CDMA 2000 1xEV-DO Protocol

  • 1,113 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
1,113
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
78
Comments
0
Likes
1

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. CDMA2000 1xEV-DO Protocol “ Evolution - Data Only” Rosmida Syarif Edvian
  • 2. 1xEV-DO Protocol Stack 2 1xEV-DO Application Layer Stream Layer Session Layer Connection Layer Security Layer MAC Layer Physical Layer
  • 3. 1xEV-DO Default Protocols 3 Default Default Signaling Network Flow Control Signaling Packet Protocol Protocol Application Application Application Signaling Link Radio Link Location Update Layer Protocol Protocol Protocol Stream Protocol Stream Layer Session Configuration Address Management Session Management Session Protocol Protocol Protocol LayerAir Link Management Initialization State Idle State Connected State Protocol Protocol Protocol Protocol ConnectionPacket Consolidation Route Update Overhead Messages Layer Protocol Protocol Protocol Security Key Exchange Authentication Encryption Security Protocol Protocol Protocol Protocol Layer Control Channel Forward Traffic Channel Access Channel Reverse Traffic Channel MAC MAC Protocol MAC Protocol MAC Protocol MAC Protocol Layer Physical Layer Physical Protocol Layer
  • 4. Protocol Interfaces AT AN Protocol A Protocol A headers/ Layer X Layer X Public Public Public messages Data Data Data commands indications commands indications Protocol B Protocol B headers/ Layer Y Layer Y Public messages Public Data Data Suatu protokol dapat mempunyai beberapa kondisi. Transisi dapat disebabkan oleh penerimaan message, command, indication dan timeout. Message dikirimkan dengan menggunakan :  Signalling Network Protocol (SNP) – messaging protocol  Signaling Link Protocol (SLP) – fragmentation, best effort and reliable delivery
  • 5. 1xEV-DO Protocol Layersand Packet Encapsulation 5
  • 6. System Protocol Stack 6 User BSC IP BTS PDSN ServerDevice Function Router Application TCP/UDP IP PPP RLP 1xEV-DO Air Link
  • 7. Session versus Connection 7Session (refer to radio session) Connection • Terjadi hanya pada saat koneksi terbuka, ketika dialokasikan resource AT diberi suatu alamat pada arah forward dan reverse. unicast • Autentikasi dapat dilakukan untuk memperoleh kembali akses ke suatu Mempertahankan negosiasi sesi terbuka. dan konfigurasi dari protokol • Terdapat Active set Selama suatu sesi, koneksi • Terdapat MACINDEX dapat dibuka dan ditutup • Terdapat Reverse Power Control berulangkali. Channel Suatu sesi dapat • Transmit pada kanal pilot - reverse dan kanal DRC dipertahankan untuk perioda waktu yang lama. • Transmisi terjadi pada kanal trafik - forward dan kanal data – reverse.
  • 8. Default Signaling Application: Signaling Link Protocol Default Signaling Application terdiri dari Signaling Network Protocol (SNP) dan Signaling Link Protocol (SLP).  SNP digunakan untuk pertukaran message dan message kontrol aplikasi yang spesifik  SLP menyediakan mekanisme fragmentasi message, pengiriman message yang reliable dan best effort serta pendeteksian duplikasi untuk message yang bersifat reliable. Signaling Link Protocol (SLP) terdiri dari 2 layer:  SLP delivery layer (SLP-D)  Menyediakan pengiriman paket SNP yang best effort dan reliable.  Menyediakan deteksi duplikasi untuk message yang bersifat reliable.  The SLP fragmentation layer (SLP-F)  Menyediakan fragmentasi untuk paket SLP-D
  • 9. Default Signaling Application: Signaling Network Protocol 9 Signaling Network Protokol ( SNP) merupakan suatu protokol message-routing yang merutekan message menurut type field yang terdapat pada SNP header. Protokol yang aktual ditandai oleh type field yang dinegosiasikan selama sesi setup. Sisa dari message yang mengikuti Type field (SNP header) diproses oleh protokol yang ditetapkan dalam type field.
  • 10. Default Packet Application 10 Default Packet Application  menyediakan suatu stream yang dapat digunakan untuk membawa paket antara AT dan AN. Defaul Packet Application terdiri dari :  The Radio Link Protocol( RLP),  menyediakan retransmisi sehingga dapat mengurangi error rate pada radio link.  Packet Location Update Protocol,  mendefinisikan prosedur location update dan message dalam mendukung manajemen mobilitas untuk Paket Aplikasi.  Flow Control Protocol,  menyediakan flow control untuk Default Packet Application.
  • 11. Stream Layer 11 Menyediakan suatu mekanisme untuk label (tag) paket application layer dengan menambahkan menambahkan suatu stream identifier. Packet Consolidation Protocol dari connection layer menggunakan label ini untuk pemberian prioritas trafik user dan signaling. Trafik user dan signaling diberi label. Aplikasi dengan QOS yang berbeda dapat ditetapkan stream yang berbeda.
  • 12. Session Management Protocol (Access Terminal) Rx Activate Rx AddressManagement.Opened Initial State Mengontrol aktivasi Address Management Protocol dan Session Configuration Inactive AMP setup Open Protocol sebelum suatu sesi dibentuk. state state state Menyediakan suatu mekanisme mempertahankan sesi. Tx SessionClose Mengatur penutupan sesi. Tx SessionClose Terdapat empat kondisi : (Access Network)  Inactive State : Initial State  tidak ada komunikasi antara AT dan AN (berlaku hanya untuk AT).  AMP Setup State : AMP setup  AT dan AN berkomunikasi pada Address Tx state Management Protocol dan AN memberikan Session Rx AddressManagement. suatu UATI kepada AT. Close Rx Opened Session  Open State : Close or Rx Session  suatu sesi bersifat terbuka. timer Close expired  Close State :  menunggu prosedur penutupan sesi Close Open selesai.(berlaku hanya untuk AN) state state Tx Session Close
  • 13. Address Management Protocol(Access Terminal) (Access Network) Rx Activate Tx UATIComplete Rx UATIRequest Rx UATIComplete Initial State Initial State Inactive Setup Open Inactive Setup Open state state State state state State Rx Deactivate Rx Deactivate Rx Deactivate Rx Deactivate  Memulai pemberian UATI ke setiap AT  Mempertahankan alamat unicast ketika AT berpindah antar subnet.  Address Management Protocol mempunyai tiga kondisi:  Inactive State:  tidak ada komunikasi antara AT and AN  Setup State:  AT dan AN mempertukarkan UATIRequest / UATIAssignment / UATIComplete untuk memberikan AT suatu UATI.  Open State :  AT telah ditetapkan suatu UATI.  AT dan AN dapat juga melakukan pertukaran UATIRequest / UATIAssignment / UATIComplete atau UATIAssignment / UATIComplete sehingga AT memperoleh UATI baru.
  • 14. Session Configuration (Access Network) Protocol Initial State Rx Deactivate Inactive State AT Iniated State Mengatur konfigurasi dan negosiasi protokol selama suatu sesi. Rx Deactivate Rx Configuration Mendukung dua tahap negosiasi: Rx Deactivate Tx ConfigurationStar or Complete Rx Activate Rx ConfigurationRequest or  AT-initiated negotiation. Rx any InConfiguration msg.  Pertukaran yang dimulai oleh AT untuk merundingkan protokol digunakan di dalam sesi dan beberapa parameter yang digunakan Open State AN Iniated State (authentication key lengths, etc, dll).  AN-initiated negotiation  Pertukaran yang dimulai oleh AN untuk mengesampingkan nilai default yang digunakan Tx ConfigurationComplete oleh protokol yang dinegosiasikan. (Access Terminal) Mempunyai empat kondisi : Initial State Rx Deactivate  Inactive State:  menunggu suatu Activate command  AT Initiated State: Inactive State AT Iniated State  negosiasi dilakukan atas inisiatif AT  AN Initiated State:  negosiasi dilakukan atas inisiatif AN Rx Deactivate Tx Configuration  Open State : Rx Deactivate Rx ConfigurationStar or Complete  AT dapat memulai prosedur konfiguasi sesi pada Rx Activate Tx ConfigurationRequest or Tx any InConfiguration msg. setiap waktu dan AN dapat meminta AT untuk melakukannya pada setiap waktu. Open State AN Iniated State Rx ConfigurationComplete
  • 15. Session Configuration Protocol Connection Establishment Connection Establishment Key Exchange Key Exchange Minimal Negotiation Extensive Negotiation Procedure Procedure with Key Exchange
  • 16. Connection Layer Koneksi antara AT dan AN dapat dibagi atas : Initialization Air Link Packet  Koneksi Terbuka: State Management Consolidation  AT ditetapkan suatu forward Protocol Protocol Protocol Traffic Channel, Reverse Reverse Rate Indicator, dan reverse traffic channel.  Komunikasi antara AT dan AN dilakukan melalui kanal yang ditetapkan tsb. Connected Route Update Idle State State Protocol Protocol Protocol  Koneksi Tertutup:  AT tidak ditetapkan resource airlink yang dedicated.  Komunikasi antara AT dan AN dilakukan melalui Access Channel dan Control Channel. Overhead Messages Protocol
  • 17. Air Link Management Protocol (Access Network) Initial State IdleState ConnectionOpened Memelihara keseluruhan koneksi antara AT dan AN. Initialization Idle Connected State State State Terdapat 3 kondisi: ConnectionClosed or (one for all access terminal) ConnectionLost  Initialization State: AT belum mengakuisisi jaringan  Idle State: AT mengakuisisi jaringan tetapi koneksi tertutup (Access Terminal)  Connected State: AT mempunyai Initial State koneksi terbuka dengan AN. NetworkAcquired IdleState ConnectionOpened Tergantung pada kondisi tersebut, Initialization State Idle State Connected State airlink management protocol mengaktivkan Initialization State NetworkRedirected or ConnectionClosed or Protocol, Idle State Protocol, atau NetworkLost or Supervision Failed Supervision Failed Connected State Protocol NetworkRedirected
  • 18. Initialization State Protocol mengatur proses yang dilakukan AT dalam Initial state activate mengakuisisi jaringan. Inactive Network State Determination Protokol ini beroperasi pada State empat kondisi:  Inactive State: Sync Network  protokol menunggu Activate message oke Pilot selected timer expired command.  Network Determination State: Synchronization  AT memilih AN yang digunakan State Pilot Acqusition untuk beroperasi. State  Pilot Acquisition State:  AT mengakuisisi Forward Pilot Pilot acquired Channel.  Synchronization State:  AT melakukan sinkronisasi dengan ControlChannel cycle, waktu sistem dan menerima Sync message.
  • 19. Idle State Protocol (Access Network) Activate Initial State Inactive State Sleep State  mengatur AT yang telah RouteUpdate ConnectionOpened periodic berhasil mengakuisisi See text jaringan, tetapi tidak Connection Monitor State mempunyai koneksi terbuka. Setup State Rx OpenConnection or Rx RoueUpdate  Mentracking lokasi AT dalam ConnectionInitiated or Rx ConnectionRequest mendukung efisiensi paging ( (Access Terminal) menggunakan Route Update Initial State Rx Activate Protocol)  Melakukan prosedur yang Inactive State Monitor State mendorong ke arah pembukaan suatu koneksi Rx RouteUpdate periodic ConnectionOpened See text Connection Setup State Sleep State Rx OpenConnection
  • 20. Connected State Protocol (Access Terminal) Initial State Rx Activate mengatur AT yang mempunyai koneksi terbuka  memanage radio link antara AT dan Inactive AN. State Open State  melakukan handoff via Route Update Protocol Rx Dectivate or  Melakukan prosedur penutupan Tx ConnectionClose koneksi. Connected State Protocol (Access Network) Initial State mempunyai 3 kondisi: Rx Activate  Inactive State:  protokol menunggu Activate command.  Open State: Inactive  AT dapat menggunakan Reverse Traffic State Open State Channel dan AN dapat menggunakan Forward Traffic Channel dan Control Channel untuk trafik. Rx ConnectionClose  Close State: Rx ConnectionClose Rx Dectivate or  AN menunggu release dari resource Or timer expires Tx ConnectionClose koneksi. Close State
  • 21. Route Update Protocol Route Update Protocol:  mentracking lokasi AT dan mempertahankan radiolink antara AT dan AN.  Tugas utama : mentracking pilot dan merequest / memanage aktive set dari AT. Connection Setup Exchange
  • 22. Default Route Update Protocol Rx Activate Tx/Rx TrafficChannelAssignment Initial State Inactive state Idle Connected state State Rx Deactivate Rx Close Rx Deactivate Mentracking lokasi AT untuk mempertahankan radiolink ketika AT berpindah antar coverage area dari sektor yang berbeda . Protokol ini terdiri dari 3 kondisi:  Inactive State:  protokol menunggu Activate command.  Idle State:  seperti Idle State pada Air-Link Management Protocol, AT secara otonomi mengelola Active Set.  Route update messages dari AT ke AN ditrigger oeh jarak terminal antara sektor yang sedang melayani dan sektor sebelumnya yang terakhir melayani.  Connected State:  Seperti Connected State pada Air-Link Management Protocol, AN memberi tahu aktive set AT.  Route update messages dari AN ke AT berdasarkan pada perubahan kondisi radiolink.
  • 23. Packet Consolidation Protocol 23 Memprioritaskan paket untuk keperluan transmisi sebagai fungsi dari prioritas yang ditetapkan dan kanal transmisi yang ditargetkan.
  • 24. Overhead Messages Protocol Activate Initial State Initial State (AT Only) (AN) (AT) Inactive state Active state Deactivate (AT Only) QuickConfig message dan SectorParameters message termasuk ke dalam overhead messages. Broadcast melalui control channel yang dilakukan oleh AN membawa parameter penting ke AT dan mempengaruhi berbagai protokol lain. Fungsi Overhead Message Protocol:  mengelola transmisi, supervisi dan resepsi dari message ini dan mensupervisi pilot. Terdapat 2 kondisi Overhead Messages Protocol :  Inactive State:  AT belum mengakuisisi AN atau tidak membutuhkan overhead messages. AN menunggu suatu Activate command.  Active State:  AN mengirimkan overhead messages ke AT
  • 25. Security Protocol Security Layer menyediakan: Security Layer Encapsulation  Key Exchange: Connection  AT dan AN mempertukarkan kunci sekuriti untuk Layer autentikasi dan enkripsi. payload  Authentication:  Prosedur autentikasi trafik. Encryption Encryption Encryption  Encryption: Encryption Protocol Protocol Protocol Protocol  Prosedur enkripsi trafik. packet header payload trailer Security Layer terdiri dari: Authentication Authentication Authentication Authentication  Key Exchange Protocol Protocol Protocol Protocol Protocol  Authentication Protocol packet header payload trailer  Encryption Protocol  Security Protocol to provide these functions Security Protocol Security Security Security Packet Or Protocol Protocol Protocol Security Protocol menyediakan variabel Security Layer header payload trailer public yang dibutuhkan oleh authentication Packet protocol dan encryption protocol (spt., cryptosynctime-stamp, dll.). MAC Layer payload
  • 26. Key Exchange Protocol 26 AN memulai pertukaran key berdasarkan algoritma Diffie-Hellman Masing-Masing sisi menginformasikan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menghitung key. Key Exchange Call Flow
  • 27. Authentication Protocol 27 Melakukan prosedur autentikasi trafik antara AT dan AN Terdapat 3 tipe autentikasi :  1. IS-856 air interface authentication  2. Access anthentication  3. ISP Authentication
  • 28. Encryption Protocol 28 Jika tidak ada enkripsi, Encryption Protocol tidak mengubah payload paket security layer.  tidak menambahkan Encryption Protocol Header atau Trailer Cipher-Text untuk protokol ini sama dengan paket Connection Layer . Jika diperlukan, end-to-end enkripsi dapat disediakan pada application layer (diluar lingkup spesifikasi ini ).
  • 29. MAC Layer 29 MAC Layer berisi protokol berikut: Control Channel MAC Protocol:  Membangun paket Control Channel MAC Layer dari paket Security Layer  Menambahkan alamat AT untuk paket yang dikirimkan ke spesifik AT.  Berisi aturan atau prosedur untuk :  Transmisi access channel dan paket scheduling dari Control Channel  AT mengakuisisi Control Channel  AT menerima paket Control Channel MAC Layer. Access Channel MAC Protocol:  menetapkan timing dan daya transmit AT pada Access Channel. Forward Traffic Channel MAC Protocol  Berisi aturan pengoperasian Forward Traffic Channel .  mendukung variable rate dan fixed rate FTC  Memberikan aturan untuk transmisi AT pada DRC (Data Rate Control Channel)  Memberikan aturan pada AN dalam menginterpretasikan DRC Reverse Traffic Channel MAC Protocol:  Berisi aturan pengoperasian Reverse Traffic Channel  Menetapkan bagaimana AT membantu AN mendapatkan Reverse Traffic Channel.  Menetapkan bagaiman AT dan AN memilih laju data Reverse Traffic Channel.
  • 30. MAC Protocol for the Control ChannelInitial State Rx Activate Initial State (AT) (AT Only) (AN) Inactive Active state state Rx Deactivate (AT Only) SC: Synchronous Control Channel capsule. AC: Asynchronous Control Channel capsule.  Control Channel MAC Protocol menyediakan prosedur dan message yang diperlukan dalam operasi control channel.  Protokol ini terdiri dari dua kondisi:  Inactive State:  AN menunggu Activate command. Kondisi ini terjadi ketika AT belum mengakuisisi AN, atau tidak memonitor Control Channel.  Active State:  AN transmit dan AT menerima Control Channel.
  • 31. MAC Protocol for the Access ChannelInitial State Rx Activate Initial State (AT only) (AT) (AN) Inactive Active state state Rx Deactivate (AT only)  Access Channel MAC Protocol menyediakan prosedur dan message yang diperlukan untuk operasi Access Channel.  Protokol ini mempunyai 2 kondisi :  Inactive State: AT tidak melakukan komunikasi pada Access Channel. AN menunggu active command dari AT pada saat AT baru saja mengakuisisi jaringan  Active State: AT transmit pada Access Channel.
  • 32. Access Channel Probing AT hanya dapat mulai mengrimkan probe pada awal Access Channel Cycle Pada access probe, AT pada mulanya hanya mengirimkan pilot (I-channel), sebagai preamble.  Setelah preamble, AT juga mengirimkan Q-channel untuk membawa message.  Durasi preamble : (PreambleLength ×16 slots)  message capsule dapat mempunyai panjang hingga : CapsuleLengthMax ×16 slots  AT harus mengirimkan probe yang lain, kecuali salah satu hal berikut terjadi :  AT menerima suatu ACAck message.  AT menerima suatu Deactivate command  AT sudah mengirimkan jumlah maksimum probe per sequence (ProbeNumStep)  Sebelum mengirimkan probe yang pertama, AT melakukan pengetesan untuk menghindari kongesti pada Access Channel.  Test juga dilakukan antar probe sequences.
  • 33. MAC Protocol for The Initial State Forward Traffic Channel Deactivate Inactive state Variable rate state Activate AT Dependent Deactivate AT Dependent Forward Traffic Channel MAC Protocol Fixed menyediakan prosedur dan message yang rate state diperlukan untuk pengoperasian Forward Traffic Channel, dengan menetapkan :  Forward Traffic Channel addressing  Forward Traffic Channel rate control. Mempunyai 3 kondisi :  Inactive State  Variable Rate State: FTC dikirimkan dengan laju bervariasi, yang direquest melalui DRC  Fixed Rate State: FTC dikirimkan ke AT dari satu sektor tertentu, pada laju tertentu.
  • 34. MAC Protocol for The Reverse Traffic Channel Initial State Rx Activate Reverse Traffic Channel MAC Protocol menetapkan aturan transmisi dan rate kontrol untuk Reverse traffic Channel. Inactive state setup state Protokol ini mempunyai 3 kondisi : Rx Deactivate or Timer expires  Inactive State: AT tidak mempunyai Reverse Rx Deactivate Tx/Rx RTCAck Traffic Channel. Untuk mendapatkan RTC tsb, AT harus mengirimkan Activate command. open state  Setup State: AT melakukan negosiasi untuk suatu sesi, dan telah mendapatkan power control command dari AN, tetapi belum Reverse Traffic Channel Rates and Payload diijinkan untuk mengirimkan data pada RTC.  Open State: AT dapat mengirimkan data dan melakukan negosiasi laju transmisi pada RTC.
  • 35. Physical Layer 35 Physical Layer menetapkan parameter- parameter seperti:  Frekuensi  Power Output  Struktur kanal  Encoding  Modulasi
  • 36. 36TERIMA KASIH