CDMA2000 1x EV-DO 分層協(xié)議解析

徐萬松

【摘要】 本文主要研究CDMA 1x-EVDO 中控制信道、前/反向業(yè)務信道、接入信道的分層協(xié)議結構，并依照協(xié)議采用由低至高逐層分析的方法對控制信道進行解析，通過實驗室儀器產生信號驗證該解析方法的正確性。

【關鍵詞】 EVDO 協(xié)議解析 控制信道

一、引言

隨著移動通信技術的發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)業(yè)務的需求越來越多，而CDMA2000 1x 的153.6Kbps速率遠遠滿足不了這種需求，而1xEV-DO 技術能夠提供高達十幾倍速率的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務，有效地解決了數(shù)據(jù)業(yè)務在空中接口的傳輸瓶頸問題；同時，1xEV-DO組網簡單，并能利用現(xiàn)有投資進行平滑升級。因此，1xEV-DO 技術已經成為實現(xiàn)高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務的首選技術。

二、EV-DO 協(xié)議概述

EV-DO 協(xié)議是一個分層協(xié)議，按功能劃分從下到上依次為物理層、MAC 層、安全層、連接層、會話層、流層和應用層。按照協(xié)議規(guī)定，各層的封裝結構與其承載信道有關，即不同的物理信道在物理層、MAC 層有不同的封裝形式。下面就以控制信道的封裝為例，對EV-DO的分層協(xié)議解析做詳細描述。

2.1 物理層協(xié)議封裝過程

在物理層，主要規(guī)定了發(fā)送消息的長度、速率、時間同步、調制方式、信道編碼等要素，最終將消息、數(shù)據(jù)發(fā)送給對方。EV-DO 物理層對于控制信道、接入信道、前/反向業(yè)務信道采用不同的封裝過程，具體如圖1 所示。

2.2 MAC 層協(xié)議封裝過程

在MAC 層主要將不同信道的消息打包發(fā)送到物理層，其封裝形式如圖2。

2.3 安全層協(xié)議封裝過程

在安全層主要進行密鑰交換、鑒權、加密，確保信息安全，可采用加密/鑒權模式或者缺省模式。

2.4 連接層協(xié)議封裝過程

在連接層主要控制鏈路狀態(tài)的開啟、關閉，按照承載會話層數(shù)據(jù)包的數(shù)量分為A、B 兩種格式。

2.5 會話層協(xié)議封裝過程

在會話層主要進行AT 與AN 之間的會話建立以及協(xié)議協(xié)商，本身不對消息包做任何處理。

2.6 流層協(xié)議封裝過程

在流層，標準流層協(xié)議將應用層送過來的消息包按照協(xié)議加上Stream Header后復用成不同的流，傳送到會話層。

2.7 應用層協(xié)議封裝過程

在應用層，消息包經過SNP 協(xié)議封裝，指定消息路由；然后經過SLP_D 協(xié)議封裝，指定傳送方式（可靠、盡力而為）；最后經過SLP_F 協(xié)議分割封裝，傳送到流層。數(shù)據(jù)包則經過RLP 協(xié)議封裝，傳到流層。

三、EV-DO 分層協(xié)議解析

據(jù)上分析EV-DO 各層協(xié)議功能，可知各層在功能上相對獨立，在封裝結構上采用添加數(shù)據(jù)幀頭的方式進行控制，因此在得到其物理幀以后可根據(jù)協(xié)議規(guī)范由下而上逐層對其進行解析。

3.1 分層解析過程

對于EV-DO 控制信道而言，在提取Physical pkt后通過CRC校驗，提取MAC pkt；然后分解MAC pkt，提取Security pkt以及相應的UATI和安全層連接層控制消息；通過安全層解析，略過鑒權加密部分，提取Cennection pkt，進而提取流層pkt，去信令復用得到Application pkt，然后組裝SLP_F，通過SNP協(xié)議得到最終承載的消息包。

3.2 協(xié)議解析結果對照分析

利用安捷倫8960 信號源產生EV-DO 信號并截取其中的一個物理幀，通過上述步驟進行協(xié)議解析，從中可以看到該信號安全層采用非加密模式，連接層采用A 格式等信息。該物理幀包含Quick Config message，Syncmessage，Sector Parameters message 這三條控制信道消息，從中可以得到諸如CorlorCode 、SectorID、PilotPN 等有用信息。

四、總結

EV-DO 采用分層模式進行封裝，以實現(xiàn)不同的控制功能；在解析的時候可以依照由下而上的方式逐層解析，從而得到消息體和數(shù)據(jù)包。本文針對控制信道的解析過程進行了詳細描述，希望對于想熟悉EV-DO 協(xié)議結構、理清信令流程的讀者能有所幫助。依照協(xié)議、使用類似本文的方法對接入信道和上/下行業(yè)務信道進行解析，能夠實現(xiàn)EV-DO 數(shù)據(jù)業(yè)務的完全解析。

參 考 文 獻

[1] 張智江，劉申建. CDMA2000 1x EV-DO 網絡技術.機械工業(yè)出版社，2005.

[2] CDMA2000 1x EV-DO Release A 技術標準三發(fā)展分析.中國聯(lián)通，2004.

[3] 3GPP2 C.S0024-A v3.0. CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification， 2005.