CDMA2000 1x EV-DO 分层协议解析

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【摘要】 本文主要研究CDMA 1x-EVDO 中控制信道、前/反向业务信道、接入信道的分层协议结构，并依照协议采用由低至高逐层分析的方法对控制信道进行解析，通过实验室仪器产生信号验证该解析方法的正确性。

【关键词】 EVDO 协议解析 控制信道

一、引言

随着移动通信技术的发展，人们对数据业务的需求越来越多，而cdma2000 1x 的153.6Kbps速率远远满足不了这种需求，而1xev-do 技术能够提供高达十几倍速率的高速分组数据业务，有效地解决了数据业务在空中接口的传输瓶颈问题；同时，1xEV-DO组网简单，并能利用现有投资进行平滑升级。因此，1xEV-DO 技术已经成为实现高速分组数据业务的首选技术。

二、EV-DO 协议概述

EV-DO 协议是一个分层协议，按功能划分从下到上依次为物理层、MAC 层、安全层、连接层、会话层、流层和应用层。按照协议规定，各层的封装结构与其承载信道有关，即不同的物理信道在物理层、MAC 层有不同的封装形式。下面就以控制信道的封装为例，对EV-DO的分层协议解析做详细描述。

2.1 物理层协议封装过程

在物理层，主要规定了发送消息的长度、速率、时间同步、调制方式、信道编码等要素，最终将消息、数据发送给对方。EV-DO 物理层对于控制信道、接入信道、前/反向业务信道采用不同的封装过程，具体如图1 所示。

2.2 MAC 层协议封装过程

在MAC 层主要将不同信道的消息打包发送到物理层，其封装形式如图2。

2.3 安全层协议封装过程

在安全层主要进行密钥交换、鉴权、加密，确保信息安全，可采用加密/鉴权模式或者缺省模式。

2.4 连接层协议封装过程

在连接层主要控制链路状态的开启、关闭，按照承载会话层数据包的数量分为A、B 两种格式。

2.5 会话层协议封装过程

在会话层主要进行AT 与AN 之间的会话建立以及协议协商，本身不对消息包做任何处理。

2.6 流层协议封装过程

在流层，标准流层协议将应用层送过来的消息包按照协议加上Stream Header后复用成不同的流，传送到会话层。

2.7 应用层协议封装过程

在应用层，消息包经过SNP 协议封装，指定消息路由；然后经过SLP_D 协议封装，指定传送方式（可靠、尽力而为）；最后经过SLP_F 协议分割封装，传送到流层。数据包则经过RLP 协议封装，传到流层。

三、EV-DO 分层协议解析

据上分析EV-DO 各层协议功能，可知各层在功能上相对独立，在封装结构上采用添加数据帧头的方式进行控制，因此在得到其物理帧以后可根据协议规范由下而上逐层对其进行解析。

3.1 分层解析过程

对于EV-DO 控制信道而言，在提取Physical pkt后通过CRC校验，提取MAC pkt；然后分解MAC pkt，提取Security pkt以及相应的UATI和安全层连接层控制消息；通过安全层解析，略过鉴权加密部分，提取Cennection pkt，进而提取流层pkt，去信令复用得到Application pkt，然后组装SLP_F，通过SNP协议得到最终承载的消息包。

3.2 协议解析结果对照分析

利用安捷伦8960 信号源产生EV-DO 信号并截取其中的一个物理帧，通过上述步骤进行协议解析，从中可以看到该信号安全层采用非加密模式，连接层采用A 格式等信息。该物理帧包含Quick Config message，Syncmessage，Sector Parameters message 这三条控制信道消息，从中可以得到诸如CorlorCode 、SectorID、PilotPN 等有用信息。

四、总结

EV-DO 采用分层模式进行封装，以实现不同的控制功能；在解析的时候可以依照由下而上的方式逐层解析，从而得到消息体和数据包。本文针对控制信道的解析过程进行了详细描述，希望对于想熟悉EV-DO 协议结构、理清信令流程的读者能有所帮助。依照协议、使用类似本文的方法对接入信道和上/下行业务信道进行解析，能够实现EV-DO 数据业务的完全解析。

参 考 文 献

[1] 张智江，刘申建. CDMA2000 1x EV-DO 网络技术.机械工业出版社，2005.

[2] CDMA2000 1x EV-DO Release A 技术标准三发展分析.中国联通，2004.

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