向MAC信道之 RPC
?

每个建立连接的AT都会被分配一条RPC子信道,RPC 子信道用来控制AT的反向发射功率;

?

EVDO 0系统里RPC信道和DRCLock信道时分复用,所以 RPC数据速率为600 × (1 ? 1/DRCLockPeriod) bps

?

EVDO A系统里RPC信道和DRCLock信道分别用I和Q路发 送,数据速率为150bps

EVDO A的前向信道

前向MAC信道之ARQ
?

用于响应反向链路,发送是否已成功解调反向包的证 实

?

在不同的情况下发送三种不同的ARQ比特
? H-ARQ ? L-ARQ ? P-ARQ

?

与DRC Lock/RPC信道时分复用

EVDO A的前向信道

MAC各子信道的发送方式

?

DRC Lock和RPC分别被调制在I支路和Q支路上,同时发


?

DRC Lock和RPC两个子信道与ARQ以1:3的方式时分复用

EVDO A的前向信道

MAC Index与各子信道的对应
?

MAC Index与MAC各子信道以及I、Q支路的对应关系

EVDO A的前向信道

MAC Index的使用
?

MAC Index除了用于区分MAC信道,还用于区分不同用户包的前缀

EVDO A的前向信道

前向业务信道
?

相对于EVDO 0,EVDO A的前向业务信道速率更加多样

化,最小支持4.8kbps,最大支持3.072Mbps
?

数据包格式有128bit,256bit,512bit,1024bit,2048bit, 3072bit,4096bit和5120bit八种不同大小的包

?

根据反向上报的前向信道环境,自适应选择适当的前 向发送格式

EVDO A的前向信道

EVDO A前向数据格式
与EVDO 0不同的前向数据速率
数据包传输格式
(128, 16, 1024) (128, 8, 512) (128, 4, 1024)

?

码率
1/5 1/5 1/5

调制方式
QPSK QPSK QPSK

标称数据速率 (kbps) 4.8 9.6 19.2

(5120, 2, 64)
(5120, 1, 64)

1/3
1/3

16-QAM
16-QAM

1,536.0
3,072.0

EVDO A的前向信道

前向控制信道:Control
?

前向控制信道分同步控制信道SCC和异步控制信道ACC

?
?

SCC 256时隙传送一次,ACC任意时间可以传送
前向控制信道包含的消息
? 同步消息
? 快速配置消息 ? 扇区参数消息

思考题:这个信道实现了哪些功能?(请对比1x系统)

课程大纲
EVDO Rev A 信道基本概念
EVDO Rev A 反向信道 EVDO Rev A 前向信道 EVDO Rev A 的性能增强

EVDO A的性能增强

信道增强特性与关键技术

?

EVDO A的很多信道增强特性与其关键技术有着密不可

分的关系,是实现关键技术的基础。
?

EVDO A的信道特性必须结合关键技术理解,是一个不

可分割的整体。

EVDO A的性能增强

信道增强特性归纳
?

物理层特性增强
? 前向业务信道:增加了若干种编码方式,提高了前向速率 ? 反向业务数据子信道:同上

?

MAC层特性增强
? 前向ARQ子信道:实现了对于反向的资源控制 ? 反向DSC子信道:实现了无缝的虚拟软切换 ? ….

?

EVDO A的信道结构调整和改变都与协议上某一层的特 性相关,是对于EVDO 0的改进

回顾与思考

小结

小结
? ? ?

EVDO A的基本概念 EVDO A有哪些重要的前反向信道? 关注EVDO 信道结构的同时要关注 性能的增强


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