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1、第一章第一章 CDMACDMA基本原理基本原理-4-4EVDOEVDO网讯教育网讯教育EVDO概述 通过本节学会：1、EVDO协议层组成及各协议层作用2、EVDO Rev.A技术特点2、信道分类及作用3、EVDO的关键技术等EVDO概述 EVDO是因特网的无线延伸，不是端到端的分组数据网络，为了解决分组数据的无线传送问题，设计了复杂的EVDO空中接口，完成类似于因特网的数据链路层和物理层功能。EVDOEVDO空中接口协议栈模型空中接口协议栈模型 EVDO空中接口协议栈模型空中接口协议栈模型 EVDO空中接口协议栈模型空中接口协议栈模型 EVDO空中接口协议层组成EVDO空中接口由七个协议层组成
2、，从下到上依次为物理层、MAC层、安全层、连接层、会话层、流层和应用层，如图 2-1所示。各协议层按功能划分，而非按承载划分，各层之间没有严格的上下层承载关系：在时间上，各层协议可以同时存在，不存在严格的先后关系；在数据封装上，业务数据自上而下进行封装，可以跨越部分协议层。物理层物理层物理层规定了前反向物理信道的结构、输出功率、数据封装、基带及射频处理和工作频点等。其中，基带及射频处理包括调制编码、编解码、序列重复、交织、信道复用、基带成形、加载波等步骤。MAC层MAC层完成对物理信道的访问控制功能。其中，控制信道MAC协议规定了控制信道的传送方式和时序要求，接入信道MAC协议规定了终端接入系
3、统的方式和长码（Long Code）生成方式，前向业务信道MAC协议规定了前向业务信道的速率控制和复用/解复用方式，反向业务信道MAC协议规定了反向业务信道的捕获和速率选择机制。安全层安全层完成 CryptoSync的生成、密钥交换、数据加密和空口鉴权等功能。其中，安全协议用于生成鉴权和加密密钥的 CryptoSync和时戳，密钥交换协议用于 AT和 AN交换空口鉴权和数据加密所需要的会话密钥，鉴权协议用于检验终端是否为某空口会话的合法拥有者，加密协议用于 AT和 AN加密业务数据。连接层连接层完成系统的捕获、连接的建立/维持/释放、连接状态下的移动性管理和链路控制、以及对会话层数据分组的复用
4、和对安全层数据分组的解复用功能。其中，无线链路管理协议用于维护 AT与 AN之间的无线链路状态；初始化状态协议规定了终端接入网络的过程及消息；空闲状态协议定义了终端在已成功捕获网络但连接尚未打开时所遵循的流程及消息；连接状态协议定义了连接打开后 AT与 AN通信所需消息及交互过程；路径更新协议完成对终端位置的跟踪、维护及其跨扇区移动时的无线链路维护等功能；分组合并协议完成对会话层数据分组的复用和对安全层数据分组的解复用功能。会话层、流层、应用层会话层完成空口会话的建立、维持和释放功能。其中，会话管理协议负责会话层其他协议的激活、会话 KeepAlive和会话的关闭，地址管理协议负责会话终端的地
5、址分配，会话配置协议负责与会话相关的协议类型及其属性的协商和配置。注意，OSI协议模型中的会话层是端到端的，而 EVDO空口的会话层只针对接入层面。流层完成应用层数据和信令流的QoS标识功能，将单个或多个应用层分组流（Flow）合成为流层的径流（Stream）。应用层完成分组应用和信令应用数据分组的收发及其控制功能。EVDO Rev.A技术特点CDMA 1XCDMA 1X1X EVDO Rel.01X EVDO Rel.01X EVDO Rev.A1X EVDO Rev.A多址方式前向链路：CDMA；反向链路：CDMA前向时分+码分H-ARQ；反向码分前向时分+码分H-ARQ；反向码分反向码分
6、H-ARQH-ARQ业务分组数据业务和语言业务仅支持数据分组业务仅支持数据分组业务及实及实时业务时业务前反向最高速率（bps）153.6bps（RC3）2.4567Mbps/153.6bps 3.072Mbps/1.8Mbps3.072Mbps/1.8Mbps码片速率/1.25M1.2288Mcps1.2288Mcps1.2288Mcps编码方式卷积码和Turbo码Turbo码Turbo码调制方式前向QPSK；反向HPSK前向QPSK/8-PSK/16-QAM；反向BPSK前向QPSK/8-PSK/16-QAM；反向BPSK/QPSK/8-PSKQPSK/8-PSK帧长5、20、40、80ms
7、26.667ms26.667ms功控前向：快速功控；反向：开环和闭环功控 前向最大功率发射，无功控；反向同1X前向最大功率发射，无功控；反向同1X，增加增加T2PT2P软切换前向：软切换、更软切换；反向：软切换、更软切换前向虚拟软切换；反向同1X前向虚拟软切换；反向同1X，增加增加DSCDSC信道信道EVDO空中接口协议通信方式空中接口协议通信方式图图1.9-2 EVDO空口协议通信方式空口协议通信方式EVDO空中接口不同协议层之间和对等协议层之间的通信方式如图2-2所示，包含以下四类通信接口：1)消息（Message）型接口：用于 AT和 AN同层协议之间的通信。2)命令（Command）型
8、接口：用于 AT或 AN内高层协议向低层协议下发命令消息。3)指示（Indication）型接口：用于AT或 AN内低层协议向高层协议上报发生的事件。4)公共数据（Public Data）型接口：用于对等协议层之间或不同层协议之间的数据共享。EVDO空中接口信息传送方式空中接口信息传送方式EVDO空中接口信息传送方式空中接口信息传送方式上述通信接口只是规定了EVDO空中接口协议之间的通信方式，而没有规定空中接口信息的传送方式。EVDO在传送空中接口信息时，首先必须建立和配置空中接口会话（Session）的环境，然后建立空中接口连接（Connection），最后按照分组数据单元（Packet D
9、ata Unit，PDU）格式进行数据传送。PDU在空中接口的不同协议层有不同的定义，如MAC层的 PDU以数据分组（Packet）为最小单位；在物理层，PDU可以是由一个或多个数据分组构成的分组包囊（Capsule）。空中接口会话定义了AT与AN之间的通信环境，它包括会话主体和会话配置两部分。会话主体是AT和 AN：网络一旦建立起来，作为空口会话主体的AN一方也随之确定下来，AN的地址信息由扇区标识（Sector Identifier）提供；AN可同时与多个AT之间存在空口会话，为了区分空口会话主体的另一方AT，会话时 AN将为 AT分配唯一性的终端地址标识（Unicast Access T
10、erminal Identifier，UATI）或会话标识（Session Identifier）。话配置是指AT与 AN通信时所使用的协议及其参数：在会话刚建立起来时，AT与AN之间立即进行协议类型及其配置的协商，也可以采用缺省配置；在会话期间，根据用户或业务的不同属性，允许对会话的相关协议类型及其配置进行协商，但是协商结果在下次连接建立后才开始生效。空中接口连接是指为 AT分配前反向业务信道及其对应的MAC信道。连接建立可以伴随着空接口的鉴权过程；连接期间则伴随着导频集的维护和物理信道 MACIndex的指配过程。EVDO空中接口信息传送方式空中接口信息传送方式在一次会话期间，可以多次建立
11、或释放空中接口连接。一次会话的最大持续时间缺省值是54小时，如果在此时间内AT与AN之间没有信息交互而导致超时，会话将被关闭。会话关闭后，如果双方想发送数据给对方，就必须重新建立会话。在一次连接期间，收发双方按照 PDU进行信息交互，可以传递一个或多个 PDU。如果一段时间内没有数据传送，将进入会话休眠状态。图中显示了一次会话期间包含N个连接和在第一次连接内传送M个PDU的情况。EVDO空中接口信息传送方式空中接口信息传送方式EVDO物理层EVDO物理层规定了前反向物理信道的结构、输出功率、数据封装、基带及射频处理和工作频点等。其中，基带及射频处理包括分组数据的编码、序列重复、交织、信道复用、
12、基带成形和加载波等步骤。EVDO与 CDMA2000使用相同的频段（Band Class）和载波（Carrier）带宽。协议未指定EVDO工作频段内的首选频点号（Channel Number），当 EVDO与 CDMA2000工作在相同的频段时，可以灵活配置两网的工作频点。EVDO也可以工作在 ITU规定的其他频段上（包括2GHz核心频段）。另外，EVDO系统的切片速率、带宽、发射功率及基带成形滤波器系数等与 CDMA2000一致。因此，EVDO系统的 RF与CDMA2000兼容。EVDO前向信道前向信道前向信道物理层将MAC层分组按指定速率构造物理层数据分组，根据对应的参数配置表（时隙数、调
13、制编码方式及序列重复次数等），对各数据分组进行编码、序列重复、扩频、调制和加载波等处理，最后从空中接口发送出去。EVDO前向信道前向信道前向信道物理层将MAC层分组按指定速率构造物理层数据分组，根据对应的参数配置表（时隙数、调制编码方式及序列重复次数等），对各数据分组进行编码、序列重复、扩频、调制和加载波等处理，最后从空中接口发送出去。前向信道划分：EVDO前向信道前向信道由导频信道、MAC信道、业务信道和控制信道组成，MAC信道又分为反向活动（Reverse Activity，RA）子信道、反向功率控制（Reverse Power Control，RPC）子信道和 DRCLock子信道。导频
14、信道用于系统捕获、相干解调和链路质量的测量；RA用作系统反向负载的指示；RPC承载反向业务信道的功率控制信息；DRCLock指示系统是否正确接收DRC信息；控制信道用于承载系统控制消息；业务信道则用于承载物理层数据分组。DO的前向信道采用时分与码分结合的方法进行区分，Pilot、MAC、Control和Traffic信道采用时分机制，MAC信道中的Reverse Power Control和ARQ采用时分后再与Reverse Activity、DRCLock信道采用码分机制。EVDO前向各信道作用前向信道通过时隙划分；前向信道通过时隙划分；有数据业务时，业务信道时隙处于激活状态，各信道按一定顺
15、序和码片数进有数据业务时，业务信道时隙处于激活状态，各信道按一定顺序和码片数进行复用；行复用；没有数据业务时，业务信道时隙处于空闲状态，只传送没有数据业务时，业务信道时隙处于空闲状态，只传送MACMAC和导频信道；和导频信道；前向信道前向信道实现反向链路的实现反向链路的HARQHARQ功能功能W0W06464同一时间为一个用同一时间为一个用户携带业务数据户携带业务数据接入终端监视接入终端监视PilotPilot信道，以选择信号最信道，以选择信号最强小区及接入速率强小区及接入速率RARA信道通知终端反向链路负荷是否过信道通知终端反向链路负荷是否过高；若是的话，通知终端降低速率高；若是的话，通知终
16、端降低速率RPCRPC承载反向业务信道的功率控制信息承载反向业务信道的功率控制信息DRCLockDRCLock指示系统是否正确接收指示系统是否正确接收DRCDRC消息消息控制信道为空闲态终端携带开销消息，控制信道为空闲态终端携带开销消息，同时亦可携带业务数据同时亦可携带业务数据物理层前向帧结构物理层前向帧结构前向信道时分特性1 time slot=1.67msec=2048chips1 time slot=1.67msec=2048chips基站以满功率发射基站以满功率发射前向信道的标识 EVDO系统支持多个同时处于会话激活状态的用户，为了区分不同用户，EVDO系统引入了 6比特的MACInd
17、ex，作为与之通信的用户标识或前向信道（MAC信道、业务信道和控制信道）标识。前向MAC信道由彼此正交的 Walsh码来区分，每个 Walsh码与 MACIndex存在一一对应的映射关系。控制信道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MAC Index来判断是控制信道还是业务信道。EVDO RA MAC Index为7bit支持每扇区100个以上的MAC信道，前向MAC信道（RPC、DRCLock、ARQ）使用128bit的walsh调制，前向业务数据前导采用64位双正交调制，后向兼容原有版本的MAC IndexEVDO前向信道MAC IndexMAC信道使用 Preamb
18、le使用Preamble长度0和1未使用 未使用N/A2未使用 76.8k控制信道使用5123未使用 38.4k控制信道使用10244RA 未使用N/A5RPC、DRCLock、ARQ 前向业务信道使用（若Broadcast未被协商）Variable64&65未使用 未使用N/A66未使用 多用户包（128/256/512/1024，4，256）25667未使用 多用户包（2048，4，128）12868未使用 多用户包（3072，2，64）6469未使用 多用户包（4096，2，64）6470未使用 多用户包（5120，2，64）6471未使用 19.2/38.4/76.8kbps控制信道使
19、用 未使用 128/256/512，4，1024102411-127RPC/DRCLock/ARQ 单用户包根据DRC定EVDO反向信道反向信道 反向信道划分EVDO反向信道的结构如图所示，它包括接入信道和反向业务信道。接入信道由导频信道和数据信道组成。反向业务信道由导频信道、MAC信道、应答信道（ACK）以及数据信道组成。其中，MAC信道又分为反向速率指示子信道（Reverse Rate Indicator，RRI）和数据速率控制子信道（Data Rate Control，DRC）。接入信道用于传送基站对终端的捕获信息。它的导频部分用于反向链路的相干解调和定时同步，以便于系统捕获接入终端；数
20、据部分携带基站对终端的捕获信息。反向业务信道用于传送反向业务信道的速率指示信息和来自反向业务信道MAC协议的数据分组，同时用于传送对前向业务信道的速率请求信息和终端是否正确接收前向业务信道数据分组的指示。其中，MAC信道辅助MAC层完成对前反向业务信道的速率控制功能，RRI信道用于指示反向业务信道数据部分的传送速率，DRC信道携带终端请求的前向业务信道速率值（DRCValue）及其通信扇区的标识（DRCCover）；ACK信道用于指示终端是否正确接收前向业务信道数据分组；数据部分用于传送来自反向业务信道 MAC层协议的数据分组；导频部分除了用于连接状态下对反向链路的相干解调和定时控制外，还可以
21、用于链路质量估计，系统由此计算反向业务信道的闭环功控比特。EVDO反向信道反向信道 EVDO反向反向各信道作用各信道作用 反向信道反向信道W0W01616W2W24 4W0W01616W8W81616W8W84 4W2W24 4业务台业务台DATADATA信道传送用户数据信道传送用户数据ACKACK信道允许终端发送成功信道允许终端发送成功重复传输应答重复传输应答DSCDSC信道在终端进行虚拟软切换时，信道在终端进行虚拟软切换时，保证数据连续传输，降低时延保证数据连续传输，降低时延DRCDRC信道请求特定扇区为终信道请求特定扇区为终端以特定速率传输数据端以特定速率传输数据RRIRRI信道通知信道
22、通知APAP终端在反向数终端在反向数据信道上的请求速率据信道上的请求速率辅助导频信道作用相干解调辅助导频信道作用相干解调业务态导频信道起同步探测作用业务态导频信道起同步探测作用接入导频信道在接入阶段起接入导频信道在接入阶段起接入探测前导作用接入探测前导作用接入态数据信道在接入阶接入态数据信道在接入阶段携带用户请求段携带用户请求EVDO反向信道反向信道结构结构 1X EVDO1X EVDO反向信道结构：反向信道结构：反向信道以码分为主，时分为辅；反向采用相干解调技术，软切换与功率控制与CDMA 1X类似；RRIRRI、DRCDRC和和ACKACK信道：信道：均为专用控制信道；RRI子信道与DRC
23、子信道组成MAC信道；RRI子信道：AT向系统上报当前速率；DRC子信道：AT向系统请求前向传输速率；DRC子信道包含两方面信息：DRC Value和DRC Cover；DRC Value包含申请的速率信息；DRC Cover包含申请的服务扇区载频信息；ACK信道：对前向接收的数据包进行确认；DRC和ACK信道一起实现HARQ功能。EVDO空中接口关键技术空中接口关键技术EVDO系统作为因特网的无线延伸，当初主要针对具有非对称性、突发性和较高的带宽要求的无线因特网业务而设计的，设计优化的主要目标是使得系统容量最大化。为适应上述要求，EVDO前向链路采用了自适应调制编码、HARQ、多用户调度、功
24、率分配和虚拟软切换等关键技术，EVDO反向链路采用了速率控制和功率控制机制。自适应调制编码自适应调制编码自适应调制编码自适应调制编码自适应调制编码技术的实现方法：终端测量当前时隙前向导频的信号干扰噪声比（Signal Interference and Noise Ratio，SINR。下文简称信噪比），预测下一时隙内前向链路所能支持的最大传送速率，并通过DRC信道上报给基站；基站根据调度算法选择被服务用户，按照该用户请求的数据速率来选择调制编码方式。影响自适应调制编码性能的主要因素包括：1)前向链路质量估计不准确：若对前向导频 SINR的估计过高，则对应的DRC请求速率较高，基站以该速率发送时
25、，由于实际信道无法支持该速率，从而导致重传比率上升；若对前向导频SINR的估计过低，则对应的DRC请求速率较低，从而导致无线信道资源的浪费。2)多时隙分组传送时前向链路质量发生变化：多时隙传送期间，传送速率与前向链路实际支持的速率失配，从而会导致无线资源的浪费。HARQ 传统的ARQ技术（如停止等待ARQ、后退N步ARQ和选择重传ARQ等）都有一个共同缺点：只对错误帧进行重传，本身没有纠错功能。为了节约系统资源，EVDO系统采用了融合信道编码的检纠错功能与传统ARQ重传功能的HARQ技术。Type-I HARQ将前向差错控制（Front Error Control，FEC）机制与 ARQ结合起
26、来，对于收到的数据帧，先进行译码和纠错，若能纠错，则接收该数据帧；否则，丢弃该数据帧，同时发送 NAK应答，请求发送端重发该数据帧。因为Type-I HARQ只是简单地丢弃出错的数据帧，未能充分利用出错数据帧中包含的有用信息。Type-II HARQ保存无法正确译码的数据帧，并与收到的重传数据帧进行合并译码，以提高正确译码的概率。与 Type-I HARQ相比，实现 Type-II HARQ需要在接收端增加存储和合并处理能力。由于 Type-II HARQ重传的数据帧与首次传送的数据帧完全相同，其纠错能力提高有限。为了适应复杂无线链路条件下的可靠性传送要求，EVDO的 HARQ技术在 Type
27、-II HARQ的基础上，引入了递增冗余译码机制。递增冗余译码机制通过逐次增加发送码字的冗余度，以提高正确译码的概率。初次传送经编码后的数据帧时，先采用的编码速率较高而冗余度较低的方式发送；若接收端未能正确译码，则降低编码速率以增大编码的冗余度，重传出错的数据帧；接收端将前后多次收到的相同信息的数据帧进行合并译码；如此反复多次，直到正确译码或达到规定的最大重传次数为止。在EVDO系统中，为了获得小的分组差错率（Packet Error Rate，PER），DRC请求的速率通常比较保守，特别是在快速变化的信道条件下，DRC请求速率通常低于前向链路实际所能支持的最大传送速率，从而导致前向链路资源的
28、浪费。HARQ机制部分解决了这个问题。具体实现时，EVDO前向链路采用 Turbo编码，编码器输出码流由被编码的原始信息码流及其校验码流组成；在多时隙传送情况下，基站先发送原始信息码流，若终端正确译码，则提前中止传送后续码流；否则，终端返回 NAK；系统收到 NAK后，重传其后续校验码流；终端继而对之前收到的原始信息码流与已收到的校验码流进行合并译码。HARQHARQHARQ中提前终止技术中提前终止技术Turbo编码具有强大的纠错功能，进一步提高了HARQ的纠错能力；提前中止技术的采用，使得大部分数据分组在实际传送中所占用的时隙数少于为 DRC请求速率所分配的最大时隙数；节约的时隙可以用于新的
29、数据分组的传送，从而提高了前向链路资源的利用率及系统频谱效率；此外，EVDO系统还引入了多时隙交织技术，多时隙数据分组的相邻两个传送时隙间隔为 3个时隙，间隔时隙可用于传送新的数据分组。上图给出了多时隙数据分组在交织传送时的提前中止示例由于 Turbo码的译码复杂度高，多次重传时会带来较大的处理时延，因此，HARQ技术在用于实时性业务传送时存在一定的局限性。HARQ中提前终止技术中提前终止技术多用户调度多用户调度 多用户调度多用户调度 常用的多用户调度准则包括等时间轮询（Round Robin）调度准则、最大信干比（C/I）调度准则和比例公平（Proportional Fairness）调度准
30、则等。其中，轮询调度准则能够保证多个用户获得相同的系统服务时间，实现简单，其缺点是系统吞吐量不高；最大信干比调度准则可以使系统吞吐量达到最大，但服务的公平性难以保证，容易造成少数靠近基站或信号强的用户独占系统资源，而小区边缘的用户获得系统服务的概率低。比例公平调度准则兼顾了系统吞吐量最大和服务公平性两方面的要求。随着各种实时性业务或高速多媒体数据业务的发展，对业务的 QoS（延迟、延迟抖动与带宽等）也提出了新的要求。因此，在考虑多用户调度准则时，同样要考虑业务的QoS要求。EVDO前向采用先进的多用户调度技术，可以获得较高的多用户分集增益，并提高系统的吞吐量。多用户调度多用户调度 时隙资源是时
31、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的前提下，选择链路质量最好的用户在每个时隙内，在保证多用户服务公平的前提下，选择链路质量最好的用户进行服务；进行服务；时间轮循调度准则最大信干比调度准则比例公平调度准则比例公平调度准则速率控制速率控制 前向链路速率控制前向链路速率控制下图给出了 EVDO前向链路速率控制的实现框图，具体实现步骤如下：1)导频 SINR估计：在每个时隙，基站下发 192比特的前向导频信号，终端通过相干积累计算前向导频的SINR。2)信道预测：结合过去一段时间内前向导频的信噪比估计，预测下一个时隙内前向导频的信噪比
32、。3)根据事先设置好的或者自适应调整的信噪比门限，用查表方法，获得下一个时隙内前向链路所能支持的最大传送速率，信噪比门限的设置方法如下：a)经验设置方法：针对典型的无线环境特点，在保证一定差错率性能的前提下，设置不同速率配置所对应的信噪比门限范围。b)自适应调整方法：在不同的无线环境中，系统实时测量分组传送的差错率，在满足差错率要求的前提下，动态调整不同速率配置对应的信噪比门限。4)终端估计下个时隙内前向链路所能支持的传送速率，通过 DRC信道上传给基站，基站调度该用户后，以该用户的 DRC请求速率发送数据分组，终端根据分组译码情况，计算分组差错率，作为自适应调整信噪比门限的依据。前向速率控制
33、前向速率控制 反向链路速率控制下图给出了 EVDO反向链路速率控制的实现图，具体实现步骤如下：1)基站每帧测量反向链路的 ROT，并与事先设定好的门限比较，计算系统当前的负载水平。当 ROT超过设定的门限时，RAB=1；否则，RAB=0。2)基站通过前向 MAC子信道 RA将 RAB下发给本扇区终端。3)终端合并其激活集内所有基站下发的 RAB，并指示反向业务信道 MAC协议按照规定的约束规则，选择反向业务信道的传送速率。考虑到无线传送的衰落特性、路径损耗以及信道时变等因素的影响，前向链路的 SINR和反向链路的 ROT的测量与实际值存在误差，从而导致速率调整不精确。速率估计过高将导致不必要的
34、重传，速率估计过低将导致系统资源的浪费。反向链路速率控制示意图功率控制功率控制 功率控制功率控制 EVDO前向链路以时分为主，码分为辅。当扇区没有激活用户时，前向MAC信道仅由 RA子信道组成，RA子信道满功率发送；当扇区存在激活用户时，前向 MAC信道由 RA和对应于激活用户的 RPC子信道及 DRCLock组成，系统功率在 RA和 RPC/DRCLock之间合理分配，确保 RA和 RPC/DRCLock的可靠传送，同时保证多用户 RPC/DRCLock子信道差错性能的一致性。EVDO反向链路以码分为主，时分为辅，要求采用功率控制，以抑止多用户干扰的影响。前向功率控制前向功率控制 前向链路功
35、率分配原理及实现：RA子信道的正确接收与否直接影响反向链路速率估计的精度，进而影响反向链路容量，因此需要优先对RA子信道分配功率；基站覆盖区域内的所有用户都要解调RA子信道，为了保证基站边缘处的用户能够正确解调RA子信道，要求为 RA子信道分配固定比例的系统功率；不同的 RPC子信道对应不同的激活用户，为了保证多个 RPC子信道传送差错性能的一致性，在功率资源受限（系统总功率减去 RA子信道的发送功率）的情况下，要求在多个 RPC子信道之间进行合理的功率分配；此外，不同用户所处的无线环境可能是时变的，因而需要动态调整多个 RPC子信道的发送功率。前向功率控制前向功率控制 因此，对于 EVDO前
36、向链路功率分配而言，系统先将固定百分比的基站功率分配给 RA子信道，剩余功率在多个 RPC子信道之间按比例分配；系统再根据每个激活用户的 DRC请求速率计算出前向信道的 SINR，并由SINR计算出各 RPC子信道的发射功率占系统剩余功率的百分比。反向功率控制反向功率控制 反向链路功率控制原理及实现：EVDO反向链路功率控制包括开环功控、内环功控和外环功控等。（1）反向开环功控终端对接入信道进行开环功控。终端测量前向导频的强度，如果导频强度较低，则表明前向链路的损耗较大；按照对称性原则，终端认为反向链路的损耗也较大，则增大发射功率。反之，终端减小发射功率影响反向开环功控性能的主要因素包括：EV
37、DO采用频分双工工作方式，前反向链路的工作频率不同，前反向链路的路径损耗和衰落等特性也存在差异，根据前向链路的估计无法对反向链路进行精确的功率控制；终端对前向导频强度测量的不准确性也是影响开环功控性能的重要因素之一；另外，开环功控是为了补偿无线信道的平均路径损耗及阴影衰落等因素的影响，功控的动态范围较大，功控步长也较大，从而限制了功控的实际效果。反向功率控制反向功率控制（2）反向内环功控系统对反向业务信道进行内环功控。系统先测量反向业务信道的Eb/No，并与事先设定的内环功控信噪比门限比较，计算出功控比特，并通过 RPC子信道发送给终端；终端收到 RPC比特后，调整反向业务信道的发射功率的高低
38、。EVDO反向闭环功控的速率由 DRCLockPeriod决定。影响反向内环功控性能的主要因素包括基站对反向业务信道信噪比的测量精度、功控步长以及内环功控的信噪比门限的设置。（3）反向外环功控基站先对 RRI信道进行译码，得到反向业务信道的传送速率；再对接收到的分组进行译码，计算出反向业务信道信道的 PER，并根据计算出的 PER与目标PER，周期性的调整反向闭环功控的信噪比门限由于外环功控的控制对象是内环功控的信噪比门限，而信噪比门限设置的精确与否直接影响到内环功控的性能，进而影响到反向链路的容量。因此，外环功控算法的设计对系统性能有较大影响。虚拟软切换虚拟软切换 EVDO系统的设计目标之一
39、是为了支持非对称的高速突发分组业务。在设计EVDO系统时，一方面要保证突发数据传送所需要的较高的瞬时带宽，另一方面要通过多个用户分时共享基站发射的全功率以提高系统容量。因此，在综合平衡系统容量和降低信令开销等性能要求后，EVDO系统采用了虚拟软切换技术。虚拟软切换的过程是：在每个时隙内，终端连续测量激活集内所有导频的 SINR，从中选择 SINR最大的基站，作为自己的当前服务基站。终端向所选定的服务基站发送 DRC信道，该 DRC信道由所选定服务基站的 DRCCover调制，激活集中的所有基站从中获悉终端的当前服务基站信息。注意注意：在每个时隙内，终端只能与当前服务基站进行数据通信，但是它与导
40、频激活集内的所有基站之间都存在控制通路。虚拟软切换虚拟软切换 与软/更软切换相比，虚拟软切换降低了切换信令开销，但无法提供与软/更软切换类似的宏分集增益。此外，为了降低高速实时性业务分组传送时虚拟软切换所带来的切换延迟，在 EVDO Rev.A中引入了 DSC信道。DO系统跟任何CDMA系统一样，支持软切换、更软切换（soft/softer handoff）。但是DO软切换跟1X话音有一个区别在于：对于话音系统，当一个手机处于软切换时，反向有几条腿，前向就有几条腿；但是在DO系统中，当一个手机处于n方软切换时，反向跟话音一样有n条腿，而前向在任何时候只有一条腿。这样就导致DO系统中一种特殊的切
41、换：前向虚拟软切换（virtual soft handoff），它的定义是：在DO系统中，任何一个时候对同一个AT，最多只有一个扇区（Serving sector）在给该AT发送数据，及只有一条腿；AT根据前向信道的好坏决定谁是当前的服务扇区（Serving sector），AT选择服务扇区的过程就是虚拟软切换，有时候也称快速选择扇区（Fast Cell Site Selection）。虚拟软切换过程（1）虚拟软切换过程如图Cell A和Cell B都在手机的激活集内，手机的DSC和DRC都指向Cell A。BSC只向Cell A发送前向数据包，由Cell A转发给手机。手机检测到Cell B
42、的信号较强，改变DSC指向Cell B。虚拟软切换过程（2）虚拟软切换过程如图BSC同时向Cell A和Cell B广播前向数据包（仅仅EF Traffic），由Cell A转发给手机，在Cell B 只进行缓冲。手机改变DRC指向Cell B。BSC停止向Cell A发送前向数据包，Cell B 直接将缓冲区中的数据包发给手机。切换过程中，必然有一些数据重复发送到手机，将通过RLP协议抛弃。虚拟软切换过程（3）虚拟软切换过程如图BSC只向Cell B发送数据包，由Cell B转发给手机。虚拟软切换完成。虚拟软切换过程（1）、同一时间只有一个扇区对单个用户数据传输；（2）、终端总选择最好信号质
43、量扇区作为服务小区；（3）、快速服务小区反馈现实无缝转换；（4)、转换基于最大瞬时前向链路SINR的测量。端到端的QOS（1）、Qos评价指标评价业务质量时，常常从带宽、延迟及延迟抖动等方面进行分析（2）、Qos服务类型BE(尽力而为型)：VoIP、Online GamingEF(加速转发型)：Video Streaming、BCMCSAF（确保转发型）：FTP、HTTPIP优选级类选择（Class Selector型）（3）、Qos的实现在AN中通过支持并发多流来支持不同业务应用的QOS，同样的每个流都有对应的Qos。在前向，无线资源通过时分复用的方式被多用户享用，AN针对不同的QOS要求的
44、多个流分别分配前向时隙调度的优先级别，优先保证时延敏感的业务（例如VoIP），其次是速率敏感的业务（如视频点播），最后时延不敏感的业务（如FTP下载）；在反向，AT根据不同业务流的QOS需求申请反向功率资源，AN综合所有AT的请求，进行集中式资源分配。T2P反向负荷控制T2P：Traffic to PilotRel.0中通过RAB控制反向速率，存在随机性很大，无法实现QOS等缺点。Rev.A引入了T2P（Traffic to Pilot，发向业务相对于导频功率的比值dB），通过RAB控制T2P，再间接控制反向速率。T2P反向负荷控制T2P基本原理：针对每个反向MAC Flow都存在一个类似右图
45、的漏桶管理机制，手机根据空口环境（或AN配置数据）计算入桶的T2P资源，根据发包Data的大小计算出漏桶的Tx T2P的资源。桶中的T2P资源最大值受到T2Pmax的限制，出桶的Tx T2P也受桶中的T2P资源限制，这样实际发向发送速率受到桶中T2P资源资源的限制。AN可以通过配置协商和Grant消息影响反向MAC Flow级的T2P的分配，方便实现反向用户间QOS和用户内QOS。T2PT2P控制机制控制机制T2P的控制机制分为两种，可以分别或者共同影响反向速率：自动模式：AN在会话建立初期或会话建立时，配置详细的控制参数，之后，由于手机根据空口环境和发送数据需求进行自动控制；调度模式：AN通
46、过Grant消息直接指定当前入桶T2P和维持时间TT2PHold，进入实时控制。如果TT2PHold超时没有新的Grant消息，手机转入自动模式。T2P反向负荷控制反向反向T2PT2P减少减少EFEF业务业务时延时延反向T2P分配资源考虑了长期的平均系统负荷，降低了突发数据对反向系统稳定性的影响，并且T2P可以对EF业务分配固定的T2P资源，尽量保证系统负荷高时EF业务的传输时延。T2P反向负荷控制1X EVDO与1X技术差异1X EVDO1X EVDO网络结构独立：网络结构独立：1X EVDO网络结构只涉及分组域，与电路域核心网无关；1X EVDO1X EVDO与与1X 1X 采用完全不同的
47、空口技术：采用完全不同的空口技术：1X EVDO前向时分为主、码分为辅的多址技术，1X 前向采用码分多址技术；1X EVDO前向采用快速功率控制技术，1X 前向采用功率控制技术，即1X EVDO前向没有功率控制，总是以最大功率发射；1X EVDO1X EVDO需要独立载频、配置不同频点。需要独立载频、配置不同频点。1X EVDO1X EVDO业务定位不同：业务定位不同：1X EVDO主要提供高速无线分组数据业务，支持VTVOIPBCMCS等新业务；1X主要提供话音业务；1X EVDO与1X规划差异前向容量和覆盖：前向容量和覆盖：在以语音业务规划1X网络时常忽略；在以前反向不对称的数据业务规划1
48、X和1X EVDO网络时应重视。1X1X和和DODO网络规划的流程与基本步骤类似网络规划的流程与基本步骤类似输入：建网目标、成本输入：建网目标、成本输出：基站数目、配置输出：基站数目、配置输入：估算结论、备选输入：估算结论、备选站点、覆盖目标站点、覆盖目标输出：初选理论站点输出：初选理论站点输入：覆盖目标、勘站结果输入：覆盖目标、勘站结果输出：最终实际站点位置、工程参数输出：最终实际站点位置、工程参数1X EVDO与1X规划差异1X与EVDO业务定位不同造成业务规划的差异CDMA2000 1XCDMA2000 1X：业务：语音业务为主，低速率数据（不保证时延）；规划：基于语音和低速率数据；1X
49、 EVDO1X EVDO：业务：高速率数据（不保证时延），如上网、FTP等；低时延业务=新业务（VOIP和VT等）；规划：基于多业务和多速率（每种业务由多种速率传输和要求连续覆盖的速率）；DODO全面规划的原则：全面规划的原则：1X EVDO有更多种、更高速率、不同概念分布的业务，规划需要全面兼顾1X EVDO远/近期各种业务发展的需要。1X EVDO与1X规划差异覆盖及规划区域的差异1X 1X 与与EVDOEVDO面向业务范围不同，业务区域也有区别：面向业务范围不同，业务区域也有区别：1X：语音、低速率数据业务-各种环境，广覆盖（室内外兼顾）；1X EVDO：高速率、低时延业务 -热点和重点
50、区域（室内为主），如宾馆、高级写字楼、大型购物中心、机场、市政中心、交通线、重要风景点等；由于由于1X EVDO1X EVDO的前向满功率发射，也不支持软切换，在软的前向满功率发射，也不支持软切换，在软切换区域，其前向吞吐会明显下降。切换区域，其前向吞吐会明显下降。规划原则：规划原则：1X 全网覆盖，EVDO覆盖热点、重点区域，在不影响业务连续覆盖的前提下，考虑与1X共站建设，并尽量避免高在站。1X EVDO与1X规划差异容量规划差异用户话务模型：用户话务模型：1X：语音话务模型比较完善，数据有一定的基础。DO：初期不能准确预测。前反向容量：前反向容量：1X：初期假设反向受限，按照50%负荷设