HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHuawei Confidential Security Level:Page*ISSUE 1.1C-EVDO RA 原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l了解1xEV-DO RA 基本概念与其关键技术l了解1xEV-DO RA 网络与 CDMA 1X网络规划的区别l学习完本课程，您将会：Page 2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 第第2章章 EVDO RA 关键技术关键技术第第3章章 EVDO与与1X的规划差异的规划差异Page 3HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential CDMA发展路标IS95A1995IS95B1998Cdma2000 1x1xEV-DO Rel.020051xEV-DO Rev.A Service is Ready now!9.6 or 14.4Kbps76.8 or 115.2Kbps1xEV-DO Rev.A153.6 or 307.2Kbps3.1M/1.8Mbps2.4M/153.6Kbps2001Page 4HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential EVDO RA 技术特点Page 5HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential EVDO RA网络结构BTSUmMSBTSUmMSBTSUmMS BSCMSCeMGWMSC/HLR/VLRPDSNHAAAAANAAAInternetPLMN/PSTNAbisA1/A2A2pA1pA10/A11A12A3/A7A13A16A5接入侧接入侧分组域分组域电路域电路域MS:移动台 BTS:基站 BSC:基站控制器 PDSN:分组数据控制节点VLR:拜访位置寄存器 MSC:移动交换中心 HA:家乡代理 HLR:归属位置寄存器AN AAA:对接入网络进行鉴权和验证，EV-DO业务时AN AAA服务器管理空口。
Other BSCPage 6HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential EVDO 协议栈结构（加亮关注层）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响物理信道结构功能：功能：Page 7HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 1xEV-DO RA 信道结构EVDOReverseAuxiliary Pilot ForwardACKPilotAccessTrafficDRCLockControlTrafficMACRPCRAH-ARQL-ARQP-ARQMACPilotDataDataRRIDSCDRCPilotPage 8HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 信道结构l 前向信道通过时隙划分l 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l 没有数据业务时，业务信道时隙处于空闲状态，只传送MAC 和导频信道Page 9HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 信道结构u 前向信道结构前向信道结构l DO的前向信道采用时分与码分相结合的方法进行区分。
Pliot、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 l Rev.A中RPC信道和DRCLock信道都只在每个子帧的第四时隙发送，分别在I路和Q路发送，和FL-ARQ信息时分复用l RPC子信道和DRCLock子信道与RA信道码分复用l 为Walsh128调制l 前向MAC信道增加ARQ子信道,实现了反向Hybird ARQ 分为H-ARQ,L-ARQ和P-ARQ，在每个子帧的前三个时隙发送，H-arq响应前三个子帧，L-arq响应第四个子帧，H-arq和L-arq在相同的I/Q路发送P-arq响应是否成功接收MAC包，在与H-arq和L-arq不同的I/Q路发送Page 10HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 前向信道的时分特性前向信道的时分特性物理层前向帧结构u 前向信道时分特性前向信道时分特性l1 time slot=1.67msec=2048 chipsl基站以满功率发射基站以满功率发射 Data400chipsMAC64chipsMAC64chipsData400chipsPilot96chipsData400chipsMAC64chipsMAC64chipsData400chipsHalf slot(1024 chips)Half slot(1024 chips)Slot(5/3 ms length)Frame(80/3 ms length)MAC64chipsMAC64chipsPilot96chipsMAC64chipsMAC64chipsPilot96chipsNullNullNullNull0123456789101112131415Active SlotPilot96chipsPage 11HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 前向信道的时分特性前向信道的时分特性信道结构u 前向信道标识前向信道标识MACIndex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MACIndex 来判断是控制信道还是业务信道。
EVDO RA MACIndex 为7-bit 支持每扇区100个以上的MAC信道，前向MAC(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MACIndexPage 12HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 反向信道结构Page 13HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u 1xEV-DO反向信道结构反向信道结构l 反向信道以码分为主，时分为辅l 反向采用相干解调技术，软切换与功率控制与CDMA 1X类似反向信道结构l均为专用控制信道lRRI子信道和DRC子信道组成 MAC信道lRRI子信道:AT 向系统上报当前速率lDRC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包含申请服务扇区载频信息lACK信道:对前向接收的数据包进行确认lDRC信道和ACK信道一起实现H-ARQ功能u RRI,DRC 和和 ACK 信道信道Page 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 前反向速率集u 前向速率集前向速率集 物理层包结构：在原有1024、2048、3072、4096包大小基础上，增加了适合低时延的小包(128、256、512)和适合大容量的大包(5120)控制信道：在原有38.4kbps(1024,16,1024)和76.8kbps(1024,8,512)基础上，增加了19.2kbps(128,4,1024)、38.4kbps(256,4,1024)、76.8kbps(512,4,1024)业务信道：前向业务信道的速率等级扩展为15种速率等级,从4.8kbps到3.072MpsDRC Value 由原有的3个bit增加到4个bit，支持多达15种传输结构集速率扩展速率扩展:前向链路的峰值速率由前向链路的峰值速率由2.4576Mbps2.4576Mbps提高到提高到3.072Mbps3.072Mbps支持支持5120bits5120bits的大包的大包,提高了传输效率和容量提高了传输效率和容量Page 15HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 前反向速率集u 反向速率集反向速率集l 接入信道增加19.2k和38.4k两种速率和512、1024两种包格式l 业务信道采用H-ARQ技术，每帧分为4个子帧发送。
增加7种物理层包格式（128、768、1536、3072、6144、8192、12288）并把有效速率扩展为4.8k到1.843Mbpsl 采用BPSK、QPSK、8-PSK调制l 增加两路同时调制方式：在物理层包长大于6144时，同时采用一个4阶和2阶walsh分别调制一部分符号l 反向速率集增加的优点：根据业务开展情况灵活的在时延 和系统性能（吞吐量）之间选择 通过算法混合处理时延敏感业务 和高速下载业务，保证各种业务需求Page 16HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential EVDO Rev A lRel 0局限性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对QoS 的支持不能满足实时业务要求与CDMA2000 1x 网络的互操作能力有待进一步提高lRev A改进频谱效率：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媒体业务，适应分组业务发展对系统容量的要求QoS 要求：支持端到端的QoS 业务，空中接口各协议层都建立了完善的QoS 保证机制，业务延迟明显减小业务覆盖：对AT 进行更精确地控制，实现业务的无缝覆盖网络切换：支持EVDO 系统下发CDMA2000 1x 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Page 17HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 第第1章章 EVDO RA 概述概述第第3章章 EVDO与与1X的规划差异的规划差异Page 18HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 1.1.时分复用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前向时分复用技术Page 19HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l时隙资源是EVDO前向链路最宝贵的资源l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间轮询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 PkDRCk/Tk 多用户调度技术Page 20HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 快速最好小区选择l 同一时间只有一个扇区对单个用户数据传输l 终端总选择最好信号质量扇区作为服务小区l 快速服务小区反馈实现无缝转换l 转换基于最大瞬时前向链路SINR的测量Page 21HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 混合自动重传HARQPage 22HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 反向HARQl 反向链路采用了HARQ 和提前终止传送机制，保证反向链路高速分组传送的可靠性，提高传送效率，降低传送时延 理论上极限情况：平均等待发送延时从Rel.0的8个slot减少到2个slot，传输延时从Rel.0的16个slot减少到4个slot。
l 反向H-ARQ：16slots帧分为四个子帧，每帧4solt，按3个子帧，12solt交织发送l 支持对反向的提前终止，适应不断变化的空口环境，在空口环境变好的情况下提高容量Page 23HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u DSC辅助虚拟软切换辅助虚拟软切换lDSC辅助虚拟软切换：DSC提前通知AN该次切换的目标小区，实现make-before-break，降低切换时延DSC辅助的虚拟软切换Page 24HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential DSC辅助的虚拟软切换uRev.A 虚拟软切换流程虚拟软切换流程l Cell A和Cell B都在的激活集中，的DSC和DRC都指向Cell ABSC只向Cell A发送前向数据包，由Cell A转发给l 检测到Cell B的信号较强，改变DSC指向Cell BPage 25HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential uRev.A 虚拟软切换流程虚拟软切换流程l 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，在Cell B只进行缓冲。
l 改变DRC指向Cell BBSC停止向Cell A发送前向数据包，Cell B直接将缓冲区中数据包发给切换过程中，必然有一些数据重复发送到，将通过RLP协议抛弃DSC辅助的虚拟软切换Page 26HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential uRev.A 虚拟软切换流程虚拟软切换流程l BSC只向Cell B发送前向数据包，由Cell B转发给虚拟软切换完成DSC辅助的虚拟软切换Page 27HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential uRev.A 虚拟软切换信令流程虚拟软切换信令流程当小区BTS2的SINR超过小区BTS1后，DSC信道率先由BTS1变为BTS2，以指示系统提前为小区BTS2的数据队列准备好待发送数据；当DRC正式由BTS1变为BTS2时，则小区BTS2可以立即向终端发送；使得空口可以无缝发送数据缩减了虚拟软切换时延DSC辅助的虚拟软切换Page 28HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 端到端的QoSu QoS 评价指标评价指标评价业务服务质量时，常常从带宽、延迟及延迟抖动等方面进行分析 u QoS 服务类型服务类型BE(尽力而为型)、EF(加速转发型)、AF（确保转发型）及IP 优先级类选择（Class Selector）型在我司产品实现中区分为如下业务类型：EF：VoIP，VT，Online GamingAF：Video Streaming，BCMCSBE：FTP，HTTP在AN中，通过支持并发多流来支持不同业务应用的QoS，同样地每个流都有对应的QoS。
在前向，无线资源通过时分复用的方式被多用户共享，AN针对不同QoS要求的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(例如视频点播)，最后是时延不敏感业务（例如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u QoS的实现的实现Page 29HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 端到端的QoSu 端到端端到端QoS的体系结构的体系结构QoS的属性包括带宽、延时、抖动、丢包率、优先级和业务分类等端到端的QoS的保证最终从横向的角度看通过各个网元设备之间分段实现来保证，参见下图，每一段设置不同的QoS需求，一起满足上层的QoS需求从纵向的角度看，具体这些参数在实现时会在不同的层次有映射关系，因此也可划分成空口QOS和地面链路QOS的保障Page 30HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 端到端的QoSu 端到端端到端 QoS 保障保障l 为了降低传送开销和时延，引入更小的数据分组（如128比特、256比特及512比特）和多用户分组数据分组。
l 为了改善大数据量用户的信道传送性能，引入更大的数据分组（如5120比特）l 为了减小不同业务间的延时，Rev.A 反向链路的传送单元以Rel 0 版本时以帧为单位变为以子帧为单位，使得平均一帧的传送时间从40ms（26.67ms 的帧长+13.33ms 的平均等待时间）降至10ms（6.67ms 子帧长+3.33ms 的平均等待时间）为实时性业务提供了良好的支持能力l 为了加快连接建立速度，Rev.A 提高了接入信道和控制信道参数调整的灵活性比如，接入前缀可以动态调整，接入速率可以在9.6kbps38.4kbps 之间灵活配置，将控制信道帧长从Rel.0 版本的最少16 个时隙降到4 个时隙，从而缩短了终端的唤醒时间Page 31HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential T2P 反向负荷控制u T2P：Traffic to PilotRel.0中通过RAB控制反向速率，存在随机性大，无法实现QoS等缺点Rev.A引入了T2P（Traffic to Pilot，反向业务与导频功率 的比值dB），通过RAB控制T2P，再间接控制反向速率。
u T2P基本原理基本原理针对每个反向MAC Flow都存在一个类似右图的漏桶管理机制，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的大小计算出桶的TxT2P资源桶中的T2P资源最大值受到T2Pmax的限制，出桶的TxT2P也受桶中T2P资源限制，这样实际反向发送速率受到桶中T2P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T2P分配，方便实现反向用户间QoS和用户内QoSPage 32HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential T2P 反向负荷控制u T2P控制机制控制机制l T2P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在会话建立初或会话建立时，配置详细的控制参数，之后，由根据空口环境和发送数据需求进行自动控制调度模式：AN通过Grant消息直接指定当前入桶T2P和维持时间TT2PHold，进行实时控制如果TT2PHold超时没有新的Grant消息，转入自动模式Page 33HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential T2P 反向负荷控制u 反向反向T2P减少减少EF业务时延业务时延反向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。
并且反向T2P可以对EF业务分配固定的T2P资源，尽量保证系统负荷较高时EF业务的传输时延Page 34HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l 提供了对三种物理层小包（128、256、512）的支持，上层业务小包可以直接组成小包，在不利的空口环境下也能容易成功解码，保证时延要求较高的业务时延l 同一个DRC值对应多种包传输格式，便于前向调度算法根据QoS需要和DRC请求进行选择l 支持DRC为0时传输数据：Rev.A中，DRC为0的用户也可以参与前向调度并传输数据，保证EF业务在空口环境恶化时的时延u 多种包传输格式多种包传输格式前反向传输特性Page 35HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 前反向传输特性l 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，减少时延u 多用户包支持多用户包支持Page 36HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l 引入了Sub-sync Control Channel(SSCC)支持更短的寻呼周期，Page消息既可在SCC也可以在SSCC上传输。
l 寻呼周期从EV-DO Rel.0固定的5.12秒，变为动态可调且最低为4时隙级别，对PTT等需要快速接通的业务提供了较好的支持l CC支持（128，4，1024）、（256，4，1024）、（512，4，1024）三种小包，传输时长减少到4slotu CC CC支持快速寻呼支持快速寻呼前反向传输特性Page 37HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u AC性能优化性能优化l AC引入了19.2和38.4两种较高的速率，提高了接入速度l AC 的前导由Rel.0的最少一帧（16slot）减少到1/4帧（4个slot），降低了接入时延l 如果数据量很小，可以直接通过AC传递，省去业务信道的建立前反向传输特性Page 38HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 第第1章章 EVDO RA 概述概述第第2章章 EVDO RA 关键技术关键技术Page 39HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential 1xEVDO与1X技术差异l 1x1xEVDO网络结构独立 1xEV-DO网络结构只涉及分组域，与电路域核心网无关l 1xEVDO与1X采用完全不同的空口技术 1xEVDO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 1xEVDO前向采用速率控制技术，1X前向采用功率控制技术；即1xEVDO前向没有功率控制，总是以最大功率发射l 1xEVDO需要独立载频、配置不同频点l 1xEVDO业务定位不同 1xEV-DO主要提供高速无线分组数据业务，支持VT VOIP BCMCS等新业务 1X主要提供话音业务Page 40HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u 1X和和DO 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、备选站点、覆盖目标输入：估算结论、备选站点、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 1X和1xEVDO网络时应重视。
EVDO与1X的规划差异Page 41HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l cdma2000 1X cdma2000 1X 业务：语音为主，低速率数据（不保证时延）规划：基于语音和低速率数据l 1xEV-DO 1xEV-DO 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规划原则：规划原则：1xEV-DO1xEV-DO有更多种、更高速率、不同概率分布的业务，有更多种、更高速率、不同概率分布的业务，规划需规划需全面兼顾全面兼顾1xEV-DO1xEV-DO远远/近期各种业务发展需要近期各种业务发展需要u 1X与与EVDO 业务定位不同造成业务规划的差异业务定位不同造成业务规划的差异EVDO与1X的规划差异Page 42HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential EVDO RA实时业务l VOIPVOIP业务业务VOIP(Voice over IP)即即IP业务，业务，VOIP业务一般是反向受限。
业务一般是反向受限l VTVT业务业务VT(Video Traffic)可视业务可视业务l 流媒体业务流媒体业务l 广播多播业务（广播多播业务（BCMCSBCMCS）Page 43HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u 覆盖及规划区域差异覆盖及规划区域差异l 1X1X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、低速数据业务 各种环境，广覆盖（室内外兼顾）1X EVDO:高速率、低时延迟业务 热点和重点区域（室内为主），如宾馆、高级商住楼、大型购物中心、机场、市政中心、交通线、重要风景点等l 由于由于1xEVDO1xEVDO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，其前向吞吐量会明显下降量会明显下降规划原则：规划原则：1X 1X 全网覆盖，全网覆盖，EVDOEVDO重点覆盖热点、重点区域，在不影响业务连续覆盖的前提下，重点覆盖热点、重点区域，在不影响业务连续覆盖的前提下，考虑与考虑与1X1X共站建设，并尽量避免高站共站建设，并尽量避免高站EVDO与1X的规划差异Page 44HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u 容量规划差异容量规划差异l用户话务模型 1X：语音话务模型比较完善，数据的有一定基础 DO：初期不能准确预测l前反向容量 1X：初期假设反向受限，按照50%负荷设计 DO：初期就要都考虑，将来可能前向容量受限EVDO与1X的规划差异Busy HourBusy HourPPP Session PPP Session TimeTimePage 45HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u 小结小结1X、DO Rel.0和Rev.A规划的差异性主要体现在：l 业务不同：业务不同：1X，语音业务和低速速率业务（不保证时延）DO Rev.A 高速数据业务（大容量和低时延）l 覆盖要求不同：覆盖要求不同：1X，语音和低速速率连续覆盖 DO Rel.A VT业务连续覆盖，保证VIP区域覆盖 EVDO与1X的规划差异Page 46HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential u 小结小结l规划建议 覆盖：以VT 76.8k连续覆盖 在建网初期，主要考虑密集城区，对机场、高档写字楼等VIP区域需要进行室内覆盖 容量：以反向50负荷估算 站址选择：利旧原则，尽量重用现有1X站址 天馈选择：充分利用已有资源，优先采用共天馈建设 频点选择：优先选用800M剩余频点 软切换比例：30%左右 PER：城区2，郊区5 EVDO与1X的规划差异Page 47。