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EVDOA关键技术中兴通讯学院CDMA-BSS课程团队课程目标学习完此课程，您将会：巩固EVDO0的关键技术掌握EVDOA对已有关键技术的改进掌握EVDOA新的关键技术课程大纲EVDORel0关键技术回顾EVDORel0存在的问题和解决EVDORevA的新关键技术EVDO0关键技术大纲前向时分复用比例公平调度算法前向虚拟切换自适应编码与调制Hybrid-ARQ反向信道增强EVDO0关键技术回顾关键技术之一：前向信道时分复用在EV-DO中，前向信道作为一个“宽通道”，供所有的用户时分共享。最小分配单位是时隙（slot），一个时隙有可能分配给某个用户传送数据或是分配给开销消息（称为activeslot），也有可能处于空闲状态，不发送任何数据（称为idleslot）。AT3AT4AT2AT1BS1BS23334411122timeslotstimeslotsEVDO0关键技术回顾前向信道时隙结构图MAC64ChipsPilot96ChipsMAC64ChipsMAC64ChipsPilot96ChipsMAC64ChipsData400ChipsData400ChipsData400ChipsData400ChipsMAC64ChipsPilot96ChipsMAC64ChipsMAC64ChipsPilot96ChipsMAC64Chips½Slot1024Chips½Slot1024ChipsActiveSlotIdleSlot•1timeslot=1.666…msec=2048chips•信道以全部的扇区功率发射（没有数据时除外）•时隙中的Data部分由业务信道和控制信道共用。EVDO0关键技术回顾前向满功率发送额定PPilotPagingSync小区发射功率小区发射功率时间时间IS95/1x前向链路功率示意图1xEV-DO前向链路功率示意图Totaltraffic额定PEVDO0关键技术回顾关键技术之二：比例公平调度算法1.调度算法的作用：由于前向业务信道时分复用，具体某一时刻向哪一个用户发送数据需要调度程序根据一定的调度策略来决定。2.调度算法的目标:同一扇区下所有用户尽可能公平；扇区总吞吐量尽可能最大；EVDO0关键技术回顾比例公平调度算法：P-FairScheduler基本原理每个AT被服务的机会与AT所要求的DRC成正比，与AT最近一段时间所接收的数据量成反比，这样达到一个相对的公平。具体实现调度算法对每一个用户维持一个变量Tk，并且在每个时隙进行更新，用Tk{n}表示用户k在时隙n时的变量调度决策基站选取最大的用户，为之调度前向数据][)1(][)11(]1[nStnTtnTkckck][/][nTnDRCKkEVDO0关键技术回顾多用户分集增益根据比例公平调度算法用户获得调度的机会与其申请的DRC成正比。由于无线信道环境的衰落特性，调度程序会倾向于在用户的无线环境好于最近平均水平时服务该用户。随着用户数增多，这种机会逐渐增加。EVDO0关键技术回顾关键技术之三：前向虚拟软切换DO系统跟任何CDMA系统一样，支持软切换和更软切换。但是DO软切换仅存在于反向链路，而前反向链路的切换方式并不对应。这样就导致了DO系统中一种特殊的切换：前向虚拟软切换（virtualsofthandoff）在DO系统中，任何一个时刻对同一个AT，最多只有一个扇区（Servingsector）在给该AT发送数据，即只有一条腿AT根据不同扇区前向信道的好坏决定选择哪个作为当前的服务扇区（servingsector）EVDO0关键技术回顾前向虚拟切换示意图AP1AP4AP2AP3当前扇区的前向数据Pilot/MAConFWDlinkPilot/DRC/ACK/TrafficonREVLink(AP’sinAT’sactiveset)切换之后来自AP2的前向数据Serverbeforet1Serveraftert1AP1AP2TimeServingAPt1ServingAPchangeEVDO0关键技术回顾服务扇区选择示意图ServingSectorSelection-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012302468101214time,secSINR,dBSector0Sector1ServingSectorIndexEVDO0关键技术回顾虚拟切换实现机制虚拟软切换的机制：每个处于连接状态的AT通过DRC信道向AN反馈信息。DRC信道包含两方面的信息：DRCcover和DRCvalue其中DRCCover表示servingsector的选择，DRCValue表示前向速率的选择。EVDO0关键技术回顾关键技术之四：自适应编码与调制系统能根据前向信道的变化情况自动调整前向信道的数据速率数据速率从38.4kbps到2.4576Mbps，对应自动选择不同的调制方式（QPSK、8-PSK、16QAM）、Turbo编码速率（2/3、1/3、1/5）。信道环境好的时候使用较高的速率等级，信道环境差的时候使用较低的速率等级。前向信道自适应调整机制，是通过AT不停地测量前向信道的状况，并将这些信息通过DRC信道以600Hz的频率反馈给AN，AN根据这些信息决定下一时隙的速率等级。EVDO0关键技术回顾速率控制vs功率控制无线信道增益1xRTTPowerControl速率固定，功率随着信道条件的变化而变化1xEV-DORateControl功率固定，速率随着信道条件的变化而变化EVDO0关键技术回顾前向业务信道速率等级DataRate(kbps)SlotsperPacketPacketSize(bits)CodeRateModulationPreamble(chips)Effectivecoderate38.41610241/5QPSK10241/4876.8810241/5QPSK5121/24153.6410241/5QPSK2561/12307.2210241/5QPSK1281/6307.2410241/3QPSK12816/49614.4110241/3QPSK641/3614.4220481/3QPSK6416/49921.6230721/38QPSK6416/491228.8120481/3QPSK642/31228.8240961/316QAM6416/491843.2130721/38QPSK642/32457.6140961/316QAM642/3EVDO0关键技术回顾前向业务信道与反向DRC信道时序图(a)AT对应的前向信道;(b)AT在DRC信道的发射1.66…msEstimatedatarateRequestdatarateTXatrequesteddatarateDRCPilot-DRCDRC(a)(b)DRCPilotBursts1.66…msEVDO0关键技术回顾前向速率随信道条件变化图EVDO0关键技术回顾关键技术之五：HybridARQHybridARQ原理：在前向信道发包时，一般一个包会占用多个时隙（比如一个153.6kbps的包就要占用4个时隙）。由于包在发送前，经过了很复杂的处理，包括Turbo编码、信道交织、重复，最后发送的符号里面包含了很多冗余的信息，终端有可能在收到部分的符号后即正确地解调出这个完整的数据包。那么在这种情况下，余下的时隙就可以不再发送，从而节省了前向信道的时隙资源。实现机制：AT根据前向信道的质量，估计下一时刻自己能正确接收的最大速率，并将该信息通过DRC信道通知AN；当调度到该AT时，AN按照AT指定的速率，向AT发送前向业务包；AT通过Ack信道向AN反馈接收的情况，若没能正确解调当前包则发送Nak比特，若正确解调了当前包则发送Ack比特；AN如果接收到AT的Ack比特，则停止当前包的发送而开始下一个包。EVDO0关键技术回顾多时隙包正常发送结束下图描述的是一个由4个时隙组成的153.6kbps的物理层数据包，使用完全部4个时隙的发送情形。EVDO0关键技术回顾多时隙包提前发送结束下图描述的是一个由4个时隙组成的153.6kbps的发送包仅使用3个时隙就完成了发送的情形。EVDO0关键技术回顾一个完整的前向业务包发送流程AccessTerminalServingSectorPilotburststransmissionDataratecontrol(DRC)channelFirstslotofpackettransmissionACK/NAKtransmissionSecondslottransmissionLastACK/NAKtransmissionFullpowerpilotburstsaretransmittedevery0.834ms(overhead=6.25%)SINRestimation,predictionanddatarateselectionAdaptivedataschedulingusingDRCsandfairnesscriteriaPreambledetectionandpacketdecodingattempt.IfCRCpasssendsanACK,otherwiseNAKIfACKorsingleslotpacketschedulenewdatapacket,elsecontinuetransmittingsecondslotContinuedecoding/ACKprocedureuntilCRCpassorlastslotofthepacketisreceivedContinuetransmissionuntilACKisreceivedorlastslotofthepacketistransmittedEVDO0关键技术回顾Ack信道对系统性能影响Ack信道机制相当于是对AT前向速率预测的一个调整，使系统性能有较大地提升。1RXantenna,120km/h1pathRayleigh00.050.10.150.20.250.30.35614.4307.2204.8153.6122.9102.487.876.8FinalDataRate(afterACK),kbpsProb(rate)ServedDRC=76.8kbpsEVDO0关键技术回顾关键技术之六：反向信道增强使用反向导频信道，AN可使用相干解调；使用定长帧结构（16slots），低码率的Turbo编码（1/2和1/4）；反向信道速率可从9.6kbps到153.6kbps变化，并专门使用一个信道（RRI）指示反向信道速率，避免AN侧的速率判决；分布式的反向速率动态指配，AT根据要发送的数据量、最高速率限制、反向信道的忙闲（RAB）自己决定自己的发送速率。EVDO0关键技术回顾反向信道速率与RA子信道RA子信道是AN用来通知AT反向信道的忙闲程度当反向信道拥挤时RAB置1，空闲时RAB置0AT通过监视RA信道可以动态调整自己的反向发送速率当反向闲时终端会按一定的概率往上调整自己的发送速率；当反向忙时终端会按一定的概率往下调整自己的发送速率。NotBusy9.6kbps19.2kbps153.6kbpsP138.4kbps76.8kbpsP2P3P4Busy9.6kbps19.2kbps153.6kbpsq138.4kbps76.8kbpsq2q3q4EVDO0关键技术回顾课程大纲EVDORel0的关键技术EVDORel0存在的问题和解决EVDORevA的新关键技术EVDO设计初衷和需求发展EVDO设计初衷：仅为满足高速无线数据业务需求用户需求的发展：多样化的业务上行业务高速率数据和语音并发更高效率的资源利用EVDO0存在的问题和解决EVDOA的技术改进EVDOA的目标：提高反向链路吞吐量提高前向链路利用率增强对于QOS的支持完善1x/DO的双模操作EVDO0存在的问题和解决EVDOA新的增强特性底层的增强