面向C-RAN的LTE协议栈RRC层的研究与实现
发布时间：2021-07-09 18:44
云接入网C-RAN通过集中化部署减少基站数量,采用协作化和虚拟化技术实现资源共享和动态调度,是目前解决传统接入网中大量基站导致高能耗及潮汐效应导致基站利用率低等问题的有效手段,具有重要的研究意义。本文依托于中国科学院计算技术研究所“面向C-RAN的低功耗通用处理器平台研发”项目,通过研究并设计面向C-RAN的LTE协议栈无线资源控制（Radio Resource Control,RRC）层系统架构,研究如何使RRC层的计算资源智能可控,以支撑协议栈载波动态迁移。旨在实现一个功能完善、稳定性高及支持协议栈计算资源统计复用的RRC子系统。首先通过对RRC层业务和功能需求的研究与分析,本文给出了一种面向C-RAN的LTE协议栈RRC层的系统架构。该架构中RRC层独立管理自己的内存资源和实体信息,采用协议栈内部统一的接口通信模式,解除RRC与LTE其他层之间的耦合性,从而更好的支持协议栈的并行处理,最大程度提高LTE的整体处理性能。其次针对上述架构,本文先对RRC层中的内存管理模块进行深入研究,给出了一种RRC层内存分区管理新机制,基于协议栈迁移机制及RRC层存储数据功能的不同的特点,将RRC...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
010-2016年移动互联网流量发展情况比较
图 1.2 2010-2016 年电话基站发展情况比较这种高密度、大规模的基站部署带来了巨额的能源消耗[3]，不可避免的增加2O 的排放量，且会带来小区间的干扰[4]。同时，传统的基站部署是以小区为单态分布的，虽然它们数量庞大，但是无法根据用户的迁徙动态分布基站资源，网络利用率低，带来资源的巨大浪费。造成这些问题的原因是由于传统基站采烟囱式”的垂直蜂窝网络架构，每个基站独立拥有自己的射频天线、协议处理、基带处理单元，不同的基站资源是相互隔离的，无法实现基站之间的资源共此，当网络容量需要扩容或者通信制式发生改变时，只能部署新的基站设备，了能源的消耗；当基站负载分布不均匀并出现潮汐效应时，基站之间也无法动行资源迁移，使得资源利用率降低。为解决上述问题，中国移动研究院于 2009 年提出云无线接入网(Cloud rcess network，C-RAN)概念[5]。C-RAN 是基于集中化处理、协作式无线电和实[6]。如图 1.3 所示，C-RAN 系统由远端无线射频单
重庆邮电大学硕士学位论文 第 1 章 引言低延迟和高灵活度的运营[8,9]。因此，C-RAN 是解决网络的 CAPEX(资本支出)/OPEX(运营支出)、低成本高容量的无线接入网需求及不断增长的互联网业务对核心网压力巨大[10,11]等难题的一种有效手段。但随着通信技术的发展，尤其是 LTE技术对通信时延有严格要求，现有的 C-RAN 系统在实时性和效率上难以满足无线通信的处理要求。为此，中国科学院计算技术研究所（以下称：中科院计算所）与大唐电信及重庆邮电大学合作，在 C-RAN 接入网架构的基础上，研究并实现基于通用处理器平台的 C-RAN 系统基站池关键技术，旨在突破目前在通用处理器平台上实现 C-RAN 基站池面临的功耗高等技术瓶颈，满足未来异构融合、绿色、智能蜂窝通信网络建设和运营的需求。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE RRC连接重建比优化探究[J]. 曾黎清. 无线互联科技. 2017(18)
[2]LTE系统随机接入过程研究[J]. 王嘉嘉,杨传伟. 电子产品世界. 2016(Z1)
[3]LTE系统中RRC连接重建失败原因分析及处理方案[J]. 何瑛. 电子测试. 2016(01)
[4]C-RAN构架下的潮汐规划研究[J]. 金会彬,郭建光,李杉. 通讯世界. 2015(06)
[5]一种C-RAN架构下载波迁移的调度策略[J]. 龙恳,兰莹菲,黎伟. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(01)
[6]基于C-RAN的5G无线接入网架构[J]. 雷秋燕,张治中,程方,胡昊南. 电信科学. 2015(01)
[7]长期演进（LTE）技术在地铁无线通信中的应用[J]. 张成国,李文明. 城市轨道交通研究. 2015(01)
[8]LTE连接状态下E-UTRAN内切换研究[J]. 王心爱. 信息技术. 2014(12)
[9]云无线接入网的系统架构和技术演进[J]. 闫实,王文博. 电信科学. 2014(03)
[10]面向未来移动通信的超蜂窝网络架构[J]. 赵明,许希斌,牛志升. 中兴通讯技术. 2014(02)
硕士论文
[1]基于C-RAN原型系统的LTE协议栈MAC层设计与实现[D]. 刘亚灿.电子科技大学 2016
[2]基于C-RAN基带池的虚拟化载波迁移技术研究[D]. 靳玲鸽.西安电子科技大学 2016
本文编号：3274285
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
010-2016年移动互联网流量发展情况比较
图 1.2 2010-2016 年电话基站发展情况比较这种高密度、大规模的基站部署带来了巨额的能源消耗[3]，不可避免的增加2O 的排放量，且会带来小区间的干扰[4]。同时，传统的基站部署是以小区为单态分布的，虽然它们数量庞大，但是无法根据用户的迁徙动态分布基站资源，网络利用率低，带来资源的巨大浪费。造成这些问题的原因是由于传统基站采烟囱式”的垂直蜂窝网络架构，每个基站独立拥有自己的射频天线、协议处理、基带处理单元，不同的基站资源是相互隔离的，无法实现基站之间的资源共此，当网络容量需要扩容或者通信制式发生改变时，只能部署新的基站设备，了能源的消耗；当基站负载分布不均匀并出现潮汐效应时，基站之间也无法动行资源迁移，使得资源利用率降低。为解决上述问题，中国移动研究院于 2009 年提出云无线接入网(Cloud rcess network，C-RAN)概念[5]。C-RAN 是基于集中化处理、协作式无线电和实[6]。如图 1.3 所示，C-RAN 系统由远端无线射频单
重庆邮电大学硕士学位论文 第 1 章 引言低延迟和高灵活度的运营[8,9]。因此，C-RAN 是解决网络的 CAPEX(资本支出)/OPEX(运营支出)、低成本高容量的无线接入网需求及不断增长的互联网业务对核心网压力巨大[10,11]等难题的一种有效手段。但随着通信技术的发展，尤其是 LTE技术对通信时延有严格要求，现有的 C-RAN 系统在实时性和效率上难以满足无线通信的处理要求。为此，中国科学院计算技术研究所（以下称：中科院计算所）与大唐电信及重庆邮电大学合作，在 C-RAN 接入网架构的基础上，研究并实现基于通用处理器平台的 C-RAN 系统基站池关键技术，旨在突破目前在通用处理器平台上实现 C-RAN 基站池面临的功耗高等技术瓶颈，满足未来异构融合、绿色、智能蜂窝通信网络建设和运营的需求。
【参考文献】：
期刊论文
[1]LTE RRC连接重建比优化探究[J]. 曾黎清. 无线互联科技. 2017(18)
[2]LTE系统随机接入过程研究[J]. 王嘉嘉,杨传伟. 电子产品世界. 2016(Z1)
[3]LTE系统中RRC连接重建失败原因分析及处理方案[J]. 何瑛. 电子测试. 2016(01)
[4]C-RAN构架下的潮汐规划研究[J]. 金会彬,郭建光,李杉. 通讯世界. 2015(06)
[5]一种C-RAN架构下载波迁移的调度策略[J]. 龙恳,兰莹菲,黎伟. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2015(01)
[6]基于C-RAN的5G无线接入网架构[J]. 雷秋燕,张治中,程方,胡昊南. 电信科学. 2015(01)
[7]长期演进（LTE）技术在地铁无线通信中的应用[J]. 张成国,李文明. 城市轨道交通研究. 2015(01)
[8]LTE连接状态下E-UTRAN内切换研究[J]. 王心爱. 信息技术. 2014(12)
[9]云无线接入网的系统架构和技术演进[J]. 闫实,王文博. 电信科学. 2014(03)
[10]面向未来移动通信的超蜂窝网络架构[J]. 赵明,许希斌,牛志升. 中兴通讯技术. 2014(02)
硕士论文
[1]基于C-RAN原型系统的LTE协议栈MAC层设计与实现[D]. 刘亚灿.电子科技大学 2016
[2]基于C-RAN基带池的虚拟化载波迁移技术研究[D]. 靳玲鸽.西安电子科技大学 2016
本文编号：3274285
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