NB-IoT终端系统媒体接入控制层的设计与实现
发布时间：2021-02-27 01:51
随着通信技术的蓬勃发展,以万物互联为基础的物联网（Internet of Things,IoT）成为移动通信发展的必然趋势。窄带物联网（NarrowBand-IoT,NB-IoT）是以蜂窝通信为基础的新通信技术,具有广覆盖、低功耗和海量接入等特点,满足低速的物联网应用场景需求。NB-IoT系统协议栈架构根据其全新的功能需求进行了简化和优化,协议栈的实时调度控制层——媒体接入控制（Medium Access Control,MAC）层同样也进行了改进以适应新的需求。本文依托于产业类重大主题专项研发项目“NB-IoT终端物联网SOC开发与应用”,以Release 14协议为基础,深入研究了NB-IoT终端系统MAC层的主要功能,并对其进行设计与实现。主要工作和创新点如下:1.从终端系统MAC实体架构入手,对MAC层的主要功能进行深入研究,其中包含随机接入过程、混合自动重传（Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ）、资源调度、服务数据单元（Service Data Unit,SDU）的复用和协议数据单元（Protocol Data Unit,PDU）的解复用...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TMS320C6670实物图
从而提高系统的健壮性和稳定性。本章在第四章的基础上，依次对协议栈开发平台、MAC 层主要功能过程以及控制过程进行测试，以验证 MAC 层实现过程的正确性。5.1 开发平台测试基于 4.1 节所述的 NB-IoT 终端系统协议栈的开发环境，在实际调试过程中，在 DSP 核 1 上编写物理层测试例，将协议栈各层联通进行调试，首先必须将 CCS中的代码下载到与 PC 建立连接的开发板上，建立好 CCS 调试环境。图 5.1 为两平台联合调试图，PC 通过 Socket 通信向 DSP 发送一条数据，将DSP 收到的数据与原数据进行对比，数据一致，验证了两平台能够正常通信，为后续 MAC 层各功能测试打下基础。
①选择前导码根据表 2.4 和表 2.5 配置 RRC 下发的随机接入参数，MAC 层通过原语头获取的参数 p_mac_CMAC_RANDOM_ACC_REQ 的详细内容如图 5.2 所示。在参数中配置了 2 个 RSRP 阈值 48 和 41，当前 UE 测量的 RSRP 为 52，选择的覆盖等级为 CE Level 0，与表 2.3 的判断结果一致。然后调用函数 mac_send_pr-eamble() 获 取 NPRACH 参 数 ， 最 后 调 用 函 数 mac_assemble_PHY_RACH_SEND_REQ()发送前导。图 5.2 覆盖等级判断根据 RRC 配置的参数和公式(2.13)可以计算出 PP 的长度为 2ms，图 5.3 中等级 0 的 RAR 窗和竞争解决定时器分别为 7 个 PP 和 14 个 PP，因此得到 RAR 窗和竞争解决定时器的长度分别为 14ms 和 64ms。如图 5.3 所示，s_mac_rachsendinfo的参数与 p_mac_CMAC_RANDOM_ACC_REQ 中 CE Level 0 的参数一致
【参考文献】：
期刊论文
[1]NB-IoT物理层随机接入分析与接收端检测算法[J]. 李小文,屈元远,周述淇,牟泓彦,陈其荣. 电子技术应用. 2018(09)
[2]NB-IoT随机接入过程的研究与实现"[J]. 曹政,李小文,周述淇. 无线电通信技术. 2018(01)
[3]LTE系统二层技术研究[J]. 赵旨忠,冯鹏. 计算机与网络. 2017(05)
[4]低功耗广域网络技术综述[J]. 郑宁,杨曦,吴双力. 信息通信技术. 2017(01)
[5]NB-IoT关键技术及应用前景[J]. 邹玉龙,丁晓进,王全全. 中兴通讯技术. 2017(01)
[6]LTE协议栈MAC层随机访问过程状态机设计与实现[J]. 成程. 数字通信世界. 2011(03)
[7]LTE系统中MAC层状态研究[J]. 文武,牛丹丹. 电视技术. 2010(12)
[8]WiFi技术研究及应用[J]. 陈文周. 数据通信. 2008(02)
[9]状态机技术在数据通讯协议栈中的编程应用[J]. 张腊明,佟宇. 现代电子技术. 2008(03)
[10]ZigBee技术及其应用[J]. 江修波. 低压电器. 2005(07)
硕士论文
[1]基于开源软件的LTE协议栈研究与设计[D]. 刘佳楠.北京理工大学 2016
[2]LTE MAC层上行机制的研究与实现[D]. 刘玉朴.北京邮电大学 2014
本文编号：3053499
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TMS320C6670实物图
从而提高系统的健壮性和稳定性。本章在第四章的基础上，依次对协议栈开发平台、MAC 层主要功能过程以及控制过程进行测试，以验证 MAC 层实现过程的正确性。5.1 开发平台测试基于 4.1 节所述的 NB-IoT 终端系统协议栈的开发环境，在实际调试过程中，在 DSP 核 1 上编写物理层测试例，将协议栈各层联通进行调试，首先必须将 CCS中的代码下载到与 PC 建立连接的开发板上，建立好 CCS 调试环境。图 5.1 为两平台联合调试图，PC 通过 Socket 通信向 DSP 发送一条数据，将DSP 收到的数据与原数据进行对比，数据一致，验证了两平台能够正常通信，为后续 MAC 层各功能测试打下基础。
①选择前导码根据表 2.4 和表 2.5 配置 RRC 下发的随机接入参数，MAC 层通过原语头获取的参数 p_mac_CMAC_RANDOM_ACC_REQ 的详细内容如图 5.2 所示。在参数中配置了 2 个 RSRP 阈值 48 和 41，当前 UE 测量的 RSRP 为 52，选择的覆盖等级为 CE Level 0，与表 2.3 的判断结果一致。然后调用函数 mac_send_pr-eamble() 获 取 NPRACH 参 数 ， 最 后 调 用 函 数 mac_assemble_PHY_RACH_SEND_REQ()发送前导。图 5.2 覆盖等级判断根据 RRC 配置的参数和公式(2.13)可以计算出 PP 的长度为 2ms，图 5.3 中等级 0 的 RAR 窗和竞争解决定时器分别为 7 个 PP 和 14 个 PP，因此得到 RAR 窗和竞争解决定时器的长度分别为 14ms 和 64ms。如图 5.3 所示，s_mac_rachsendinfo的参数与 p_mac_CMAC_RANDOM_ACC_REQ 中 CE Level 0 的参数一致
【参考文献】：
期刊论文
[1]NB-IoT物理层随机接入分析与接收端检测算法[J]. 李小文,屈元远,周述淇,牟泓彦,陈其荣. 电子技术应用. 2018(09)
[2]NB-IoT随机接入过程的研究与实现"[J]. 曹政,李小文,周述淇. 无线电通信技术. 2018(01)
[3]LTE系统二层技术研究[J]. 赵旨忠,冯鹏. 计算机与网络. 2017(05)
[4]低功耗广域网络技术综述[J]. 郑宁,杨曦,吴双力. 信息通信技术. 2017(01)
[5]NB-IoT关键技术及应用前景[J]. 邹玉龙,丁晓进,王全全. 中兴通讯技术. 2017(01)
[6]LTE协议栈MAC层随机访问过程状态机设计与实现[J]. 成程. 数字通信世界. 2011(03)
[7]LTE系统中MAC层状态研究[J]. 文武,牛丹丹. 电视技术. 2010(12)
[8]WiFi技术研究及应用[J]. 陈文周. 数据通信. 2008(02)
[9]状态机技术在数据通讯协议栈中的编程应用[J]. 张腊明,佟宇. 现代电子技术. 2008(03)
[10]ZigBee技术及其应用[J]. 江修波. 低压电器. 2005(07)
硕士论文
[1]基于开源软件的LTE协议栈研究与设计[D]. 刘佳楠.北京理工大学 2016
[2]LTE MAC层上行机制的研究与实现[D]. 刘玉朴.北京邮电大学 2014
本文编号：3053499
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3053499.html
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