CDMA2000 1xEV-DORev.A原理.ppt

2009-4,无线案例培训部,CDMA20001xEV-DORev.A原理,Page2,前言,本课程主要介绍CDMA20001xEV-doRev.A技术的发展概况,空中接口以及各关键技术等.,Page3,参考资料,Page4,通过本课程学习,您可以:了解EV-DORev.A技术发展概况;掌握EV-DORev.A的空中接口;掌握EV-DORev.A各关键技术;,学习目标,Page5,第一章EV-DORev.A概述第二章EV-DORev.A关键技术,Page6,CDMA数据业务发展历程,1995,2000,2001,2004,2005,2006,2007,2008,CDMA20001xEV-DO,1xEV-DORev.A,LTE,DL:2.4MUL:153.6k,DL:3.1MUL:1.8M,DL:100MUL:50M,CDMA20001x,DL:153.6k/307.2kUL:153.6k/307.2k,1xEVDV,DL:3.1MUL:1.8M,EV-DO将替代EV-DV,成为CDMA的发展方向.,Page7,1xEV-DORel.0的功能限制,反向吞吐量难以开展多种应用.反向速率相对于前向速率偏小,限制了对称性数据业务的应用.对QoS的支持能力难以满足实时业务的要求.与CDMA20001x网络之间的互操作能力有待进一步提高.,Page8,1xEV-DORev.A的设计目标,频率效率:支持多用户分组和更小的分组,实现更灵活的业务适配和分组封装,进一步提高频谱效率.快速寻呼:通过在控制信道新增相对较短的子同步控制周期以发送寻呼消息,从而实现对实时业务的快速寻呼.快速接入:利用改变接入信道的数据封装格式,减少接入前缀的长度,同时提高接入速度,引入功率突发等措施,大大缩短实时业务的接入时间.系统容量:在反向物理链路引入高阶调制和HARQ技术,并通过反向MAC的流体控制机制精确控制反向链路的T2P,进而提升ROT控制门限,大幅提高反向链路的传送速率和容量,同时进一步改善前向链路吞吐量,以支持对称性宽带多媒体业务,适应分组数据业务发展对系统容量的要求.QoS要求:为了支持端到端的QoS业务,空中接口提供了良好的QoS保证机制,业务延迟明显减小.业务覆盖:可以对前向链路的切换进行更精确地控制,大幅降低切换时延,实现业务的无缝覆盖.交叉寻呼:通过1xEV-DO系统传送CDMA20001x系统寻呼消息,节省系统资源和终端功耗.,Page9,1xEV-DORev.A系统性能增强,Page10,空中接口新增功能,Page11,本章小结,1.CDMA数据业务发展历程是怎样的?2.EVDORel.0和Rev.A主要有哪些不同?在应用上有什么不同?3.Rev.A空中接口新增功能有哪些?,Page12,第一章EV-DORev.A概述第二章EVDORev.A关键技术,Page13,第二章EVDORev.A关键技术第一节信道结构第二节速率集扩展第三节反向HARQ第四节DSC辅助的虚拟软切换第五节T2P速率控制第六节端到端的QOS,Page14,EVDORev.A前向信道,Pilot,Traffic,Control,Forward,ReverseActivity,新增信道,Page15,前向链路帧/时隙结构,400chips,ActiveSlot,MAC64,Pilot,96,MAC64,400chips,Dataorcontrol,400chips,MAC64,Pilot,96,chips,MAC64,Dataorcontrol,400chips,chips,1024chips=halfslot,1024chips=halfslot,Systemtime,1Slot,8Slots,1slot=1.667ms,1/2frame=13.33ms,Frame=26.67ms,16Slots,4Slots,2Slots,4slot=6.66ms,2slot=3.33ms,IdleSlot,MAC64,Pilot,96,MAC64,MAC64,Pilot,96,MAC64,Dataorcontrol,Dataorcontrol,Page16,混合自动重传技术(HARQ),Page17,混合自动重传技术,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.HARQ可以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.HARQ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.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.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.,Page18,前向信道特点,新增前向的ARQ子信道,实现反向HybirdARQ功能.Rev.A反向以子帧为单位传送,每个子帧占4个时隙.ARQ子信道分为H-ARQ,L-ARQ和P-ARQ,在每个子帧的前三个时隙发送.ARQ信道与RPC或DRCLock信道时分复用.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.调整前向RPC和DRCLock信道.RPC或DRCLock在每个子帧的第四个时隙发送,RPC每四个时隙发送一次;DRCLock的发送周期与长度由前向业务信道MAC指定.RPC或DRCLock子信道和ARQ采用时分后再与RA信道码分复用.调整为Walsh128调制.,Page19,前向信道特点,CC控制信道支持快速寻呼.引入了Sub-syncControlChannel(SSCC)支持更短的寻呼周期,寻呼消息既可在SCC也可以在SSCC上传输.寻呼周期从EV-DORel.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.,Page20,EVDORev.A反向信道,Page21,反向信道特点,AuxiliaryPilot辅助导频信道为反向传送长数据分组时提供较强的相干解调基准.与基本导频信道共存,用W(32,28)调制.比数据提前半个时隙发送,在数据传送完后半个时隙结束,并按照半时隙进行功率调整.DataSourceControlDSC信道与DRC信道配合使用,提高虚拟软切换的成功率,大幅度地降低切换时延.DSC信道在切换之前DSCLength个时隙开始发送,在发送完一个时隙后开始生效,有效期由反向业务信道MAC协议参数DSCLength指定,在有效期间,基站根据DSC与DRC信息决定是否进行虚拟软切换.DSC与ACK时分复用.,Page22,反向信道特点,RRI信道变化反向共包含12个标称速率等级,并按照子帧方式传送,RRI改用6bit信息来表示.其中,4bit信息表示标称速率等级,2bit信息表示子帧序号.同时由于每个子帧都要速率指示,因此RRI信道不再与反向导频信道时分复用,RRI信道使用独立的扩频码Walsh码(16,4)调制.AC接入信道性能变化引入了19.2和38.4两种较高的速率,提高了接入速度.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.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.,Page23,第二章EVDORev.A关键技术第一节信道结构第二节速率集扩展第三节反向HARQ第四节DSC辅助的虚拟软切换第五节T2P速率控制第六节端到端的QOS,Page24,前向速率集扩展小数据包,物理层数据包结构:增加了适合低时延的小包(128、256、512).控制信道: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3.072Mbps.,Page25,前向速率集扩展大数据包,物理层数据包结构:在原有1024、2048、3072、4096包大小基础上,增加了适合大容量的大包5120.,Page26,前向速率集扩展DRC扩展,DRCValue:由原有的3bit增加到4bit,支持多达15种传输结构集.,Page27,反向速率集扩展,接入信道增加19.2k和38.4k两种速率和512、1024两种包格式.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1.843Mbps.反向采用BPSK、QPSK、8-PSK三种调制方式.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.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.,Page28,前反向多用户数据包支持,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.,Page29,MACIndex扩展,新MACIndex为7bits.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.兼容原有版本的MACIndex.,Page30,第二章EVDORev.A关键技术第一节信道结构第二节速率集扩展第三节反向HARQ第四节DSC辅助的虚拟软切换第五节T2P速率控制第六节端到端的QOS,Page31,反向HARQ,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.Rev.A将Rel.0原有的16-slots帧,分为4个4-slots子帧,按3个子帧交织的方式发送.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.,Page32,第二章EVDORev.A关键技术第一节信道结构第二节速率集扩展第三节反向HARQ第四节DSC辅助的虚拟软切换第五节T2P速率控制第六节端到端的QOS,Page33,DSC辅助的虚拟软切换,ReleaseA反向增加了专门用于传送切换信息的DSC信道.当终端希望切换时,首先由DSC信道通知新基站;在新基站进行切换准备期间,终端仍然保持与旧基站的连接.当新基站准备好通信后,终端马上断开与旧基站的连接,转而与新基站建立连接.由于终端与旧基站之间的数据通信和新基站的切换准备过程是并行的,可以实现业务在新旧基站之间的无缝切换,降低了因切换导致的业务延迟及中断概率.,Page34,DSC辅助的虚拟软切换流程,CellA和CellB都在手机的激活集中,手机的DSC和DRC都指向CellA.BSC只向CellA发送前向数据包,由CellA转发给手机.,手机检测到CellB的信号较强,改变DSC指向CellB.,Page35,DSC辅助的虚拟软切换流程,BSC同时向CellA和CellB广播前向数据包(仅EFTraffic),由CellA转发给手机,在CellB只进行缓冲.,手机改变DRC指向CellB.BSC停止向CellA发送前向数据包,CellB直接将缓冲区中数据包发给手机.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.,Page36,DSC辅助的虚拟软切换流程,BSC只向CellB发送前向数据包,由CellB转发给手机.虚拟软切换完成.,Page37,第二章EVDORev.A关键技术第一节信道结构第二节速率集扩展第三节反向HARQ第四节DSC辅助的虚拟软切换第五节端到端的QOS第六节T2P速率控制,Page38,端到端的QOS,QoS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.QoS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(ClassSelector)型在我司产品实现中区分为如下业务类型:EF:VoIP,VT,OnlineGamingAF:VideoStreaming,BCMCSBE:FTP,HTTP,Page39,端到端的QOS实现,QoS的实现在前向,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.,Page40,端到端的QOS框架,AT,AN/PCF,PDSN,AAA,CN,Page41,端到端的QOS框架,AT,AN/PCF,PDSN,AAA,CN,Page42,第二章EVDORev.A关键技术第一节信道结构第二节速率集扩展第三节反向HARQ第四节DSC辅助的虚拟软切换第五节端到端的QOS第六节T2P速率控制,Page43,T2P速率控制,T2P:TraffictoPilotRel.0中通过RAB控制反向速