TD-LTE宽带多媒体集群系统下的RLC层协议软件的设计与实现

发布时间：2017-11-05 00:25

  本文关键词：TD-LTE宽带多媒体集群系统下的RLC层协议软件的设计与实现

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【摘要】：随着信息技术的快速发展,人们对集群通信系统有着更深刻的认知,对集群通信系统的作用也越来越重视。集群通信系统在应急指挥、协调生产等领域发挥着重要作用,政府对发展集群通信系统也给与了大力支持,使得学校、社会科研单位等对集群通信系统的研究达到了新的高度。现有的窄带集群通信系统在数据传输能力和宽带多媒体业务方面都比较落后,越来越难以满足高速数据业务发展与多媒体业务的需求,这使得集群通信系统朝着宽带化方向发展。宽带集群系统可以基于不同的宽带无线通信技术实现,由于TD-LTE技术在数据传输和频谱效率方面都有很大的提高,所以基于TD-LTE技术的宽带数字集群系统具有更明显的优势。在宽带多媒体集群通信系统中,对空口的数据传输速率和可靠性有着很高的要求。根据LTE空口协议,RLC层负责实现无线链路控制功能,完成空口的数据传输。本文通过对TD-LTE宽带多媒体集群系统协议栈中RLC层协议的分析与研究,完成了RLC层的软件设计与实现,包括AM、UM、TM三种数据传输模式以及与协议栈其它层交互的接口,并在AMC719板卡上与其它层软件进行集成测试。在第一章中主要介绍了集群通信系统的应用,研究背景和研究意义,详细阐述了作者主要工作及论文结构。在第二章中,主要介绍了LTE宽带集群的相关技术基础。分析了LTE宽带集群系统的总体架构、控制面协议栈及用户面协议栈,详细的介绍了RLC协议和协议开发工具fsmdevkit。本文第三章对RLC层协议软件进行了设计,分为四个方面:状态机设计、接口设计、模块设计和流程设计。状态机设计的目的是划分RLC层的工作状态,定义事件类型并给出状态转移条件,是实现整个RLC层功能的基础;接口设计目的是与协议栈其他层进行软件集成,包括设计上下层交互方式及交互消息格式;模块设计的目的是将RLC层模块化,通过各模块之间交互合作完成RLC的功能。根据协议内容,本文设计了RLC公共管理模块和RLC实体控制模块,公共模块主要完成控制面信令的功能,而实体控制模块包括AM子模块、UM子模块和TM子模块,根据数据业务类型选择子模块完成RLC层数据传输的功能;而流程设计是将不同的模块组织在一起,按照协议的内容实现不同模式下的数据传输。本文第四章对RLC协议软件进行了实现,主要包括总体流程实现、原语处理流程实现、数据传输流程实现和主要功能函数实现。总体流程体现了各个模块是如何进行数据交互的;原语处理流程的实现是根据原语的功能实现相应的处理函数;数据传输是RLC层最重要的功能,在实现中也是最为复杂的;最后详细介绍了AM数据传输模式下的重要功能函数实现,包括数据分段串接功能、再分段功能、重组功能以及数据重传功能,并对分段串接功能、再分段和重组功能的实现进行了简化。本文第五章对RLC协议软件进行了两个阶段的测试,第一阶段在PC的虚拟机Ubuntu上进行RLC模块单独测试,验证RLC各个功能函数和总体流程的正确性;第二阶段在AMC719板卡进行LTE协议栈整体联调,验证RLC软件与其他层数据交互的正确性,测试RLC软件的稳定性和功能是否满足要求。最后,论文第六章对全文进行总结,指出了下一步的工作方向。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5

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本文编号：1141815