CDMA2000 1x EV-DO 网络技术

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CDMA2000 1x EV-DO 网络技术
目 录
序
前言
第1 章 引言.......................................................................................................... 1
1.1 蜂窝移动通信发展历史......................................................................... 2
1.1.1 蜂窝移动通信概念的提出.......................................................... 2
1.1.2 第一代蜂窝移动通信系统.......................................................... 2
1.1.3 第二代蜂窝移动通信系统.......................................................... 3
1.1.4 第三代蜂窝移动通信系统.......................................................... 4
1.2 3G 技术标准演进................................................................................... 7
1.2.1 WCDMA 技术标准演进.............................................................. 8
1.2.2 CDMA2000 技术标准演进....................................................... 10
1.3 1x EV-DO 提出背景............................................................................. 12
1.4 1x EV-DO 设计思想............................................................................. 12
1.5 1x EV-DO 发展情况............................................................................. 14
1.5.1 标准化进展................................................................................ 14
1.5.2 商用进展.................................................................................... 14
1.5.3 市场前景.................................................................................... 15
参考文献........................................................................................................ 15
第2 章 1x EV-DO 网络架构............................................................................... 17
2.1 基本网络模型....................................................................................... 18
2.1.1 接入终端.................................................................................... 18
2.1.2 无线接入网................................................................................ 21
2.1.3 分组核心网................................................................................ 24
2.1.4 网络操作实例............................................................................ 29
2.2 混合网络模型....................................................................................... 31
2.2.1 混合终端.................................................................................... 32
2.2.2 无线接入网................................................................................ 32
2.2.3 核心网........................................................................................ 33
2.3 网络发展趋势....................................................................................... 33
2.3.1 IP 多媒体子系统........................................................................ 33
2.3.2 全IP 化....................................................................................... 34
2.4 相关IETF 协议..................................................................................... 34
2.4.1 PPP .............................................................................................34
2.4.2 IP/IPSec ......................................................................................34
2.4.3 IKE .............................................................................................35
2.4.4 移动IP ....................................................................................... 35
2.4.5 隧道协议.................................................................................... 36
2.4.6 UDP............................................................................................37
2.4.7 TCP.............................................................................................37
2.4.8 RADIUS ..................................................................................... 37
参考文献........................................................................................................ 37
第3 章 1x EV-DO 空中接口............................................................................... 39
3.1 概述....................................................................................................... 40
3.1.1 协议栈模型................................................................................ 40
3.1.2 协议通信方式............................................................................ 41
3.1.3 信息传送方式............................................................................ 42
3.2 物理层................................................................................................... 42
3.2.1 前向信道.................................................................................... 43
3.2.2 反向信道.................................................................................... 50
3.3 MAC 层................................................................................................. 57
3.3.1 MAC 层协议功能...................................................................... 57
3.3.2 MAC 层地址匹配...................................................................... 57
3.3.3 控制信道MAC.......................................................................... 59
3.3.4 接入信道MAC.......................................................................... 60
3.3.5 前向业务信道MAC.................................................................. 63
3.3.6 反向业务信道MAC.................................................................. 66
3.4 安全层................................................................................................... 69
3.4.1 协议功能.................................................................................... 69
3.4.2 数据封装.................................................................................... 69
3.4.3 安全协议.................................................................................... 70
3.4.4 密钥交换协议............................................................................ 70
3.4.5 加密协议.................................................................................... 71
3.4.6 鉴权协议.................................................................................... 71
3.5 连接层................................................................................................... 72
3.5.1 状态转移.................................................................................... 72
3.5.2 连接管理.................................................................................... 75
3.5.3 路径更新.................................................................................... 75
3.5.4 分组合并.................................................................................... 75
3.5.5 开销消息管理............................................................................ 75
3.6 会话层................................................................................................... 76
3.6.1 会话管理.................................................................................... 76
3.6.2 地址分配.................................................................................... 77
3.6.3 配置协商.................................................................................... 78
3.7 流层....................................................................................................... 79
3.8 应用层................................................................................................... 80
3.8.1 缺省信令应用............................................................................ 80
3.8.2 缺省分组应用............................................................................ 81
3.9 空中接口关键技术............................................................................... 84
3.9.1 时分复用.................................................................................... 85
3.9.2 自适应调制编码........................................................................ 85
3.9.3 HARQ.........................................................................................85
3.9.4 多用户调度................................................................................ 86
3.9.5 速率控制.................................................................................... 88
3.9.6 功率控制.................................................................................... 89
3.9.7 虚拟软切换................................................................................ 91
参考文献........................................................................................................ 91
第4 章 1x EV-DO IOS ........................................................................................ 92
4.1 概述....................................................................................................... 93
4.1.1 参考模型.................................................................................... 93
4.1.2 主要作用.................................................................................... 93
4.2 A8/A9 接口........................................................................................... 94
4.2.1 A8 连接建立.............................................................................. 94
4.2.2 A8 连接重激活.......................................................................... 95
4.2.3 A8 连接释放.............................................................................. 95
4.2.4 A8 连接参数更新...................................................................... 96
4.2.5 A9 接口消息的定时器参数...................................................... 96
4.3 A10/A11 接口....................................................................................... 97
4.3.1 A10 连接建立............................................................................ 97
4.3.2 A10 连接释放............................................................................ 98
4.3.3 计费信息传送............................................................................ 98
4.3.4 A11 接口消息的定时器参数..................................................... 98
4.4 A12 接口............................................................................................... 99
4.5 A13 接口............................................................................................. 100
参考文献...................................................................................................... 100
第5 章 1x EV-DO 呼叫流程............................................................................. 101
5.1 分组数据会话状态............................................................................. 102
5.2 空口会话建立、维持与关闭............................................................. 102
5.2.1 空口会话建立.......................................................................... 102
5.2.2 空口会话维持.......................................................................... 103
5.2.3 空口会话关闭.......................................................................... 104
5.3 接入鉴权............................................................................................. 106
5.4 位置更新............................................................................................. 107
5.4.1 AT 发起位置更新.................................................................... 107
5.4.2 AN 发起位置更新................................................................... 107
5.5 HRPD 连接建立................................................................................. 107
5.5.1 AT 发起HRPD 连接建立........................................................ 107
5.5.2 AT 发起HRPD 连接重激活.................................................... 108
5.5.3 PDSN 发起HRPD 连接重激活............................................... 109
5.6 HRPD 连接释放................................................................................. 110
5.6.1 AT 发起HRPD 连接释放........................................................ 110
5.6.2 AN 发起HRPD 连接释放....................................................... 110
5.6.3 PDSN 发起HRPD 连接释放................................................... 111
5.7 子网切换............................................................................................. 112
5.7.1 相同PCF 下不同AN 之间的休眠切换.................................. 112
5.7.2 相同PDSN 下不同PCF 之间休眠切换................................. 113
5.7.3 不同PDSN 之间休眠切换...................................................... 114
参考文献...................................................................................................... 115
第6 章 1x EV-DO 网络安全机制..................................................................... 116
6.1 概述..................................................................................................... 117
6.2 空口安全机制..................................................................................... 117
6.3 接入鉴权............................................................................................. 118
6.3.1 基于MD5 算法的接入鉴权.................................................... 118
6.3.2 基于CAVE 算法的接入鉴权.................................................. 119
6.4 核心网鉴权......................................................................................... 120
6.5 核心网数据保护................................................................................. 122
参考文献...................................................................................................... 122
第7 章 1x EV-DO QoS 机制............................................................................. 123
7.1 引言..................................................................................................... 124
7.2 QoS 评价指标..................................................................................... 124
7.3 QoS 服务模型..................................................................................... 124
7.3.1 IntServ 服务模型..................................................................... 124
7.3.2 DiffServ 服务模型................................................................... 125
7.3.3 IntServ 和DiffServ 混合模型.................................................. 126
7.4 端到端的QoS 体系结构.................................................................... 127
7.4.1 端到端的QoS 机制................................................................. 127
7.4.2 IP QoS 机制............................................................................. 127
7.4.3 承载层与传送层QoS 机制..................................................... 128
7.5 1x EV-DO QoS 实现机制................................................................... 128
7.5.1 1x EV-DO QoS 简介................................................................ 128
7.5.2 Release A 版本QoS 介绍........................................................ 129
参考文献...................................................................................................... 134
第8 章 1x EV-DO 系统性能分析..................................................................... 135
8.1 1x EV-DO 链路覆盖分析................................................................... 136
8.1.1 1x EV-DO 链路覆盖影响因素................................................ 136
8.1.2 1x EV-DO 前向链路预算........................................................ 139
8.1.3 1x EV-DO 反向链路预算........................................................ 141
8.1.4 1x EV-DO 系统前反向覆盖差异性分析................................ 142
8.1.5 1x EV-DO 与CDMA2000 1x 系统前反向覆盖比较............. 143
8.2 1x EV-DO 系统容量分析................................................................... 144
8.2.1 1x EV-DO 系统容量分析........................................................ 144
8.2.2 1x EV-DO 前向容量分析........................................................ 145
8.2.3 1x EV-DO 反向容量分析........................................................ 151
8.2.4 1x EV-DO 前反向容量差异性分析........................................ 151
8.2.5 1x EV-DO 与CDMA2000 1x 前反向容量比较..................... 152
8.3 1x EV-DO 链路覆盖和系统容量前反向受限分析........................... 152
参考文献...................................................................................................... 153
第9 章 1x EV-DO 组网与混合终端操作......................................................... 155
9.1 组网方式............................................................................................. 156
9.1.1 单独组网.................................................................................. 156
9.1.2 混合组网.................................................................................. 156
9.2 混合终端操作..................................................................................... 159
9.2.1 混合终端设置.......................................................................... 159
9.2.2 混合终端选网.......................................................................... 159
9.2.3 两网切换.................................................................................. 161
参考文献...................................................................................................... 167
第10 章 1x EV-DO 网络规划及优化............................................................... 169
10.1 概述................................................................................................... 170
10.2 1x EV-DO 网络规划......................................................................... 170
10.2.1 CDMA 无线网络规划的一般准则........................................ 170
10.2.2 CDMA 无线网络规划的技术要素........................................ 170
10.2.3 CDMA 无线网络规划的流程............................................... 172
10.2.4 CDMA2000 1x 网络规划现状.............................................. 173
10.2.5 1x EV-DO 网络规划特点...................................................... 175
10.3 1x EV-DO 网络优化......................................................................... 176
10.3.1 1x EV-DO 网络优化的必要性.............................................. 176
10.3.2 1x EV-DO 网络优化的基本准则.......................................... 176
10.3.3 1x EV-DO 网络性能的评价指标.......................................... 177
10.3.4 1x EV-DO 无线网络优化的方法及流程.............................. 178
10.3.5 1x EV-DO 网络优化流程...................................................... 183
10.3.6 1x EV-DO 系统典型问题分析.............................................. 184
参考文献...................................................................................................... 190
第11 章 1x EV-DO Release A 介绍............................................................... 191
11.1 Release 0 功能限制........................................................................... 192
11.2 Release A 设计目标.......................................................................... 192
11.3 Release A 空中接口新增功能.......................................................... 192
11.3.1 应用层新增功能.................................................................... 192
11.3.2 流层新增功能........................................................................ 194
11.3.3 会话层新增功能.................................................................... 194
11.3.4 连接层新增功能.................................................................... 194
11.3.5 安全层新增功能.................................................................... 194
11.3.6 MAC 层新增功能.................................................................. 194
11.3.7 物理层新增功能.................................................................... 196
11.4 Release A 的A 接口新增功能......................................................... 199
11.5 Release A 对网络设备的技术要求.................................................. 199
11.6 Release A 的进一步发展.................................................................. 200
参考文献...................................................................................................... 200
缩略语.................................................................................................................... 201

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