CDMA2000 1XEV-DO网络优化解决方案

中国电信CDMA2000 EV-DO网络优化解决方案

技术文档 V0.51

编制：广州杰赛通信规划设计院西北分院

2009年5月

文档说明

“CDMA1X_EVDO网络优化解决方案”文档为杰赛设计院西北区优化服务操作文档，版本将根据网络系统结构的变化进行升级,该版本为V0.51,2009年5月第1次更新版。

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马占军 广州杰赛设计院西北分院网优技术负责人

参考资料

1、3GPP2 ,C.S0002-A v6.0《Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems - Release A》

2、3GPP2, C.S0001-A v5.0《Introduction to cdma2000 Spread Spectrum Systems - Release A》

3、3GPP2, C.S0094-0 v1.0《Signaling Conformance Test Specification for Interworking of cdma2000 1x and High Rate Packet Data Systems》

4、3GPP2 C.S0024-A V3.0《cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification》

5、3GPP2 A.S0007-A V3.0《Interoperability Specification (IOS) for High Rate Packet Data (HRPD) Radio Access Network Interfaces with Session Control in the Packet Control Function》

6、广州杰赛设计院《CDMA 江西联通网优项目》。

7、广州杰赛设计院《CDMA 江西电信网优项目》。

8、广州杰赛设计院《CDMA 广西电信网优技术交流资料》。

9、广州杰赛设计院《CDMA 甘肃联通1X数据优化技术交流资料》。

10、广州杰赛设计院《CDMA 北京电信EVDO网络评估测试项目》。

11、中国电信集团《中国电信CDMA网络DT/CQT测试技术规范(初稿)》。

12、广州杰赛设计院《CDMA2000 1XEV-DO规划设计手册》。

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第 页 总 139 页 1 目 录

1.

概述......................................................................................................................5 1.1.

介绍...............................................................................................................5 1.2.

系统结构.......................................................................................................5 1.3.

EVDO协议栈...................................................................................................8 1.4.

分组业务协议栈...........................................................................................9 1.5. 网络优化.. (10)

1.5.1. 网络性能 (11)

1.5.

2.

优化流程.......................................................................................12 2.

EV-DO系统原理..................................................................................................14 2.1. EV-DO核心技术. (14)

2.1.1. 前向信道 (14)

2.1.2. 时分与码分 (16)

2.1.3. 前向发射功率最大化 (17)

2.1.4. 快速最好小区选择 (18)

2.1.5. 自适应的速率调制方式 (19)

2.1.6. 多用户包 (21)

2.1.7. 前向HARQ (21)

2.1.8. 反向信道 (22)

2.1.9. 反向业务信道调制 (24)

2.1.10. 反向HARQ (24)

2.1.11. Session 协商流程 (25)

2.1.12. QoS支持 (26)

2.1.13. 前向调度算法 (28)

2.1.14.

RTC MAC .........................................................................................28 2.2. EVDO速率控制 (31)

2.2.1. 前向链路速率控制 (31)

2.2.2.

反向链路速率控制.......................................................................32 2.3. EVDO功率控制 (33)

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第 页 总 139 页 2 2.3.1.

前向链路功率控制原理...............................................................33 2.3.2.

反向链路功率控制原理...............................................................34 2.4.

EVDO虚拟软切换.........................................................................................35 2.5. EV-DO呼叫流程. (35)

2.5.1. AT发起HRPD会话 (36)

2.5.2. 重鉴权 (39)

2.5.3. 数据传输 (43)

2.5.4. 连接释放 (46)

2.5.5. 会话释放 (47)

2.5.6. Dormant 切换 (51)

2.5.7. 激活HRPD会话 (53)

2.5.8.

移动管理.......................................................................................54 2.6.

1X-HRPD切换流程.......................................................................................55 3.

网络参数............................................................................................................63 3.1.

系统级参数.................................................................................................63 3.2. BSS侧参数 (64)

3.2.1. 接入参数 (64)

3.2.2. 功率控制参数 (71)

3.2.3. 切换参数 (72)

3.2.

4.

导频检测参数...............................................................................76 3.3.

速率控制参数.............................................................................................79 3.4.

Qos参数.......................................................................................................84 4.

EVDO无线测试性能............................................................................................85 4.1.

覆盖率.........................................................................................................85 4.2.

DRC_Requested ...........................................................................................86 4.3.

RLP_RX_Thrput ...........................................................................................86 4.4.

RLP_TX_Thrput ...........................................................................................87 4.5. FTP_下载.. (87)

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第 页 总 139 页 3 4.6.

FTP_上传.....................................................................................................87 5.

业务性能参数....................................................................................................88 5.1.

分组业务建立时延.....................................................................................88 5.2.

休眠激活性能.............................................................................................89 6.

CDMA1X网络优化案例........................................................................................89 6.1.

设备硬件检测.............................................................................................89 6.2.

覆盖优化.....................................................................................................93 6.3.

接入优化.....................................................................................................95 6.4.

切换优化...................................................................................................106 6.5.

系统容量优化...........................................................................................107 6.6.

高山站.......................................................................................................109 6.7.

直放站性能优化.......................................................................................116 7.

EVDO网络评估优化方法..................................................................................118 7.1.

测试内容...................................................................................................118 7.2. 测试指标 (119)

7.2.1. DT平均指标 (119)

7.2.2. CQT平均指标 (119)

7.2.3. 下行RLP层吞吐量 (120)

7.2.4. 上行RLP层吞吐量 (121)

7.2.5. DRC申请速率 (122)

7.2.6. SINR信噪比 (122)

7.2.7. AT接收信号强度 (124)

7.2.8.

前向PER .......................................................................................125 7.3.

区域问题分析...........................................................................................126 8. EVDO室内分布系统评估优化.. (129)

8.1.1.

室内分布信号源选择.................................................................129 8.1.2.

室内分布故障分析.....................................................................130 9. 总结 (137)

中国电信CDMA1X_EVDO网络优化解决方案10.附：计时器参数表 (138)

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第 页 总 139 页 5 1. 概述

1.1. 介绍

国内3G 网络建设进入站点覆盖扩容、性能升级阶段，EVDO 网络覆盖已具备一定规模，针对服务多样化的网络系统结构，网络优化将从原有语音、1X 数据优化转变为语音、1X 数据、EVDO 数据等综合性优化。无线资源分配、多载频区域之间的切换、无线覆盖性能，系统参数设置将决定用户的对运营商的满意度。广州杰赛设计院《CDMA2000 EV-DO 网络优化解决方案》通过对网络结构、信令、无线测试性能、业务性能参数、OMCR 性能报表、系统参数等数据分析提出网络优化的综合解决方案，其目的是提升CDMA2000 EV-DO 网络覆盖、服务质量、容量平衡的系统性能，提高网络建设投资的效益。

该文档为CDMA2000 EVDO 网络工程建设、运维、优化等技术人员提供技术指导和支持。

1.2. 系统结构

CDMA2000技术从1X 到EVDO 的发展产生3个技术标准版本，分别是1XEV-DO Rev0，1XEV-DO RevA,1XEV-DO RevB。区别主要体现在网络系统结构以及所提供的服务能力上差异,中国电信CDMA2000 1X EV-DO 系统为RevA 版本。

1XEV-DO Release 0

系统结构：

提供服务如下：

z 数据业务：在1.25M FDD 的载频上，提供下行2.4Mbps ，上传153.6Kbps

的峰值速率，前向平均吞吐量可以达到300-700kbps,反向平均吞吐量70-90kbps. 1XEV-DO Rev. 0用于非实时的不对称业务(Best effort, 反向153.6k)

1XEV-DO Release 0系统结构：

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1XEV-DO Release A 网络在Rev0的版本基础应用OFDM 技术上提升下行数据传输峰值速率，提供下行3.1Mbps,上行1.8Mbps 的峰值，前向平均吞吐量可达450-800kbps,反向平均吞吐量可达300-40kKbps. 1XEV-DO Rev. A 用于对称的、时延敏感的业务，如VOIP、视频电话、PTT 及无线游戏等(完整的QoS 架构).

Release A 主要特点：

z 更高速的数据服务：

带宽：1.25M，与CDMA1X 相同

Rev. A：前向3.1 Mbps，反向1.8 Mbps; 下行平均速率600-1300kbps

Rev. 0：前向2.4 Mbps，反向153.6kbps；下行平均速率300-600kbps

z 快速连接建立：

快速接入信道，(最高至38.4kbps)并支持更短的preamble(4-slots)

增强型的空闲状态协议 （更短的 Slot Cycle)

空闲状态下的短包控制信道

z 更高效的资源分配

既包括Low Latency，也包括Delay Tolerant

支持多个RLP 流，MFPA （Multiple Flow Packet Application)AN 对

每个flow 在容量和时延之间作出平衡。

z 更佳的速率量子

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第 页 总 139 页 7 前反向新的传输格式和传输速率

速率与时延相关

z 更高的打包效率

前向支持多用户包

与Rev0相比，Rev.A 可以在同一时刻支持多个用户

z 更高的频谱效率

物理层H-ARQ(反向)

z 更小的切换时延

新引进了DSC 信道，改善切换性能，减小切换时延

z QoS 的支持

使得支持时延敏感业务成为可能

z 向后兼容

支持 dual-mode 终端(CDMA-1X and 1XEV-DO)

向后兼容，Rev. A 终端能够工作在Rev. 0模式下1XEV-DO Release 0

系统接口信令：

AT:接入访问终端（Access Terminal）.如CDMA1X_EVDO 终端、EVDO 上网卡等。

AN:接入网络（Access Network）.为终端提供数据交互访问网络，由一系列网络设备组成。

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第 页 总 139 页 8 AN-AAA:访问AN 鉴权服务器，提供认证、鉴权、计费等功能。

PCF：包控制器，实现分组域PCF-PDSN 之间传送包控制。

SC/MM(PCF)：建立HRPD 对话信息，实现移动管理。

A8接口：承载AN-PCF 间业务数据的接口。

A9接口：承载AN-PCF 间信令信息的接口。

A10接口：承载FCF-PDSN 间业务数据的接口。

A11接口：承载PCF-PDSN 间信令信息的接口。

A12接口：承载PCF-AN_AAA 间信令消息的接口。

A13接口：源FCF-目标FCF 间信令消息的接口。

A14接口：承载AN-PCF(SC/MM)间信令消息的接口。

1.3. E VDO

协议栈

z 应用层(Application Layer):实现信令、分组数据的可靠传输，信令包括SNP(信

令网络协议)，SLP(信令链路协议)；应该包括RLP(无线链路协议)，LUP(位置更新协议)，FCP（流控制协议）。

z 流层（Stream Layer）:用于信令、默认信令应用。

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第 页 总 139 页 9 z 会话层（Session Layer）:提供地址管理、协议协商、协议配置、状态维护业务

以及对终端位置的估算。包括会话管理协议，提供控制地址管理洗衣和会话配置协议的激活与去活的方式，同时提供会话保持激活机制；地址管理协议，规定管理接入终端标识（UATI）的分配并维护终端地址的过程，UATI 用于唯一标识AT,由AN 分配；会话配置协议，用户协商和配置在会话中使用的协议以及所使用的协议的配置参数。

z 连接层（Connection Layer）：负责控制链路的连接建立和维护。包含控空中链

路管理协议，初始化状态协议，空闲状态协议，连接状态协议，路由个更新协议，开销消息协议，分组整合协议。

z 安全层（Security Layer）:提供鉴权和加密业务。包括密钥交换协议，鉴权协

议，加密协议，安全协议。

z 媒体接入控制层(MAC Layer):定义物理层上的接收和发送过程，对控制信道、接

入信道、前向业务信道和反向业务信道的管理操作规则。包括控制信道MAC 协议，接入信道MAC 协议，前向业务信道MAC 协议，反向业务信道MAC 协议。

z 物理层（Physical Layer）：定义控制接口前向、反向链路的信道结构、频率、

发射功率、编码调制方案等无线参数。

1.4. 分

组业务协议栈

图1.1.1-1： 简单IP 协议栈

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图1.1.1-2： 移动IP 协议栈

1.5. 网络优化

通过对EVDO 网络的结构、协议栈的了解，可以看出网络优化将涉及到空中接口信令的分析、A 接口信令分析以及分组业务资源分配机制等相关无线、技术参数的优化，网络优化的主要目的是通过对网络性能的综合分析，总结和判断影响网络质量、覆盖、容量等技术原因，并结合EVDO 网络的基本原理、用户分布、用户行为进行射频、功率控制、资源分配、切换、分组业务控制等技术参数的优化。

在实施EVDO 网络优化项目前，需要了解网络系统性能都有哪些，反映出哪些网络质量、容量、覆盖、工程建设中所存的问题，并按照优化流程制定出相关的项目计划。

EVDO 网络优化和其它如GSM，CDMA1X，WCDMA 的优化流程基本一致，主要区别在于编码方式、资源分配机制、功率控制方式等所决定的无线测试性能指标、系统统计指标、业务选择类型、Qos 等。

网络优化需要做好以下准备：

优化范围，包括业务类型、用户区域、网元侧等

优化所需测试设备、仪表、软件、人员的配置

测试标准，优化流程及性能报表提取时间、方法等确定。

网优调整核查流程、安全因素等。

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第 页 总 139 页 11 1.5.1.

网络性能

图1.1.1-3： 网络性能结构图

z 硬件性能，包括主设备BTS（基带板卡、功放模块、收发机等板卡），BSC（编码

调制处理器、数据处理板卡、信令板卡、传输接口板卡）、天馈参数（方向角、下倾角、极化方式、VSWR）等。硬件运行正常是网络稳定的基础，通过OMCR 监控平台统计设备运行性能，包含运行状态、告警等。

z 无线覆盖性能，包括手机接收信号强度、信噪比、发射功率等性能指标，通过无

线测试仪表收集空中接口参数并通过信令分析和统计覆盖指标。

z DT/CQT 话音质量，通过呼叫测试等统计语音通话质量，分析误码水平。

z 客户投诉，统计终端用户对网络质量、信号覆盖以及感受度等进行分类，并总结

区域客户的网络情况。

z 1XEV-DO 业务性能，HRPD 业务应用包含PPP 接入成功率、时延、吞吐量、FTP 速

率等。

z 1X 数据性能，针对最高速率达153.6kbps 的业务进行性能统计，包含PPP 接入

成功率、吞吐量等。

z OMCR 性能统计，通过OMCR 管理平台，对整网所承载的业务进行性能统计,包括

1X 语音呼叫成功率、切换成功率、业务信道拥塞率、登记成功率；1X 数据业务

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第 页 总 139 页 12 PPP 连接成功率、时延、SCH 分配统计；EVDO 数据业务PPP 连接成功率、时延、DRC 速率等，根据设置可以对忙时、每天、一周、一月等进行统计。

1.5.

2. 优化流程

通过对网络性能的无线测试数据、系统性能指标、硬件运行质量统计、客户投诉分类、OMCR 综合性能报表等总结，提出网络优化解决方案，针对实际网络中所存在的问题定义，可分为设备运行维护、区域覆盖优化、语音、分组数据等专题性优化。

DMAOC 循环优化流程是根据移动通信网络优化的经验积累所提出的标准流程，通过该流程能够合理的对网络运行综合性能进行定位、分析、解决、控制，有效的组织相关建设、运维、网优等部门协调工作，保证网络运行质量。

Define-定义问题，通过基础数据，如无线路测的benchmarking 数据进行无线覆盖问题的区域定义；用户客户投诉的分类统计来定义网络存在的主要问题有哪些；OMCR 告警统计来确定通信设备的板卡、模块质量；OMCR 综合报表来全面定义网络综合性能，包括1X 语音、EVDO 数据等。

Measure-网络测试，按照网络结构、网元以及接口信令对网络进行测试，判断网络质量、覆盖等问题，如DT 测试、CQT 测试、PPP 连接时延测试、A1、A8/A9、

A10/A11,A12,A14,A15等接口信令跟踪测试，需要配置相关空口测试仪表、测试终端、测试数据卡、软件、信令仪器、频谱仪器等。

Analyze-分析，对所采集的数据进行分析，得出网络优化的解决方案，包括天馈系统检测、覆盖率、通话质量、分组业务建立成功率、分组业务各协议层质量等设备模块、物理技术参数、系统参数等优化方案。

Optimize-优化，根据解决方案进行优化实施，制定安全可靠的实施计划，协调设备厂家、运维部门、网优部门、市场部门等人员协作，避免因优化调整影响客户业务。

Control-控制网络质量，通过优化后对网络性能进行复核，总结网络优化的技术、组织经验，并对工程设计、工程实施、运维、网元数据库编制提出指导建议和意见。

总结阶段网络优化的成果，提高网优人员的技术能力。

DMAOC 流程图如下：

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图1.1.1-4： DMAOC 流程图

说明：通过优化流程制定组织成员、分工界面、任务分解、进度表、工具配置、实施方法、总结方案等优化项目管理计划，有效组织EVDO 网络优化和运维。

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第 页 总 139 页 14 2. EV-DO 系统原理

2.1. E V-DO 核心技术

2.1.1.

前向信道

图1.1.1-5： 逻辑信道配置

z

前向链路帧/时隙结构

图1.1.1-6： 前向帧结构图

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第 页 总 139 页 15 z Pilot

全“0”，AT 用来捕获系统、定时以及C/I 计算等

z Medium Access Control(MAC)

(1) RPC：用于反向功率控制

(2) DRC Lock Channel：BS 能否成功解调AT 信息。

(3) RAB：Reverse Activity Bit，反向负载情况。

(4) ARQ：用来表示BS 是否正确解调反向Packet 。

z Traffic Channel

(1) 分配给每一个激活用户(MAC Index)。

(2) 可变速率: 38.4 Kbps to 3.1 Mbps。

z Control Channel

(1) 38.4 Kbps (MAC Index 3)。

(2) 76.8 Kbps (MAC Index 2)。

z

控制信道

图1.1.1-7： 控制信道结构图

SC-同步控制信道信息，总是在每256个时隙开始的时候发送（每426.67ms） 称为控制信道周期。

AC-非同步控制信道信息，可以在任何时间点开始发送。

所有控制信道信息以38.4kbps 或是76.8kbps 的速率发送。

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2.1.2. 时分与码分

z 前向链路使用时分和码分，反向链路使用码分。

z MAC INDEX –

区分不同用户的地址信息

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2.1.

3. 前向发射功率最大化

EVDO 前向不存在功率控制，但MAC 信道是码分复用的，当没有激活的用户时，前向MAC 信道仅RA 子信道(满功率发射)；当有激活用户时，前向MAC 信道有RA 子信道，对应于激活用户的RPC/DRCLOCK 子信道，前向功率需要在子信道间进行分配，以确保子信道的可靠性。

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2.1.4.

快速最好小区选择

图1.1.1-8： 小区选择

z 1XEV-DO 支持动态数据速率

z 准确快速测量最好服务扇区(活动集扇区)的接收C/I

z 选择最好的服务扇区

z （终端）根据所测量的C/I，请求可能的最高传输速率 （DRC）

(1)不同的DRC 对应不同的速率请求

(2)不同的DRC

对应不同的调制方式和编码方式

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第 页 总 139 页 19 (3)DRC 在每个slot（1.67ms）进行更新

z AT 仅从所选择的扇区以请求的数据速率进行传输

(1)同一时刻只有一个扇区为AT 提供数据服务

(2) AN 必须以AT 请求的速率为AT 提供数据服务

2.1.5. 自适应的速率调制方式

z Rev A 传输格式

z

前向调制参数

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/117q.html