DTMCDMA2000xxx-EV-DO基本原理-v100
关于无线CDMA20001xEV-DO四大特点
关于无线CDMA20001xEV-DO四大特点先下，国内主流无线3G制式分别为：WCDMA，TD-SCDMA和CDMA2000。
那么，本文主要是介绍的关于CDMA2000的新版本——无线CDMA20001xEV-DO版本B的四大特点。
希望大家对此有所了解。
无线CDMA20001xEV-DO版本B技术是对单载波EV-DO版本A技术进行多载波扩展，因而被称为多载波EV-DO。
2006年5月，3GPP2发布了EV-DO版本B 空中接口协议，即多载波EV-DO技术。
无线CDMA20001xEV-DO版本B特点之一：支持更大的带宽版本B与版本0、版本A相比最突出的特点是采用了多载波的设计，载波数为1～15个，可以支持带宽高达20MHz(15个载波)，这使得AT(AccessTerminal，终端)可以工作在不连续的频点上，以实现频率选择性分集及负载均衡。
无线CDMA20001xEV-DO版本B特点之二：良好的向后兼容性此外，版本B有良好的后向兼容性，先前版本的AT也可以在新的AN(AccessNetwork，接入网)下工作，在网络升级后用户原来的手机可以继续使用，只是速率不会提高。
无线CDMA20001xEV-DO版本B特点之三：提高频谱利用率，提升传输速率单载波只能获得时域上的多用户分集，而多载波EV-DO能够同时获得时域和频域上的多用户分集，因而能够提高频谱利用率，进而可获得更高的传输速率，改善了上下行链路的性能。
由于使用了灵活的双工载波配置技术，版本B 系统支持灵活的载波部署方案：一种为重叠方式，即在当前EV-DO版本A单载波系统的基础上增加载波;另一种为混合频率复用方式，即不同的载波使用不同的频率复用系数，所有上行链路载波的复用系数均为1，并在前向链路载波复用系数为1的基础上，增加频率复用系数为2、3的载波配置选项。
混合频率复用方式使得EV-DO版本B系统可以利用非对称或者零散频带，以提高系统频带配置的灵活性和多样性。
CDMA2000_1xEV_DO原理介绍
1xEV-DO 端到端连接
Internet Applications PPP
Abis PPP/T1-E1 Air Link
or
IP
R-P (A10/A11)
IP/Ethernet
IP/Ethernet
AT
DOM
Backhaul Network
Router
RNC
PDSN Internet
PSI A10
反向帧结构
• 数据速率可以每个子帧改变一次，即每 6.67 msec改变一次
而不再是 每帧（26.67 msec）改变。 • 一个子分组包要在一个子帧中传 – 当反向分组包关联了多个子分组包时，连续两子分组间间 隔两个子帧
Rev 0 RL Frame = 16 Slots (26.67 ms)
1
2
接入信道发送方式
接入过程由单个或多个接入探针构成，接入探针由接入信道前缀和多 个接入信道数据分组组成，在前缀部分只发送导频信道，在数据部分 同时发送导频信道和数据信道。发送前缀时的导频功率高于发送数据 时的导频功率。AT利用接入信道向基站发送请求或响应消息。
1 Frame = 16 Slots (26.67 ms)
• •
1
2
3
------
15 16
1
2
3
-------
15 16 1
------
400
64
96
64
400
Control/ Traffic
MAC
Pilot
MAC
Control/ Control/ Traffic Traffic
MAC
Pilot
MAC
Transmit Power
CDMA 2000 1X EV-DO原理
第1章CDMA 2000 1X EV-DO原理1.1 1X EV-DO系统概述1.1.1 CDMA2000技术标准的演进IS-95 向CDMA2000 的技术演进路线如图5-1所示，其中空中接口系列标准包括CDMA200 0 1X、1X EV-DO 和1X EV-DV，核心网与无线接入网独立向前发展。
图5-1CDMA2000标准演进目前CDMA2000 1X 已经发展出CDMA2000 Release 0、Release A、Release B、Release C 和Release D 等5 个版本，商用较多的是Release 0 版本；部分运营网络引入了Release A 的一些功能特性；Release B 作为中间版本被跨越；1X EV-DV 对应于CDMA2000 Release C 和Rel ease D。
其中，Release C 增加前向高速分组传送功能；Release D 增加反向高速分组传送功能。
1X EV-DO 是一种专为高速分组数据传送而优化设计的CDMA2000 空中接口技术，已经发展出Rev 0 和Rev A 等两个版本。
其中，Rev 0 版本可以支持非实时、非对称的高速分组数据业务；Rev A 版本可以同时支持实时、对称的高速分组数据业务传送。
1.1.2 1X EV-DO与IS-95/1X网络的兼容性如图5-2所示，1X EV-DO系统与IS-95/1X使用不同的载频，但1X EV-DO系统的载频宽度仍为1.25MHz，与IS-95/1X系统相同。
图5-2 显示1X与1XEV-DO系统的频谱图5-21X与1X EV DO频谱对现有的网络配置无需做任何改动。
1X EV-DO系统与IS-95/1X系统可共用现有的基站、铁塔和天线而同时并存。
1.1.3 从CDMA2000 1X 向1X EV-DO 演进1X EV-DO 利用独立的载波提供高速分组数据业务，它可以单独组网，也可以与CDMA200 0 1X混合组网以弥补后者在高速分组数据业务提供能力上的不足。
CDMA2000通信原理
A11(信令) A10(业务)
MS: 移动台 BSC: 基站控制器 HLR :归属位置寄存器 归属位置寄存器 PCF: 分组数据控制功能 HA: 家乡代理 SCP: 业务控制点
BTS: 基站 MSC: 移动交换中心 VLR: 拜访位置寄存器 PDSN: 分组数据控制节点 FA: 外地代理 Radius: 远程认证拨入用户业务
卷积码编码器
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Turbo 码
CDMA 核心技术
Turbo码在大数据包时使用 Turbo码的特点 对输入的信息序列进行两次编码，译码时可相互交 换信息 交织器的引入使得信息比特不仅受邻近校验比特的 保护，而且受距离很远的校验比特的保护 Turbo码性能明显优于卷积码，可以达到接近香农极限的 效果
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相关性
CDMA 核心技术
+1 -1 +1 相关（相关性100％ ）
(a)
-1
+1 -1 +1
不相关（0相关）
(b)
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正交函数
CDMA 核心技术 正交函数具有0相关性。如果两个二进制序列的异或结果具有相 同个数的0和1，那么，这两个序列不相关。
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CDMA20001xEVDO网络技术10-第8章
8.1 1x EV-DO链路覆盖分析1x EV-DO链路覆盖分析的过程是分析影响覆盖的各种因素，正确预测基站的覆盖范围。
通常在选定合适的无线传播模型的基础上，采用链路预算的方法计算出满足一定传送质量要求所允许的最大路径损耗，计算覆盖半径，并确定单个基站的覆盖范围。
1x EV-DO链路预算包括前向链路预算和反向链路预算。
根据前反向链路预算计算前反向覆盖，小区覆盖由前反向覆盖共同决定，前反向链路预算要能保证前反向覆盖的一致性。
8.1.1 1x EV-DO链路覆盖影响因素1x EV-DO链路覆盖主要与系统参数、设备参数、环境参数和技术体制参数等有关。
系统参数包括工作频率、数据速率和扩频带宽等参数。
1x EV-DO系统技术体制一旦确立，其系统参数也随之确定下来。
设备参数包括发射功率、天线增益、馈线损耗、设备热噪声、解调门限、干扰余量、接收机灵敏度和接收分集增益等参数。
1x EV-DO协议规定了基站和终端的额定发射功率；天线增益、馈线损耗、解调门限、接收分集增益以及接收机灵敏度等参数与设备的实现有关。
环境参数包括环境热噪声、衰落余量、地物损耗和人体损耗等参数。
衰落余量与阴影衰落的大小以及在一定覆盖区域内要求达到的覆盖概率有关；地物损耗则与覆盖区域内的地表特性有关；人体损耗与人体对电磁波信号的衰减有关。
技术体制参数包括软切换增益、干扰余量和多用户分集增益等参数。
软切换增益和多用户分集增益与1x EV-DO系统所采用的关键技术有关；干扰余量则与1x EV-DO系统技术体制及其网络规划等有关。
系统技术体制一旦确立，影响1x EV-DO链路覆盖的技术体制参数也随之确定。
对应的，1x EV-DO链路预算（Link Budget，LB）主要由有效全向发射功率（Effective Isotropical Radio Power，EIRP）、接收机灵敏度（Receiver Sensitivity，RS）、接收天线增益（Receiver Antenna Gain，RAG）及接收端损耗（Receiver Loss，RL）、衰落余量（Fade Margin，FM）、软切换增益（Soft-Handoff Gain，SHG）、分集增益（Diversity Gain，DG）和地物穿透损耗（Geometry Penetration Loss，GPL）等几部分组成，其计算公式为LB=EIRP－RS+RAG－RL－FM+SHG+DG－GPL8.1.1.1 有效全向发射功率1x EV-DO基站的有效全向发射功率与基站发射功率（Tx Power）、发射天线增益（Transmitting Antenna Gain，TAG）以及基站馈线损耗（Calbe Loss，CL）等因素有关，其计算公式为EIRP=Tx Power+TAG−CL1x EV-DO终端的有效全向发射功率与终端发射功率、发射天线增益以及人体损耗（Body Loss，BL）等因素有关，其计算公式为EIRP=Tx Power+TAG−BL1. 发射功率1x EV-DO基站的最大发射功率一般为20W（43dBm）。
中兴通讯cdma2000 1x EV-DO移动通信系统
．▲．‘＿＿．Ｉ一刖看ｃｄｍａ２０００ｌｘＥＶ－ＤＯ移动通信系统ＣＤＭＡ技术的标准化经历了几个阶段。
ＩＳ９５是ｃｄｍａＯｎｅ系列中最先发布的标准，真正在全球得到广泛应用的第一个ＣＤＭＡ标准是ＩＳ９５Ａ，这一标准支持８Ｋ编码话音服务，以及１．９ＧＨｚ的ＣＤＭＡＰＣＳ系统的ＳＴＤ一００８标准，其中１３Ｋ编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。
随着移动通信对数据业务需求的增长，１９９８年２月，美国高通公司宣布将ＩＳ９５Ｂ标准用于ＣＤＭＡ基础平台上。
ＩＳ９５Ｂ可提升ＣＤＭＡ系统性能，并增加用户移动通信设备的数据流量，提供对６４ｋｂｐｓ数据业务的支持。
其后，ｃｄｍａ２０００成为窄带ＣＤＭＡ系统向第三代系统过渡的标准。
市场和技术发展背景Ｅｌ前，随着移动通信技术和市场的迅速发展，联通新时空的ＩＳ９５Ａ增强型ＣＤＭＡ蜂窝移动通信网络系统已成功升级为ｃｄｍａ２０００ｌｘ网络，ｃｄｍａ２０００ｌｘ移动通信系统已开始步入大规模商用化阶段。
同时，ｃｄｍａ２０００１ｘ系统中的各种增强型技术已呈现替代ｃｄｍａ２０００３ｘ技术的趋势，而成为未来ＣＤＭＡ演进体系下的３Ｇ技术标准。
从全球ＣＤＭＡ发展趋势可以看出，基于ＣＤＭＡ技术向第三代移动通信系统演进的速度将大大提前。
目前全球ＣＤＭＡ网络已经发展到４４个国家、１２０多个网络；其中亚太地区占４１％、北美洲占３８％，拉丁美洲占１９％。
预计到２００６年，全球ＣＤＭＡ用户总数将达到２．８亿，其中８０％的用户为ｃｄｍａ２０００移动通信网络用户，每个用户每个月的移动数据量将超过２００Ｍｂｙｔｅｓ，达到今天有线Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的数据量应用水平。
在韩国、印度、新西兰、澳大利亚等国家，ＣＤＭＡ市场发展异常迅猛。
ｃｄｍａ２０００技术的凰杨海发展，将经历ｃｄｍａ２０００ｌｘ、１ｘＥＶ－ＤＯ、１ｘＥＶ—ＤＶ等三个阶段，其数据传输下行速率在１．２５ＭＨｚ频宽内，分别由１５３．６ｋｂｐｓ上升到２．４ｍｂｐｓ、甚至４．８ｍｂｐｓ的传输速率，这直接导致频谱利用效率更高。
CDMA2000 1xEV-DO基本原理及信道结构_41
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在前向虚拟切换时服务扇区（Serving sector）的选择
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
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
思考题：这个信道实现了哪些功能？（请对比1x 系统）
课程内容
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
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。
信道增强特性归纳
物理层特性增强
z 前向业务信道：增加了若干种编码方式，提高了前向速 率
z 反向业务数据子信道：同上
MAC层特性增强
z 前向ARQ子信道：实现了对于反向的资源控制 z 反向DSC子信道：实现了无缝的虚拟软切换 z ….
DRCLock信道数据速率为150/DRCLock Length （bps）
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
CDMA2000 EV-DO信道组成及功能详解
1.1.1CDMA2000 EV-DO信道（一）、前向信道（1）、前向信道组成及作用导频信道用于系统捕获、相干解调和链路质量的测量；RA 子信道用于传送系统的反向负载指示；RPC 子信道用于传送反向业务信道的功率控制信息；DRCLock 子信道用于传送系统是否正确接收DRC 信道的指示信息；ARQ 子信道用于AN 是否正确接收反向业务信道数据分组；业务信道则用于传送物理层数据分组。
EVDO Rev.A 前向以时分为主、码分为辅，数据以时隙为单位发送，每个时隙为5/3ms，由2048码片组成。
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；RPC子信道和DRCLock子信道与RA信道码分复用前向业务信道由前导和数据两部分组成，前导携带信道标识MACIndex （Rev.0 为6bit ，Rev.A为7bit）。
（2）、前向帧时隙结构（二）、反向信道（1）、信道组成及作用反向接入信道用于传送基站对终端的捕获信息。
其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信息。
①：导频信道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，还可以用于链路质量估计；②：辅助导频信道用于辅助基站对反向大包的解调。
③：MAC信道辅助MAC 层完成对前反向业务信道的速率控制功能；其中，RRI 信道（由6bits组成）用于指示反向业务信道数据部分的传送速率；AT通过DRC子信道向AN快速反馈前向信道质量，包括下一时隙所能接收的最高前向速率以及期望从哪一扇区接收数据。
CDMA2000 1x EV-DO 分层协议解析
CDMA2000 1x EV-DO 分层协议解析作者：徐万松来源：《中国新通信》 2015年第15期徐万松川北医学院现代教育技术中心【摘要】本文主要研究CDMA 1x-EVDO 中控制信道、前/ 反向业务信道、接入信道的分层协议结构，并依照协议采用由低至高逐层分析的方法对控制信道进行解析，通过实验室仪器产生信号验证该解析方法的正确性。
【关键词】 EVDO 协议解析控制信道一、引言随着移动通信技术的发展，人们对数据业务的需求越来越多，而CDMA2000 1x 的153.6Kbps 速率远远满足不了这种需求，而1xEV-DO 技术能够提供高达十几倍速率的高速分组数据业务，有效地解决了数据业务在空中接口的传输瓶颈问题；同时，1xEV-DO 组网简单, 并能利用现有投资进行平滑升级。
因此，1xEV-DO 技术已经成为实现高速分组数据业务的首选技术。
二、EV-DO 协议概述EV-DO 协议是一个分层协议，按功能划分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。
按照协议规定，各层的封装结构与其承载信道有关，即不同的物理信道在物理层、MAC 层有不同的封装形式。
下面就以控制信道的封装为例，对EV-DO 的分层协议解析做详细描述。
2.1 物理层协议封装过程在物理层，主要规定了发送消息的长度、速率、时间同步、调制方式、信道编码等要素，最终将消息、数据发送给对方。
EV-DO 物理层对于控制信道、接入信道、前/ 反向业务信道采用不同的封装过程，具体如图1 所示。
2.2 MAC 层协议封装过程在MAC 层主要将不同信道的消息打包发送到物理层，其封装形式如图2。
2.3 安全层协议封装过程在安全层主要进行密钥交换、鉴权、加密，确保信息安全，可采用加密/ 鉴权模式或者缺省模式。
2.4 连接层协议封装过程在连接层主要控制链路状态的开启、关闭，按照承载会话层数据包的数量分为A、B 两种格式。
2.5 会话层协议封装过程在会话层主要进行AT 与AN 之间的会话建立以及协议协商，本身不对消息包做任何处理。
CDMA2000 1x EVDO系统介绍及直放站的应用-7
1X与EV-DO系统间的切换必须在待机状态下才能进行。
中国联通频点情况
37 78 119 160 201 242 283
825
826.11
827.34
828.57
829.80
831.03
832.26
833.49
835
800MHz CDMA上行链路频点位置关系及中心频率
37
78
119
160
201
242
EV-DO 空中接口（2）
1xEV-DO 空中接口采用分层结构来定义。这样的好处是使各层间相 互独立，便于维护。空中接口共定义七层协议，对应完成不同的功能。 每层协议体系又定义一系列状态转移图与协议数据封装机制。状态转移 图定义AT、AN 在某层协议可能处于的状态，以及各状态转移时的命令 等参数。协议数据封装机制则根据不同的应用，在各层对所传送的数据 进行封装。协议数据封装又分为信令数据封装与业务数据封装两种。
CDMA2000 1X EV-DO技术特点 混合自动重传请求技术（H-ARQ） 最初的高速数据速率(HDR)系统采用固定数量的时隙重复传送数据包， 这在信道传输质量好时将会浪费系统的传输效益。为了改进系统性能，提 出了混合自动重传技术，并且成为1xEV-DO标准的差错控制技术。其核心 思想是，根据传输的数据速率，确定每个分组重复传送的最大时隙数。在 传送过程中，当AN收到AT的肯定应答（ACK）以后，不管是否已经传送的 次数达到最大数，立即开始发送下一分组。这将大大利用信道传输质量好 时给系统带来的传输效益。
8CDMA20001xEVDO网络技术-第6章
6.1 概述 1x EV-DO 网络安全架构如图6-1所示，它包含无线接入网安全机制和分组核心网安全机制。
图6-1 1x EV-DO 网络安全架构（移动IP ）1x EV-DO 无线接入网安全机制包含空口安全机制和接入鉴权。
由于无线链路是共享的，为了保证消息或数据在空口传送的安全，在1x EV-DO 空口设置了安全层。
1x EV-DO 网络是运营商专有网络，与因特网等公共数据网络不同，只有签约用户才被允许接入。
为了节省空口信令开销，1x EV-DO 网络要求用户在建立空口会话的同时，完成一次接入鉴权，并获得建立R-P 会话所需要的用户标识MNID （或IMSI ）。
1x EV-DO 分组核心网安全机制包含核心网鉴权和核心网数据保护（即AAA 鉴权）。
核心网鉴权用于鉴别用户是否有权与核心网进行数据通信；核心网数据保护则为用户敏感信息（如密钥和鉴权参数等）提供加密和消息完整性保护功能，核心网数据保护通常用于移动IP 接入时，负责完成对FA 与HA 及HA-AAA 之间传递的信令和数据的保护。
在上述安全功能中，有些是网络必须的，比如空口鉴权（或消息完整性保护）和核心网鉴权；有些安全功能是可选的，比如空口加密和接入鉴权。
核心网数据保护通常用于移动IP 时。
6.2 空口安全机制1x EV-DO 空口安全层协议包含密钥交换协议、安全协议、鉴权协议和加密协议。
密钥交换协议根据DH 密钥交换算法生成空中接口会话密钥，并由会话密钥生成空口消息完整性保护的密钥和空口数据加密的密钥；安全协议提供空口消息完整性保护或鉴权及数据加密所需要的Cryptosync 和时戳；鉴权协议完成空口消息完整性保护功能；加密协议则完成空口数据的加密功能。
关于空口安全机制的详细描述见第3.4节。
在上述空口安全机制中，消息完整性保护或鉴权是必须的，对空口数据的加密功能是可选的。
6.3 接入鉴权接入鉴权发生在AT与AN-AAA之间，在AT发起与AN的PPP连接时进行，它是网络对终端设备的鉴权，不需要用户参与。
cdma2000 1xEV-DO
7.3.3
cdma2000 1xEV-DO 空中接口
为解决分组数据的无线传送问题所设计 的cdma2000 1xEV-DO 空中接口 （Um），主要完成因特网的数据链路层 和物理层功能。空中接口（Um）各协议 层按功能划分，各协议层之间没有严格的 上下层承载关系。各层协议在时间上可以 同时存在，没有严格的先后关系。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。
3.cdma2000 1xEV-DO 的物理通道
⑴cdma2000 1xEV-DO 前向链路的物理信 道
①导频信道 图7-27 CDMA 1X EV-DO前向链路的物理信道 ②媒体接入控制信道 ③业务信道和控制信道
⑵cdma2000 1xEV-DO 反向链路物理信道
图7-28 CDMA2000 1X EV-DO 反向链路物理信道
图7-22 无线接入网结构
1. 接入终端（AT） 2. 无线接入网 无线接入网提供接入终端与核心网间的无线承载，负责建立 和维护无线信道、进行无线资源管理和移动性管理，完成会话控 制功能。AT通过信令消息与PCN 进行业务信息的交互。 无线接入网结构如图7-22所示，包括接入网（AN，Access 7-22 AN Access Network，）、分组控制功能（PCF，Packet Control Function） 和接入网鉴权/授权/计费（AN-AAA ，AN-Authentication， Authorizationand Accounting）等功能实体。A12和A13接口是 CDMA2000 1X EV-DO 新增接口，A8、A9、A10和A11接口的定义 与CDMA2000 1X 中一致。图7-22中，实线连接表示用来传送用 户数据；虚线连接表示用来传送信令消息。 3. 核心分组网 核心网分组域与CDMA2000 1X 系统中核心网域相同，通过IP 网络与多媒体域相连，为终端提供数据业务服务。
6.5 CDMA 2000 1x EV-DO系统
空口会话维持的信令流程
6.5.4 CDMA 2000 1X EV-DO的控制与管理
4．空口会话关闭
① AT AN ⑤
(1) AT 发起空口会话关闭（存在 A8 连接）
② PCF
③ PDSN ④
存在A8连接时AT发起空口会话关闭的信令流程
6.5.4 CDMA 2000 1X EV-DO的控制与管理
1xEV-DO 无线接入网(RAN)
ME ME
源 源 BS BS
A8 A9 A7(信令)
A10 PCF PCF A11 源 源PDSN/FA PDSN/FA
Pi
IP IP网络 网络
CDMA20001x 信 Um 令 数 据
cdma 2000 1x EV-DO网络参考模型
A3( / )
目标 目标 BS BS CDMA2000 1X 无线接入网(RAN)
4．空口会话关闭
① AT AT AN AN ⑤
(2) AT 发起空口会话关闭（不存在 A8 连接）
② PCF PCF ④ ③ PDSN PDSN
不存在A8连接时AT发起空口会话关闭的信令流程
6.5.4 CDMA 2000 1X EV-DO的控制与管理
4．空口会话关闭
（3）AN 发起空口会话关闭（存在 A8 连接）
① AT AT ② AN AN
③ PCF PCF ⑥
④ PDSN PDSN ⑤
存在A8连接时AN发起空口会话关闭的信令流程
6.5.4 CDMA 2000 1X EV-DO的控制与管理
4．空口会话关闭
（4）AN 发起空口会话关闭（不存在 A8 连接）
① AT ② AN
③ PCF ⑥
④ PDSN ⑤
CDMA20001xEVDO网络技术4-第2章
2.1 基本网络模型1x EV-DO 网络可以看作多个逻辑实体及其相关接口的组合。
逻辑实体表示某种功能或功能集合，与实现方式无关。
不同逻辑实体之间通过接口相连并通过接口协议进行通信；接口协议定义了与之相连的逻辑实体之间进行通信的规则和信令集合。
1x EV-DO 网络参考模型如图2-1所示，它由分组核心网（Packet Core Network ，PCN ）、无线接入网（Radio Access Network ，RAN ）和接入终端（Access Terminal ，AT ）等三部分组成。
PCN 通过Pi 接口与外部IP 网络（如因特网）相连，Pi 接口在IS-835标准中定义；RAN 通过A 接口与PCN 相连，A 接口在IS-878标准中定义；AT 通过空中接口或Um 接口与RAN 相连，Um 接口在IS-856标准中定义。
图2-1 1x EV-DO 网络结构从网络结构上看，1x EV-DO 与CDMA2000 1x 基本一致，两者的主要差异在于1x EV-DO 作为数据业务专用网络，不支持电路型语音业务，因而不存在电路核心网。
从接口协议上看，1x EV-DO 定义了新的Um 接口协议，其A 接口功能及其通信协议与CDMA2000 1x 大致相似；其核心网内部接口协议及其与外部IP 网络之间的接口协议与CDMA2000 1x 基本一致，均遵从CDMA2000无线IP 网络标准中的有关规定。
下面结合1x EV-DO 网络结构，分别介绍各个逻辑实体的功能、接口及其相关协议；针对1x EV-DO 与CDMA2000 1x 混合组网，重点介绍了混合终端的接入鉴权方式；此外还简单介绍了1x EV-DO 网络所涉及到的重要IETF 协议。
2.1.1 接入终端接入终端是为用户提供数据连接的设备。
它可以与计算设备（如个人电脑）连接，或自身为一个独立的数据设备（如手机）。
接入终端包括移动设备（Mobile Equipment ，ME ）和用户识别模块（User Identity Module ，UIM ）两部分，ME 由终端设备2（Terminal Equipment 2，TE2）和移动终端2（Mobile Terminal 2，MT2）组成。
cdma2000标准(摘要)
CDMA2000 1X技术标准1. cdma2000标准简述1.1 cdma2000 1Xcdma2000技术是第三代移动通信系统IMT-2000系统的一种模式，它是从cdmaOne（IS-95）演进而来的一种第三代移动通信技术。
IS-95标准在1993年面世，这个技术不是一个单一的、静止的技术，随着版本０、版本Ａ及版本Ｂ的制订，IS-95也在不断地发展和演进。
cdma2000的正式标准是在2000年3月通过的。
它原意是把cdma2000分为多个阶段来实施，第一个阶段称为cdma2000 1X，第二个阶段称为cdma2000 3X。
图1.1-1 各标准衍生图IMT-2000CDMA Direct SpreadIMT-2000FDMA/TDMAIMT-2000TDMASingle CarrierIMT-2000CDMAMulti-CarrierWCDMA (UMTS)CDMA2000 1Xand 1xEVUTRA TDDand TD-SCDMAUWC-136/EDGEDECT IMT-2000 TerrestrialRadio interfaceIMT-2000CDMATDD1X的意思是使用与IS-95相同的一个1.25Mhz频宽的载波；3X则意味着三个载波。
cdma2000 1X完全兼容IS-95的第三代移动通信系统，其空中接口标准依照的是EIA/TIA/IS-2000协议，采用码分和频分结合的多址技术。
cdma2000 1X 的空中信道支持的调制功能在兼容IS-95的基础上得到了极大的增强，包括采用了前向快速功控，增加了前向信道的容量；提供反向导频信道，使反向相干解调成为可能，反向增益较IS-95提高了3dB，反向容量增加1倍；业务信道可采用比卷积码更高效的Turbo码，使容量进一步增加；引入了快速寻呼信道，减少了移动台功耗，增加了移动台的待机时间；可采用发射分集方式OTD或STS，提高了信道的抗衰落能力。
CDMA2000原理
CDMA 2000基本原理CMDA2000基本原理1 CDMA2 CDM A 基本原理A20001x 信道介绍1CDMA 基11¾1.1CDMA 基础知识¾1.2 CDMA 关键技术基本原理1.1CDMA 基加性高斯白噪声信道上的山农定理C ＝W log 2(1+S/N)b/s 令：S/N=E b /N 0×C/W山农定理就可以写成：E b /N 0=(2C/W -1)/(C/W)z 带宽受限信道E b /N 0↑→C/W ↑→W ↓无限功率可以无限制地换取带宽z 功率受限信道W ↑→C/W ↓→E b /N 0↓有限当W →∞，E /N →-1.6dB ，即为山农基础知识山农信道容量曲线E b /N 0dB C/W ‐1.6dB b/s ⋅Hz 农极限;带1.1CDM 扩频通信指将信号扩展至¾扩频通信：指将信号扩展至一¾扩频通信系统有多种实现方法的方式实现扩频。
直接序列调制见下图将原始¾直接序列调制见下图，将原始扩频序列想乘（求异或）之后扩频方式称为直接序列调制。
载波原始信号编码MA 很宽频带后进行传送的通信系统基础知识一很宽频带后进行传送的通信系统。
法，CDMA 系统采用直接序列调制始信号编码和一比特率远大于它的始信号编码和比特率远大于它的去调制载波得到扩频信号，此种调制扩频信号扩频序列1.1CDMA 基比特（bit ）、符号（Symbol ）与码 纯信息数据称为比特（bit 纯信息数据称为比特） 在经过卷积编码器、符号重复symbol ） 经过最终扩频后得到的数据被 处理增益（Processing Gain ） 理解为最终扩频速率与信息速，即21dB 前向（Forward ）：从基站到移动 反向（Reverse ）：从移动台到基反向从移动台到基基础知识码片（Chip ）复与交织后的数据被称为符号（被称为码片（chip ）速率的比；在IS ‐95中处理增益为128动台站1CDMA 基11¾1.1CDMA 基础知识¾1.2 CDMA 关键技术基本原理1.2CDMA ¾CMDA 关键技术之一：功率控制：–CDMA 系统是自干扰系统，限制CD –CDMA 功率控制的目标：¾克服反向链路的远近效应；基站¾保证接收机的解调性能情况下，扰。
DTM CDMA2000.xxx-移动通信基础知识-v1.0.0
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1.3 移动通信多址技术
• 空分多址技术
1 移动通信基本概念
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1.4 移动通信无线传输技术
• 移动通信无线传输技术
1 移动通信基本概念
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1.4 移动通信无线传输技术
• 语音编码技术
1 移动通信基本概念
语音编码技术是数字移动通信的基础，是第一代与第二代移动通 信的主要区别。 语音编码的作用：
• 编号规划
1 移动通信基本概念
PLMN（公众陆地移动通信网）
MCC MNC
移动国家号码 移动网络号 移动国家号码(MCC)：中国为460 移动网号(MNC)：移动为00，联通：01 LAI＝PLMN+LAC LAC：位置区码 RAI＝LAI+RAC RAC：路由区码
LAI（位置区标识）
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1.1 移动通信网络结构
• 话务理论
1 移动通信基本概念
忙时集中率K
忙时、非忙时 考虑用户数与信道数时应采用忙时话务量 忙时话务量：最繁忙的一小时的话务量 忙时集中率：忙时话务量与全日（24小时）话务量的比值 K=忙时话务量/全日话务量
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1.1 移动通信网络结构
• 蜂窝网络架构
1 移动通信基本概念
蜂窝系统（“小区制”系统）：将所要覆盖的地区划分为若干个 小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在1-10km左右,在每个 小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务； 特点：用户容量大，服务性能较好，频谱利用率较高，用户终端 小巧且电池使用时间长，辐射小等； 问题：系统复杂，越区切换，漫游，位置登记；更新和管理以及 系统鉴权等。 蜂窝分类
第五章 第三代移动通信系统之CDMA2000
Access
Traffic
Pilot
Data
Primary Pilot
Auxiliary Pilot
Medium Access Control Data Rate Control
Ack
Data
Reverse Rate Indicator
Data Source Control
117 33 / 64
117 5 / 64
cdma-2000系统概述
技术标准的发展（续）
cdma2000-1x，又称为2.75G系统
与IS-95A/B完全兼容，所用频段可与之共享或重叠，但可通过不 同的无线配置与之区别。其中无线配置是一组前向业务信道和反向 业务信道传输格式；
网络部分引入分组交换方式，支持移动IP业务，可提供144kbit/s
117 29 / 64
EV-DO A前向数据格式
部分前向数据速率
数据包传输格式 码率 调制方式 标称数据速率 (kbps)
(128, 16, 1024)
(128, 8, 512) (128, 4, 1024) (5120, 2, 64) (5120, 1, 64)
1/5
1/5 1/5 1/3 1/3
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在前向虚拟切换时 服务扇区（Serving sector）的选择 DRCLock信道数据速率为150/DRCLock Length（bps）
QPSK
QPSK QPSK 16-QAM 16-QAM
cdma2000 1x ev-do空中接口演进分析
1.引言随着移动宽带通信技术的飞速发展，用户对移动宽带业务的需求也在不断的提高，移动宽带化与宽带移动化这两股力量正在移动通信领域迅速发展，这使得多种标准共存的移动通信市场中竞争更加激烈。
目前3G主流标准有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WIMAX这四种，标准化组织3GPP和3GPP2分别针对WCDMA和CDMA2000系列标准启动了更强大的演进方案，不但增强了原有版本的性能，而且进一步提高了数据的速率，改进了用户体验。
2.cdma2000 1x ev-do 标准演进历程cdma2000空中接口演进版本1x ev-do是通信业界推出的第一个高性能、低成本的无线高速数据传输成熟解决方案。
其标准化工作由3gpp2在2000年9月完成，并颁布为c.s0024系列标准。
在2001年6月的国际电联会议上，cdma2000 1x ev-do被正式批准成为imt-2000标准的一部分。
cdma2000 1x ev-do是cdma2000 1x的增强型技术，采用了向下兼容性的设计。
目前，1xev-do系列标准有几个演进的版本：3gpp2 c.s0024-0版本、c.s0024-a版本、c.s0024-b版本和umb版本。
图1给出了cdma2000 1xev-do系列标准的演进过程。
标准化组织3gpp2启动了针对CDMA2000系列标准的空中接口演进（AIE，air interface evolution）方案，并将其演进划分为两个阶段。
第一阶段，使用更宽的系统带宽，同时采用ofdm、mimo等关键技术，进一步提高频谱利用率和峰值速率，降低时延，增强系统性能。
这个版本的标准通常称为ev-do rcv.c版本，其正式的名称是超移动宽带（umb，ultra mobile broadband），3gpp2于2007年4月份发布了umb标准的1.0版本，并于同年9月24日正式发两点了2.0版本。
3.第一阶段EV-DO Rev.B标准cdma2000标准AIE第一阶段主要立足于市场的需求、保持后向兼容性、减少系统升级对硬件的影响等方面进行设计。
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时延可容忍的（Latency-Tolerant），低时延的（Low Latency）
EV-DO基本原理
1 EV-DO概述 2 EV-DO空口协议 3 EV-DO物理层 4 EV-DO关键技术
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EV-DO基本原理
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3 EV-DO物理层
3.1 EV-DO物理信道
MACIndex分配表
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3 1xEV-DO物理层
3.2 1xEV-DO物理信道
导频信道结构 ➢ 导频信息是全零的比特流，直接进行电平映射；采用W064进行调 制
EV-DO基本原理
1 EV-DO概述
EVDO频段划分： 标准支持从Band0到Band7的所有频段，包含 800M/1900M/450M/2100M等。目前在800M、1900M、450M都有非常 成熟的系统设备和多样化的终端
中国CDMA网800M一共有7个载波的宽带，根据原先联通DO技术体 制，频率规划按照1x从频段高段往下走，DO从低段开始往上走的 原则进行。
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EV-DO基本原理
3 EV-DO物理层
3.1 1xEV-DO物理信道 3.2 1xEV-DO Rev.A物理信道
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3 EV-DO物理层
3.1 EV-DO物理信道
前向信道
导频信道 MAC信道 控制信道
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2 EV-DO空口协议
AT：接入终端，与IS2000系统中的MS是同一个概念； AN：接入网络，包含BSC和BTS； AN-AAA：接入网络侧的AAA服务器；
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EV-DO基本原理
2 EV-DO空口协议
逻辑上，DO网络与1x网络是两张不同的网，不管DO 建设是采用现网升级方式或是新建网方式； 双模终端在两网间的切换完全由终端决定，1x与DO网 络之间不存在任何信令或业务的接口。两张网采用同样 的标准协议与分组域核心网相连。
May 2006
“1xEV-DV”
cdma2000 1x
Rev 0
July 1999
cdma2000 1x
Rev A
March 2000
cdma2000 1x
Rev C
May 2003
cdma2000 1x
Rev D
March 2004
“AIE”
cdma2000 EVDO Rev C
April 2007
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3 EV-DO物理层
3.1 EV-DO物理信道
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3 EV-DO物理层
3.1 EV-DO物理信道
前向信道标识
➢ 为了区分不同用户，1x EV-DO系统采用6bit 的MACIndex，作为 与之通信的用户的标识或前向信道（MAC 信道、业务信道和控制 信道）的标识。
完成系统的捕获、连接和释放
完成空口加密功能
完成对物理信道的访问控制功能 规定物理信道结构、数据封装、基带射频处理工作频点
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EV-DO基本原理
2 EV-DO空口协议
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EV-DO基本原理
1 EV-DO概述 2 EV-DO协议架构 3 EV-DO物理层 4 EV-DO关键技术
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3 EV-DO物理层
3.1 EV-DO物理信道
前向物理信道时隙结构 ➢ 前向以时分为主，以码分为辅； ➢ 导频信道、MAC信道及业务/控制信道之间时分复用 ➢ RPC子信道与DRCLock 子信道之间时分复用； ➢ 不同用户的RPC/DRCLock子信道与RA子信道码分复用 ➢ 1x EV-DO 前向链路传送以时隙为单位，每个时隙为5/3ms，由 2048个码片组成
➢前向MAC 信道由彼此正交的Walsh 码区分，每个Walsh 码与MACIndex 存在一一对应的映射关系
➢前向业务信道由前缀和数据两部分 组成，前缀携带信道标识MACIndex， 它与Walsh 码之间的映射关系如下：
➢RPC 子信道与DRCLock 子信道时分复用，它们使用相同的MAC 信道标识； ➢RPC/DRCLock 子信道与RA 子信道码分复用MAC 信道，它们通过MAC 信 道标识来区分。
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EV-DO基本原理
1 EV-DO概述
EVDO A的业务的分类 1x的业务类型
语音：电路域 数据：分组域（单纯的数据业务） EVDO A的业务类型 时延敏感型业务（Delay-Sensitivity）：如 VoIP 尽力发送型业务（Best effort）：如 在以上两大类业务下还可细分
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EV-DO基本原理
2 EV-DO空口协议
CMDA2000版本比较
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EV-DO基本原理
2 EV-DO空口协议
1XEV-DO 空中接口协议层介绍
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 安全层 MAC层 物理层
EV-DO基本原理
CDMA2000标准家族演进 1 EV-DO概述
IS-95-A
May 1995
TIA/EIA-95-B
March 1999
HRPD
cdma2000 EVDO Rel 0
October 2000
cdma2000 EVDO Rev A
March 2004
cdma2000 EVDO Rev B
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EV-DO基本原理
1 EV-DO概述
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
EV-DO基本原理
大唐移动通信设备有限公司 客服中心 培训中心
课程目标
掌握EV-DO网络架构 掌握EV-DO协议结构 掌握EV-DO信道特性 掌握EV-DO空口关键技术
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EV-DO基本原理
1 EV-DO概述 2 EV-DO协议架构 3 EV-DO物理层 4 EV-DO关键技术