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EV-DO 物理层

EV-DO 物理层. EVDO 频段规划. EVDO 的标准支持 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，但是在 3G 的标准频段 2.1G ，目前的产业链还不是很完善。 联通 C 网 800M 一共有 7 个载波的宽带，根据联通 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。. 119. 160. 37. 78. 201. 242. 283. 2. CDMA2000 1xEV-DO 技术基本特点. 提高频谱效率和吞吐量.

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EV-DO 物理层

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Presentation Transcript

  1. EV-DO物理层

  2. EVDO频段规划 • EVDO的标准支持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，但是在3G的标准频段2.1G，目前的产业链还不是很完善。 • 联通C网800M一共有7个载波的宽带，根据联通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。 119 160 37 78 201 242 283 2 2

  3. CDMA2000 1xEV-DO技术基本特点 提高频谱效率和吞吐量 高效率调度程序 前向链路使用TDMA 反向链路使用 CDMA 混合型自动重复请求(ARQ) 自适应调制和编码方式 动态信道预测 • 专门用于高速数据业务的载波 -1.25 MHz 带宽 • 最大前向链路数据速率 2.4 Mbps • 与1x相比,前向链路平均数据吞吐量有3到4倍提高 • 双模终端 –可兼容1xRTT 语音和高速数据业务 3 3

  4. 前向信道 • 前向信道物理层将 MAC 层分组按指定速率构造物理信道数据分组，根据对应的参数配置表（时隙数、编码调制方式及序列重复次数等） ，对物理信道数据分组进行编码调制、序列重复、加扰、扩频、正交扩展、滤波、加载波等处理，最后从空中接口发送出去。 4

  5. 前向信道结构 • 1x EV-DO前向信道结构如图所示，它由导频信道、MAC信道、业务信道和控制信道组成；MAC信道又分为反向活动（Reverse Activity，RA）子信道、反向功率控制（Reverse Power Control，RPC）子信道及 DRCLock 子信道。 5

  6. 前向信道结构 6

  7. 前向信道结构 • 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；控制信道用于传送系统控制消息；业务信道则用于传送物理层数据分组。 7

  8. 前向信道时隙结构 • 1x EV-DO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码片组成， 其时隙结构如图所示。 基站根据前向信道数据分组的大小和速率等参数， 在1~16个时隙内完成传送。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；没有数据业务时，业务信道时隙处于空闲状态，只传送 MAC 信道和导频信道。 8

  9. 前向信道时隙结构 9

  10. 1. 导频信道 • 导频信息是全零的比特流，直接进行电平映射；然后采用 W0进行调制，将输出码流作为复正交扩展器的I支路输入、Q支路调制全0的比特流；最后分别进行 PN短码调制、复正交扩展、基带滤波和加载波等处理，形成前向调制波形发送出去。 10

  11. 2. MAC 信道 • MAC 信道由 RPC、DRCLock 和 RA三个子信道组成。 11

  12. 3. 业务信道 • 前向业务信道由前缀和数据两部分组成。 • 前缀部分传送全零的比特流，其信道结构与导频的信道结构相同，两者之间的差别主要体现在两方面：业务信道前缀的比特率可变，而导频信道的比特率不变；业务信道前缀采用的扩频码在 MACIndex=5~63 内可选，而导频信道采用固定的扩频码 W0。 • 数据部分传送业务信道数据分组，其信道结构是先进行信道编码、加扰、交织和波形调制，输出 I和 Q两个支路；再经过序列重复和打孔后分成多个低速的 I和 Q支路，对各个低速支路分别进行扩频和相对功率调整，然后分别累加多个低速的 I 和 Q 支路，其输出分别作为复正交扩展器的 I 和 Q 支路输入；最后依次进行 PN 短码调制、复正交扩展、基带滤波和加载波处理，形成前向调制波形发送出去。 12

  13. 4. 控制信道 • 控制信道传送控制信道数据分组，其信道结构与业务信道相同，两者之间差别主要体现在两个方面：控制信道采用的扩频码为MACIndex=2（或 3） ，而业务信道采用的扩频码在MACIndex=5~63内可选；控制信道包含38.4kbit/s和76.8kbit/s两种速率，而业务信道速率分布在 38.4~2.45Mbit/s 范围内，不同速率等级所对应的编码和调制等参数配置也存在差异。 13

  14. 前向业务/控制信道的参数配置和时隙复用 14

  15. 反向信道 • 1x EV-DO 反向信道结构如图所示。它包括接入信道和反向业务信道。接入信道由导频信道和数据信道组成；反向业务信道由导频信道、MAC信道、应答ACK）信道及数据信道组成。其中，MAC信道又分为反向速率指示（Reverse Rate Indicator，RRI）子信道和数据速率控制（Data Rate Control，DRC）子信道。 15

  16. 反向信道 16

  17. 反向信道 • 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。 17

  18. 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。 其中， MAC信道辅助MAC层完成对前反向业务信道的速率控制功能； 18

  19. 反向信道 • RRI信道用于指示反向业务信道数据部分的传送速率；DRC信道携带终端请求的前向业务信道的数据速率值及其通信基站的标识，分别用DRCValue 和DRCCover表示；ACK信道用于指示终端是否正确接收前向业务信道数据分组；数据部分用于传送来自反向业务信道 MAC层的数据分组；导频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，系统由此计算反向业务信道的闭环功率控制信息。 19

  20. 1. 导频信道 • 导频信道传送全零的码流，先进行电平映射和 Walsh 码调制（ ）后，符号流扩频调制的输出作为复正交扩展器的 I 支路输入；然后与作为 Q 支路输入的数据符号流一起，进行长码和 PN 短码调制以及复正交扩展；并经过基带滤波和加载波等处理，形成接入信道调制波形发送出去。 20

  21. 2. 数据信道 • 数据信道以 9.6kbit/s 的速率传送接入信道物理层数据分组。先进行信道编码、交织和序列重复；然后进行电平映射和扩频调制，扩频调制输出的符号流作为复正交扩展器的 Q 支路输入，与作为 I 支路输入的导频符号流一起，进行长码和 PN 短码调制以及复正交扩展；最后经过基带滤波和加载波等处理，形成接入信道调制波形发送出去。 21

  22. 3. 接入信道发送方式 • 接入信道由导频信道和数据信道构成。接入过程由单个或多个接入探针构成。它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。 22

  23. 反向业务信道物理结构 • 反向业务信道以码分为主，以时分为辅。其中，导频信道与 RRI 信道时分复用；导频/RRI 与 DRC、ACK 以及数据信道之间码分复用。反向信道以帧（26.67ms）为单位进行传送。 23

  24. 1. 导频信道与 RRI信道 • 导频序列是全零的码流，它与 RRI 码序列按照 7∶1 的比例时分复用，在经过电平映射后，通过 160 W 扩频得到1.2288Mchip/s的码流；该码流与 ACK信道功率调整后的输出码流叠加，作为复正交扩展器的 I支路输入。 24

  25. 1. 导频信道与 RRI信道 • RRI 信道用于传送反向业务信道的传送速率，便于基站解调反向业务信道。反向业务信道速率有5种，用3bit的RRI编码符号表示，再经过简单编码得到7bit的码字，然后将其重复 37 次，并删除最后 3bit，从而输出 256bit 的 RRI 码流；最后将 RRI 码流与导频码流时分复用。未建立反向业务信道时，RRI编码符号设为‘000’。反向业务信道速率与RRI编码之间的对应关系见表。 25

  26. 1. 导频信道与 RRI信道 26

  27. 2. ACK信道 • ACK 信道携带终端是否正确接收前向业务信道数据分组的应答指示信息。ACK 信道占用半个时隙，对 1bit 的 ACK 指示信息先进行信道交织和电平映射；然后通过 扩频得到1.2288Mchip/s的码流；接着进行信道功率调整，其输出与 Pilot/RRI的扩频输出码流叠加后，作为复正交扩展器的 I支路输入。 27

  28. 3. DRC 信道 • DRC信道用于承载与该终端进行通信的基站标识及其速率请求信息。 DRC信息编码先依次进行双正交编码、序列重复和电平映射；然后将被请求基站的 DRCCover 调制到输出的符号流上，并通过 扩频得到1.2288Mchip/s的码流；在对扩频输出进行功率调整后，与数据信道的功率调整输出叠加，作为复正交扩展器的 Q支路输入。 28

  29. 4. 数据信道 • 数据信道传送反向业务信道数据分组，支持从 9.6~153.6kbit/s 的五种传送速率，均采用BPSK 调制。数据信道在经过 Turbo 编码后，还依次进行信道交织、序列重复和电平映射，并通过 扩频调制得到1.2288Mchip/s的码流；在对扩频输出进行信道功率调整后，与 DRC信道功率调整后的输出码流叠加，作为复正交扩展器的 Q支路输入。 29

  30. 反向信道参数配置 30

  31. 长码生成与同步 • 1x EV-DO反向链路通过长码区分用户。 1x EV-DO系统长码由42位长码掩码 （Long CodeMask）与42位寄存器输出异或后对2取模（Mod 2）并相加而成。接入信道所用长码掩码由接入信道MAC协议指定，反向业务信道所用长码掩码由反向业务信道MAC协议指定。长码的周期与短码的更新周期相同，均等于帧长，在每个短码周期的起始时刻，长码的42位寄存器状态被重新加载。1x EV-DO系统通过捕获导频信道，从控制信道接收到的同步消息来完成定时同步。 31

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