EVDO RevB 技术交流.ppt

evdo revb 技术交流,辽宁电信网络优化中心 2011年7月8日,第一章 1xevdo.b特性概述 第二章 1xevdo.b关键技术 第三章 1xevdo.b信令流程 第四章 1xevdo.b网络优化,evdo技术发展与演进,阶段1,阶段2,阶段3,evdo.b技术特点,evdo.b是evdo.a向无线宽带的平滑演进，分为phase i 和phase ii两个阶段。（1）phase i阶段主要实现多载波的捆绑，达到无线宽带速率要求；（2）phase ii阶段在实现多载波捆绑的同时提升单载波速率，前向支持64qam和8192的大包，单载频峰值提到4.9mbps，三载频捆绑达到14.7mbps，需要csm6850支持，使系统满足更高速率要求。 目前版本实现的evdo.b phase i最大支持3载波捆绑，通过多载波捆绑，单用户前反向链路峰值速率成倍提升（dlmax：9.3mbps，ulmax：5.4mbps ） evdo.b相对于evdo.a无新增网元 evdo.a升级为evdo.b phase i的基本要求：bss软件升级，基站采用csm6800芯片或csm6850芯片,evdo.b空口协议栈变化,提供了多种应用，主要包括用于传输空中接口信令的信令应用和传输用户数据的包应用。do rev b新增了multi-link multi-flow packet application。,负责对应用层数据流和信令流打qos标识包括，支持4种流。do rev b没有改动流层。,提供地址管理，协议配置/协商，以及会话状态维护和管理。 do rev b没有改动会话层。,完成捕获、连接建立/维持/释放，负责维护空口链路的状态。do rev b增加quick idle state协议支持快速寻呼。增加multicarrier route update 协议支持多载波导频集管理、多载波信道分配。,提供对空口的加密和鉴权。do rev b没有改动安全层。,在物理层上发送和接收的过程。do rev b增加multicarrier ftcmac和multicarrier rtcmac支持多载波捆绑。,前反向信道的结构，频率，功率输出，调制，编码等规定。do rev b增加subtype3 physical layer支持多载波、dtx、drx、反馈复用、新增速率和包格式。,注意：协议中的反馈复用、包格式、dtx/drx、64qam技术等均属于phase2阶段的变化，phase1阶段相对于do.a只多了多载波的捆绑这一点。,evdo.b基本网络结构,at：接入终端 an：ev-do 系统中，将bsc与bts统称为an，bts称为ap（access point） an aaa：提供用户的接入鉴权 pcf：提供分组数据包控制 pdsn：提供分组数据业务转发 aaa：提供业务鉴权和计费,access terminal at,source access network an,pcf,target access network an,an aaa,pdsn,air interface,a8,a9,a10,a11,a13/a16 a17/a18,a12,aaa,radius,evdo.b典型应用场景,场景一： 全网evdo.b覆盖 边缘区：1载波绑定 中心区：3载波绑定,场景二： 热点区域evdo.b覆盖 边缘区：不覆盖 中心区：三载波绑定,第一章 1xevdo.b特性概述 第二章 1xevdo.b关键技术 第三章 1xevdo.b信令流程 第四章 1xevdo.b网络优化,第二章 evdo关键技术 第一节 基本概念 第二节 多载波捆绑 第三节 多链路传输 第四节 切换技术 第五节 用户间qos,基本概念-1,导频组（pilot group）：在evdo rev.b中，处于同一个扇区下的载频，如果其覆盖范围相同，即pilotgroupid（pltgrpid）相同，则认为这些载频属于同一个组。 （1）导频组为终端在ru消息中上报导频强度的单位，at只监测同一个组内的一个载频用来代替监测所有分支的导频强度，可减少终端搜索负担，提升搜索效率； （2）同一个扇区下有相同覆盖的导频应划分到同一个导频组，两个有着相同pn offset和pltgain的导频属于同一个导频组； （3）evdo.b的软切换以导频组为单位进行多载波的切换。 调度组(scheduler group)：共享相同的qn（quick nak）实例的导频属于同一个调度组。有更软切换关系的导频属于同一个调度组。 基础载波：一般指定覆盖连续的载频为基础载波。 为了减少异频切换，系统在多载波选择的时候优先选择基础载波，在tca消息中指定扇区reportable的载频和指定终端监听cc信道的载频一般都为基础载波。 叠加载波：与基础载波相反，一般指定非连续覆盖的载频为叠加载波。,基本概念-2,子激活集（sub-active set）：激活集中终端能用drccover信道识别的导频集合，类似于单载波的激活集，子激活集属于同频的导频集合。相同pn不同频点的导频应划分到不同的子激活集中。 矩形激活集(rectangle)：激活集的每个子激活集中所含导频数相同。 非矩形激活集(non-rectangle)：激活集的每个子激活集中所含导频数不同。 锁定模式(lock mode)：lock模式下，三个子激活集的drc信道指向同一个pn，一旦drc cover发生改变，三个子激活集就需要全部发生切换。 非锁定模式(unlock mode)：unlock 模式下，三个子激活集的drc信道可以分别指向不同的pn，子激活集各自发生切换，相互独立。 personality：一套协商完整的协议子类型、应用层子类型、属性值和公共数据的集合。 hardlink：一种协议子类型。如果指定某一套personality中一个协议子类型为hardlink，则说明该套personality中，该层协议的所有属性与第一套personality中协商的属性完全一样。,基本概念示例,sector 1,sector 2,sector 3,f1,f1,f1,f2,f2,f2,f3,f4,f5,sub active set 1,sub active set 2,pilot group 1,pilot group 2,pilot group 3,frequency,矩形激活集,非矩形激活集,sub active set 3,第二章 evdo关键技术 第一节 基本概念 第二节 多载波捆绑 第三节 多链路传输 第四节 切换技术 第五节 用户间qos,多载波捆绑类型,基于小区位置的多载波捆绑：手机对于同pn的多个载频只上报一个载频的导频强度，代表该pn的所有载频的强度。,基于覆盖范围的多载波捆绑： 同pn可能包含多个导频组，手机会对每个导频组上报一个载频的导频强度，增大手机负担。,多载波捆绑过程,当终端处于空闲态时，该终端在do.b网络中的行为与do.a基本保持一致； dob终端开机后，选择一个载波进行驻留（如pn=a,f2），然后在起呼接入系统时，上报ru消息，其中包含所在的扇区pn和导频强度，系统会将与pn=a,f2同导频组的其他载波（如pn=a,f1）都加入进来，故f2载波会被系统加入到激活集中，实现多载波捆绑，提升速率。 系统将pn=a的f1和f2的2个载波加到子激活集时（系统同时也将相邻的pn=b、c的f1、f2载波也加到子激活集中，但该相邻载波不用于传输数据，只有pn=a上的载频传输数据）。 当终端不发生移动时，只在pn=a的载频f1、f2上传输数据（多载波捆绑方式）；当终端移动后，需要进行切换，此时pn=b、c与pn=a的同频点之间在前向采用虚拟软切换，反向则采用软切换方式。,pna，f1,pna，f2,pnb，f1,pnb，f2,pnc，f1,pnc，f2,（1）终端接入（驻留）载波,pna，f1,pna，f2,pnb，f1,pnb，f2,pnc，f1,pnc，f2,（3）系统根据载频配置情况，将导频组内的载频及相邻扇区同频点载频加入终端的初始激活集,（2）终端ru上报所在扇区，及周边其它扇区相关参数,子激活集2,子激活集1,增删载波原理,at由于某种原因（如功率不足、反向捕获超时和drc supervision超时等）不能够支持多载波分配时，at会主动发起删除载波的操作，并通知an进行处理；删除载波后，如果at又能够支持更多数量的载波分配，at会发起增加载波的操作，并通知an进行处理。 动态增加载波 触发条件：（1）at的反向功率充足，多载波间功率相差不大，能够支持更多的载波分配；（2）之前发生过at由于功率抬升太高达到限值而删除载波 过程：at主动发起增加载波的操作，并通过上报carrierrequest消息通知an进行增加载波的处理（同步触发routupdate消息的上报）。 动态删除载波 触发条件：at的反向功率不足、监听drc失败、反向捕获失败、多个载波的功率相差过大 过程：（1）at主动发起删除载波的操作，并通过reversecdmachanneldropped消息通知an进行处理；（2）an在收到reversecdmachanneldropped消息后，启动删除载波迟滞定时器（ rrm 53号定时器，默认为5秒，作用是不让at频繁的增删载波）。 注意事项： （1）增删载波是与at相关联的，at会根据实际情况主动发起动态增加或删除载波的操作。 （2）an侧通过 载波恢复开关和载波恢复相对门限 控制是否增删载波。,第二章 evdo关键技术 第一节 基本概念 第二节 多载波捆绑 第三节 多链路传输 第四节 切换技术 第五节 用户间qos,多链路传输,高速数据在多个载波上并行传输，在bsc和终端进行重组。,多载波并行传输,前向多链路传输,qn机制用于检测空口有无丢包，方便快速做出反应 （1）bts侧：每条业务链路分别对应1个qn队列，每个qn会给在自己队列下发的新数据包进行独立编号，即在原先的数据包上再封装一个qn序号； （2）at侧：以同样机制存在多个qn队列，当某个qn队列收到an的数据时，会解出自己队列收到包的qn序号，检测其是否连续，若qn序号不连续则说明空口有丢包。 sar机制即原doa rlp包序号，检错重传用 如果在sar层存在包序号不连续，bsc会收到at发送的“delayed nak”，然后在所有已发送数据中寻找“delayed nak”所请求的数据，找到数据后根据dob中rlp的前向调度机制下发给at。 注意事项： 信令发送必须保证在一个载波上发送，这样是为了保证信令处理的时序。,dob前向数据流中，pdsn与pcf，pcf与an间进行数据交互仍然用一条业务链路，即多载波的捆绑对pdsn和pcf不可见，而an与at在空口的13个载波上传输数据（具体数量有捆绑载波数确定）,反向多链路传输,bsc在每个反向分支上接收数据，将同一个子激活集（载波）的反向数据进行选择合并，选择出每个子激活集中的最好帧，再把多个激活集选择合并出的好帧统一排序。,dob中rlp反向要在多个载波上同时接收数据。 rlp反向数据传输：rlp根据“v(r)”和“v(n)”两个变量来记录接收的情况，“v(r)”代表的是下一个期望要收到的包序号，“v(n)”代表的是第一个丢包的序号。“v(n)”以上连续的数据会被送到上层，检测出的丢失数据由rlp向at发送nak信息，请求重传。 假nak抑制机制：考虑到dob反向是在多个载波上承载数据，因而各载波间的数据传输时延会有不同。因此将原有的假nak抑制定时器时长做相应的增加。（注意：假nak抑制定时器时长的增加只在dob捆绑多载波时考虑，捆绑单载波时不用考虑-华为独有？） 多载波与单载波上接收数据的区别：将多个载波上选择合并后的反向数据放入重排序缓冲区中，进行统一排序后再发送给上层协议。,第二章 evdo关键技术 第一节 基本概念 第二节 多载波捆绑 第三节 多链路传输 第四节 切换技术 第五节 用户间qos,软切换功能介绍,do.b软切换与do.a的处理方式大致相同，特点在于do.b软切换可以同时建立多个载波的激活集。在前向为虚拟软切换，在反向为软切换。下面以虚拟软切换为例说明该功能： do.0：基于drc的虚拟软切换。时延较大，不能够满足时延敏感业务的qos要求（如voip业务）； do.a：新增dsc信道，在drc cover改变前一段时间，dsc率先改变，使得目标基站可以提前从源基站转移前向数据队列；当drc cover真正改变时，目标基站已经准备好前向数据，可以无中断的直接向终端发送前向数据，从而大大缩小了虚拟软切换的时延，可满足时延敏感业务的qos。 do.b：继承do.a的前向虚拟软切换功能。,说明： 当小区b的sinr超过小区a后，dsc信道率先由a变为b，以指示系统提前为小区b的数据队列准备好待发送数据；当drc正式由a变为b时，则小区b可以立即向终端发送；使得空口可以无缝发送数据。,软切换切换算法,dob的软切换分默认算法和增强算法，增强算法与默认算法相比，多了一个最强导频的概念： 默认算法：默认算法不考虑规避远近效应，不使用“最强导频”作为载波判决基础，仅根据at上报的ru消息触发软切换。 增强算法：考虑了高通在协议里提到的远近效应问题，激活集判决算法始终根据“软切换最强导频”作为载波判决基础。“最强导频”的选择是根据at上报ru消息中的最强导频和当前激活集中最强导频比较，在超过ev-do rev.b软切换最强导频判决相对门限时才发生变化。 两种算法各自优势如下： 默认算法在非矩形切换时更有优势 优点：仅根据at上报的ru消息触发切换，切换及时。 缺点：非矩形切换时，不考虑远近效应，可能对业务造成影响。 增强算法在矩形切换时更有优势 优点：避免了远近效应。 缺点：在非矩形切换时存在切换不及时的问题。为避免这一问题，华为算法在必要时通过启动rur，进行及时的导频强度的获取，以跟进最强导频的变化，利于及时发生软切换。,软切换切换模式,do.b引入了lock和unlock两种切换模式。 在unlock 模式下，at也允许存在非矩形激活集，在lock模式下，at只允许存在矩形激活集。 unlock切换模式下的多载波选择,lock切换模式下的多载波选择,硬切换,随着数据业务需求的不断增长，在网络中将同时配置多个ev-do频点，这些do频点的覆盖可能不尽相同，通常在热点地区配置的ev-do频点较多，郊区配置的ev-do频点较少，因此必然存在一个边界地区需要进行ev-do异频硬切换的问题。对于异厂家的对接或者其他an间不支持软切换的场景，也可能进行ev-do同频硬切换。 异频硬切换触发机制分以下两种： （1）基于异频搜索的硬切换（at使用ofs搜索异频并上报异频信息）。 （2）基于异频邻区配置的硬切换（盲切）。 同频硬切换发生于an间不支持软切换且配置了同频相邻关系，an会根据配置来进行an间同频硬切换的判决。 目前dob中支持的硬切换有：ofs（off-frequency search）硬切换、同频硬切换、rtd（round trip delay）硬切换 ，其中ofs及同频硬切换为非盲切，rtd为盲切。 下面就以上三种硬切换方式，分别进行描述。,ofs硬切换,在网络边缘区域，an通过neighbor list消息是否包含异频来控制at是否进行异频搜索，并根据异频搜索的结果判决是否需要触发ofs硬切换。 触发条件 当do目标频点的导频强度比do服务频点的激活集最强导频强度高出异频搜索硬切换相对门限后，an触发异频硬切换。 系统控制方式 ofs在系统中通过ofs硬切换开关来控制。do.b支持多载波捆绑，同一个pn下可能有多个载频都在激活集中，因此只要最强导频pn下同一个pilotgroupid下其中一个载频的“ofs硬切换开关”为开，则认为这个用户允许进行ofs硬切换。 应用场景 可应用于an内硬切换和an间硬切换。 注意 （1）因为ofs硬切换本身属于异频硬切换，因此开启该功能时还需要配套打开异频搜索硬切换开关； （2）对于an间的硬切换，还需要配套打开an间硬切换开关。,同频硬切换,do.b同频硬切换主要应用于跨an的切换场景。如果外部载频不支持软切换，对于不同an间的同频相邻载频，可以同频硬切换到目标an。 触发条件 当源激活集导频与硬切换目标激活集导频强度满足以下条件之一时触发同频硬切换： 1、硬切换目标激活集导频强度比源激活集导频强度高出同频硬切换的相对门限。 2、源激活集导频强度低于“同频硬切换的切出门限”且硬切换目标激活集导频强度高于“同频硬切换的目标载频切换门限”。 系统控制方式 在系统中通过同频硬切换开关来控制该功能。激活集中只要有一个本an分支的“同频硬切换开关”为开，则认为呼叫的开关为开，切换参数取第一个开关为开的载频的参数，同频硬切换的目标是从配置的只支持硬切换的外部载频中选择的。 应用场景 同频硬切换主要应用于an间硬切换。 注意 （1）由于同频干扰容易出现乒乓切换，所以如果an间已经具备了an间软切换的条件，建议优先使用an间软切换。 （2）对于an间的硬切换，还需要配套打开an间硬切换开关。,rtd硬切换,分支rtd反映at反向信号到达该分支bts的链路时延。通过对激活集分支最短的rtd的度量，可以判断at离开当前服务频点基站的距离，从而帮助触发硬切换。在目标导频强度不可测量的情况下，可以通过测量at与基站的距离来判决是否应该触发硬切换。 触发条件 按激活集中最短rtd的大小，将异频邻区分为3个部分：,（1）在中心区region a，说明at离源测近，不触发rtd硬切换。 （2）在边界区region b，说明at离源测有一定的距离，需要启动定时rur。实时检测源测导频强度的变化，当最强分支导频强度低于“边界区rtd硬切换ec/io强度绝对门限”时，触发rtd硬切换。 （3）在切换区region c，说明at离源测已经很远，无条件触发rtd硬切换。,rtd硬切换,系统控制方式 在系统中通过rtd硬切换开关控制该功能。 应用场景 可应用于an内硬切换和an间硬切换。 注意 （1）如果激活集内任何一个本an的分支的rtd硬切换算法开关为关，则开关为关。 （2）对于do.b用户，需要保证激活集中的每个分支都要开启“rtd硬切换开关”，否则无法触发rtd硬切换。,personality切换,对于do.b载频，运营商可能会选择只在热点地区进行部署，这样的话，在do.b载频覆盖的边界区域会由于载频协议版本的不同而发生切换，特别是对于实时业务，需要保证切换的无缝性。 personality切换原理 evdo空口分为7层结构，每一层都包含一些必选的和可选的协议。当at开机要和an建立hrpd会话，需要就协议中涉及到的各个参数和an进行配置协商，会话session由an和at共同维护。personality就是一套完整的配置协商属性值的应用实例。 目前对于do.b终端，会协商2套personality，一套作为do.a业务使用，一套作为do.b业务使用。 personality切换分类 （1）空闲态personality切换： 场景一：at当前业务类型为do.b，在do.a载频接入，触发personality切换，at将进行do.a业务。 场景二：at当前业务类型为do.a，在do.b载频接入，触发personality切换，at将进行do.b业务。 （2）激活态personality切换： 目前只支持do.b载频往do.a载频的personality切换，其策略是“见a就切”。 对于at从do.a网络到do.b网络，at只有先进入dormant态再重激活或者先挂掉再重新连接建立时才会走personality切换流程到dob。 注意：当前版本不支持do.0载频与do.b载频共存，故不支持do.o和do.b之间的personality切换。,第二章 evdo关键技术 第一节 基本概念 第二节 多载波捆绑 第三节 多链路传输 第四节 切换技术 第五节 用户间qos,用户间qos,用户类型划分：与doa一致，即同样分为金牌用户、银牌用户、铜牌用户、专线用户。 用户等级信息获取： （1）前向限速：dob不支持等级用户前向限速速率an侧配置，故不推荐在anaaa上配置用户等级。反向限速均在an侧配置，只能通过pdsn-aaa进行用户等级及前向速率配置。 （2）反向限速：均在an侧配置，主要是通过与终端协商使用不同的t2p参数，最终限制反向包长来实现。 qos开关控制： （1）qos开关开：用户等级以pdsnaaa上的配置为准，等级用户前向限速速率以pdsnaaa配置为准，专线用户以an侧配置为准；等级用户和专线用户的反向限速速率均以an侧配置为准。 （2）qos开关关：用户等级默认为铜牌用户，前反向均不限速。 dob等级用户载波捆绑： 与doa不同，dob可分配多载波，因此可通过捆绑多载波的方式提升dob用户的可用最大速率。当前dob载波捆绑的方法有： （1）通过an侧配置直接限定每种用户等级对应的绑定载波数。 例如：限制金牌用户最大捆绑载波数为2。 （2）通过an侧配置捆绑载波数对应的限制速率。 例如：金牌用户在pdsnaaa的配置的前向限速速率为5mbps，在an侧配置捆绑3载波最大限速速率为6mbps，捆绑2载波最大限速速率为3mbps，则该用户最大只能捆绑2载波。,其他关键注意事项,dob没有改变会话建立、鉴权、注册更新、an重激活、虚拟软切换基本流程，反向链路可以分别捕获，捕获第一个反向链路，连接即建立成功。 dob多载波捆绑后，从信令上可以看到重复的多条abis信令消息，如三载波捆绑时，从信令跟踪上可以看到3条abis-do-bts setup、abis-do-connect、abis-do-release等消息。 配置协商流程中新增有关do.b的multicarrier的配置协商属性。 dob多载波捆绑，但各载波是独立功控的。 dob多载波捆绑后，网络容量的变化 假设doa单载波时，1个用户使用1个载波资源，当dob捆绑3载波后，1个dob用户使用3个载波资源，虽然系统的载波可用资源不变，但用户数还是会减少的。如果dob只捆绑1载波，则1个dob用户使用的载波资源数与1个doa用户相同，这种情况下系统可承载的用户数就与doa时一模一样了。 dob系统中的多链路分配问题 多链路分配不是根据用户平分的。 （1）在不打开qos时，会根据增删载波的情况动态调整链路数，如当前环境好时捆绑了3载波，则分配3条链路传输；当前环境不好时只捆绑了1载波，则指分配1条链路传输。 （2）在打开qos时，还需要区分不同用户的qos等级。高等级用户分配的链路多，低等级用户分配的链路少。,第一章 1xevdo.b特性概述 第二章 1xevdo.b关键技术 第三章 1xevdo.b信令流程 第四章 1xevdo.b网络优化,35 | presentation title | month 2006,session negotiation,36 | presentation title | month 2006,call origination,37 | presentation title | month 2006,inter-personality handoff (revb reva ),38 | presentation title | month 2006,inter-personality handoff (reva revb ),39 | presentation title | month 2006,generic attribute update protocol (gaup),dob的动态载波增加和去除功能,随着revb终端的发射功率增加，终端会根据发射功率的大小，来决定发送reverse cdma channel dropped消息，实现动态去除载波的功能； 随着revb终端的发射功率递减，终端会根据发射功率的大小，来决定发送carrier request消息，实现动态增加载波的功能；,41 | presentation title | month 2006,reversecdmachanneldrop 和carrierrequest,第一章 1xevdo.b特性概述 第二章 1xevdo.b关键技术 第三章 1xevdo.b信令流程 第四章 1xevdo.b网络优化,43 2009中国电信上海贝尔cdma运维技术研讨会,rev b 可以认为是多个rev a载波的捆绑，因此从优化角度看，其主要的优化流程和方法类似 rev a网络的优化。 考虑到网络上有相当数量的rev a用户，包括具备qos业务的rev a用户，建议先按照多载波 rev a网络的方式进行，以保证每个载波上的性能达到最优化。 各载波rf无线环境的优化 前反向数据吞吐率的优化 射频参数的优化 邻区表的优化 rev a多载频边界切换的优化 在这基础上，根据rev b的多载波捆绑协调工作的特点考虑进一步的微调。 矩形/非矩形，锁定/非锁定功能给切换优化带来的影响。 个别弱覆盖区域的“去载波”问题优化。,rev b 优化 vs rev