CDMA2000 1x EV-DO 分層協議解析

徐萬松

【摘要】 本文主要研究CDMA 1x-EVDO 中控制信道、前/反向業務信道、接入信道的分層協議結構，并依照協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 協議解析 控制信道

一、引言

隨著移動通信技術的發展，人們對數據業務的需求越來越多，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據業務，有效地解決了數據業務在空中接口的傳輸瓶頸問題；同時，1xEV-DO組網簡單，并能利用現有投資進行平滑升級。因此，1xEV-DO 技術已經成為實現高速分組數據業務的首選技術。

二、EV-DO 協議概述

EV-DO 協議是一個分層協議，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。按照協議規定，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的分層協議解析做詳細描述。

2.1 物理層協議封裝過程

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

2.2 MAC 層協議封裝過程

在MAC 層主要將不同信道的消息打包發送到物理層，其封裝形式如圖2。

2.3 安全層協議封裝過程

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 連接層協議封裝過程

在連接層主要控制鏈路狀態的開啟、關閉，按照承載會話層數據包的數量分為A、B 兩種格式。

2.5 會話層協議封裝過程

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

2.6 流層協議封裝過程

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

2.7 應用層協議封裝過程

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

三、EV-DO 分層協議解析

據上分析EV-DO 各層協議功能，可知各層在功能上相對獨立，在封裝結構上采用添加數據幀頭的方式進行控制，因此在得到其物理幀以后可根據協議規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協議得到最終承載的消息包。

3.2 協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據包。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 協議結構、理清信令流程的讀者能有所幫助。依照協議、使用類似本文的方法對接入信道和上/下行業務信道進行解析，能夠實現EV-DO 數據業務的完全解析。

參 考 文 獻

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

[2] CDMA2000 1x EV-DO Release A 技術標準三發展分析.中國聯通，2004.

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