cdma2000 1x EVDOrA的多流分組應(yīng)用MFPA

摘要　cdma2000 1x EV DO版本A（即Release A）將是中國CDMA運(yùn)營商的3G選擇。與北美、日本運(yùn)營商目前商業(yè)運(yùn)營的版本0（即Release 0）相比，版本A具有更高的載波扇區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率及支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（即QoS機(jī)制）的能力。對運(yùn)營商來說，EVDOrA將更具競爭力，而摩托羅拉的cdma2000 1x EV DO系統(tǒng)目前已支持EVDOrA技術(shù)。本文詳細(xì)介紹了cdma2000 1x EVDOrA的多流分組應(yīng)用MFPA。

1  引言

cdma2000 1x EV DO版本A（即Release A）將是中國CDMA運(yùn)營商的3G選擇。與北美、日本運(yùn)營商目前商業(yè)運(yùn)營的版本0（即Release 0）相比，版本A具有更高的載波扇區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率及支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（即QoS機(jī)制）的能力。對運(yùn)營商來說，EVDOrA將更具競爭力。摩托羅拉的cdma2000 1x EV DO系統(tǒng)目前已支持EVDOrA技術(shù)。

EVDOr0應(yīng)用層的數(shù)據(jù)平面（Default Packet Application，包含RLP，F(xiàn)CP和LUP）僅能承載AT及RAN間的一個(gè)字節(jié)流，即不能支持不同應(yīng)用的QoS要求。為使用戶能同時(shí)支持不同QoS的實(shí)時(shí)應(yīng)用，EVDOrA的數(shù)據(jù)平面引入了多流分組應(yīng)用MFPA（Multi Flow Packet Application）及增強(qiáng)型多流分組應(yīng)用EMPA（更好地支持VoIP）。本子協(xié)議可同時(shí)支持AT與RAN間的多個(gè)不同QoS要求的字節(jié)流，但必須使用物理層的Subtype2。

MFPA包含無線鏈路協(xié)議RLP，流控協(xié)議FCP，位置更新協(xié)議LUP及信令信道傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議DoS（見圖1）。

圖1  MFPA包含的內(nèi)容

2  RLP協(xié)議

RLP是一個(gè)基于NAK的無線傳輸協(xié)議，用以在保證一定的誤碼率情況下傳送高層協(xié)議（如TCP）的字節(jié)流（IP Flow）。每個(gè)RLP流在激活或重置期間要保持收發(fā)同步及分組幀在定義期間的有續(xù)收發(fā)，否則將發(fā)起重置或重傳，其間在緩存內(nèi)的RLP分組將被丟棄。本子協(xié)議可承載高層的多個(gè)IP流，每個(gè)IP流被惟一標(biāo)號（0~31）的前、反向RLP流所承載。每個(gè)AT的最大激活RLP流標(biāo)號可通過RLPCountMaxFwd/Rev參數(shù)定義。RLP流從高層接受字節(jié)流，并根據(jù)預(yù)定義的包頭形成不同的RLP分組包。為實(shí)現(xiàn)不同QoS要求的IP流與低層的綁定，每個(gè)RLP流應(yīng)在流層按照不同的QoS特征形成不同的子流（Substream）進(jìn)入MAC層及物理層（見圖2）。

圖2  為實(shí)現(xiàn)不同QoS要求的IP流與低層的綁定，每個(gè)RLP流應(yīng)在流層按照

不同的QoS特征形成不同的子流（Substream）進(jìn)入MAC層及物理層

每個(gè)RLP流支持以下屬性，并可通過通用屬性更新協(xié)議GAUP進(jìn)行更新。

（1）FlowNNTimersFwd/Rev：包含前、反向RLP Flow NN的中斷計(jì)時(shí)器及刷新計(jì)時(shí)器。

（2）FlowNNNakEnableFwd/Rev：與刷新計(jì)時(shí)器協(xié)同，對前、反向RLP流NAK操作進(jìn)行激活/去激活。

（3）FlowNNPhysicalLayerNakEnableRev：當(dāng)受到物理層的要求后，控制反向RLP分組是否重傳。

（4）FlowNNHighLayerProtocolFwd/Rev：對前、反向RLP Flow NN使用的高層協(xié)議進(jìn)行確定。

（5）FlowNNIdentificationFwd/Rev：對前、反向各個(gè)流及其狀態(tài)進(jìn)行確定。只有確定屬性中的被激活參數(shù)可使用GAUP協(xié)議進(jìn)行激活或去激活。

（6）FlowNNReservationFwd/Rev：對前、反向RLP Flow NN進(jìn)行確定預(yù)留資源，與ReservationLabelKK協(xié)同。

每個(gè)預(yù)留支持下列屬性，除ATSupportedQoSProfile外的所有屬性可使用GAUP進(jìn)行更新（見圖3）。

圖3  除ATSupportedQoSProfile外的所有屬性可使用GAUP進(jìn)行更新

●ReservationKKIdleStateFwd/Rev：當(dāng)連接關(guān)閉時(shí)，對前、反向Reservation KK狀態(tài)進(jìn)行控制。

●ReservationKKQoSRequestFwd/Rev：前、反向Reservation KK申請的QoS Profile。

●ReservationKKQoSResponseFwd/Rev：前、反向Reservation KK回應(yīng)的QoS Profile。

●ANSupportedQoSProfiles：AN所支持的QoS Profile列表。

●ATSupportedQoSProfiles：AT所支持的QoS Profile列表。此屬性不能使用GAUP進(jìn)行談判。

一個(gè)預(yù)留標(biāo)簽KK與一個(gè)IP Flow NN，RLP Flow NN進(jìn)行綁定、映射，一個(gè)RLP Flow NN一個(gè)RTCMAC Flow ZZ進(jìn)行綁定、映射；但一個(gè)RTCMAC Flow可承載多個(gè)QoS參數(shù)近似的RLP Flow。每個(gè)獨(dú)立的預(yù)留在RLP發(fā)射端可有兩種狀態(tài)，即打開和關(guān)閉。分組包只有在打開狀態(tài)下能被傳送。前、反向鏈路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換可被直接請求、前向RLP分組到達(dá)、預(yù)留休閑狀態(tài)設(shè)置和預(yù)留休閑計(jì)時(shí)器所觸發(fā)。

3  DoS

DoS（Data over Signaling）協(xié)議所提供的功能與cdma2000 1x中的短數(shù)據(jù)突發(fā)（SDB）類似，使用控制信道傳輸高層的少量數(shù)據(jù)分組包。每個(gè)DoS消息承載1個(gè)高層數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包的載荷小于211字節(jié)，否則系統(tǒng)將分配業(yè)務(wù)信道。DoS消息可以是AT或RAN發(fā)起，其使用條件是相應(yīng)的RLP流及DoS的預(yù)留處于激活狀態(tài)。DoS消息通過RLP流承載，高層數(shù)據(jù)被DoS的FlowNNHigherLayerProtocolFwd/Re映射相應(yīng)的RLP流。DoS消息通過信令信道的確認(rèn)、重傳機(jī)制而達(dá)到高可靠性。

4  位置更新協(xié)議LUP

LUP定義了MFPA移動性管理的位置更新程序及消息。除其支持相應(yīng)的MFPA物理層Subtype2外，其功能與缺省分組應(yīng)用的LUP一致。當(dāng)RAN發(fā)行會話層的Subnet變化時(shí)，可發(fā)起位置更新程序，AT響應(yīng)RAN的相關(guān)要求。

5  流控協(xié)議FCP

FCP對MFPA提供流控功能，支持相應(yīng)的Subtype2。MFPA處于打開狀態(tài)時(shí)，其可發(fā)送或接受RLP分組或DoS消息。

為配合MFPA的應(yīng)用，PDSN亦須做相應(yīng)的升級。PDSN需支持通過單一分組數(shù)據(jù)會話的多業(yè)務(wù)連接，其保有一個(gè)主A10連接和一個(gè)或多個(gè)輔助A10連接。BSC-DO使用服務(wù)選項(xiàng)SO59來標(biāo)記主A10，其與前、反向的預(yù)留標(biāo)簽ReverationLabel0xFF及前、反向RLP Flow 00進(jìn)行映射。服務(wù)選項(xiàng)SO64/67來標(biāo)記輔助A10，其與其它前、反向的預(yù)留標(biāo)簽ReverationLabel0xKK及前、反向RLP Flow NN進(jìn)行映射。PDSN必須支持多流功能，支持IP流的映射及分組的點(diǎn)解（DSCP）。PDSN使用業(yè)務(wù)格式模板（TrafficFormatTemplate）來控制分組包到達(dá)相應(yīng)的A10通道。每個(gè)TFT中包含一個(gè)或多個(gè)分組濾波器以區(qū)分IP包的流向，每個(gè)濾波器含有流標(biāo)識FlowID以標(biāo)識通過MFPA的ReservationLabelKK確認(rèn)的各個(gè)IP流（IP Flow NN）。每個(gè)濾波器被映射到相應(yīng)的主A10或輔助A10連接。當(dāng)一個(gè)外網(wǎng)的分組包到底PDSN后，PDSN將在TFT中為其匹配合適的濾波器，并映射到相應(yīng)的A10；如不匹配則視為盡力遞送義務(wù)BestEffort而映射到主A10。每個(gè)TFT對應(yīng)一個(gè)AT的IP地址，AT通過主A10使用類RSVP協(xié)議在PDSN側(cè)進(jìn)行TFT設(shè)置。

PDSN還須支持以流為基礎(chǔ)的QoS Profile的機(jī)制。AT在申請資源預(yù)留時(shí)同時(shí)向RAN發(fā)送其QoS Profile ID。PDSN收到AAA的QoS信息后，向RAN轉(zhuǎn)發(fā)大部分信息，RAN根據(jù)AT的QoS要求及系統(tǒng)可用資源向AT授予QoS Profile，同時(shí)PDSN向AAA轉(zhuǎn)發(fā)授予QoS Profile用以計(jì)費(fèi)（見圖4）。

圖4  流控協(xié)議FCP

為支持EVDOrA，AAA PDSN亦須做相應(yīng)的升級。例如存儲QoS Profile，支持以QoS為基礎(chǔ)的計(jì)費(fèi)等。

AT，RAN及PDSN還需支持Personality。Personality是AT支持、使用的數(shù)據(jù)格式及各個(gè)子協(xié)議、屬性和參數(shù)的集合。例如，AT支持EVDOr0的數(shù)據(jù)格式及各個(gè)缺省子協(xié)議，則具有Personality0；而支持EVDOrA的RTCMAC Subtype3及物理層Subtype2的能力則定義為Personality1。CS0024A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定AT及系統(tǒng)支持最大的Personality數(shù)為16個(gè)，目前實(shí)際技術(shù)要求支持8個(gè)。AT及RAN間可通過ConfigrationRequest/Response消息來協(xié)商各個(gè)子協(xié)議、屬性及參數(shù)。AT的Personality0是缺省的Personality，AT在每個(gè)激活的回話下只能使用1個(gè)Personality。與之相關(guān)，在EVDOrA的數(shù)據(jù)會話中的切換，RAN必須支持MFPA的切換，包括EVDOrA BSC間的切換及EVDOrA BSC與EVDOr0 BSC間的切換。當(dāng)同類BSC間的切換發(fā)生時(shí)，不發(fā)生Personality的替換，當(dāng)AT從EVDOrA BSC向EVDOr0 BSC切換時(shí)，AT要替換現(xiàn)有的PersonalityX而使用Personality0。