本文關(guān)鍵詞：基于開源軟件的LTE協(xié)議棧研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： LTE OAI RTAI RLC

【摘要】：當(dāng)前LTE(Long Term Evolution)無線4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到大規(guī)模應(yīng)用,作為3Gpp標(biāo)準(zhǔn)化草案的主要演進(jìn)方向,該技術(shù)已經(jīng)成為了繼3G之后最為成熟的無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)解決方案。目前LTE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)大部分采用傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)備加射頻前端的方案,伴隨著LTE技術(shù)的不斷演進(jìn)這些設(shè)備不得不面臨更新?lián)Q代和維護(hù)困難等復(fù)雜問題。同時(shí)當(dāng)技術(shù)發(fā)展到一定階段導(dǎo)致傳統(tǒng)的硬件不得不被徹底淘汰時(shí),運(yùn)營(yíng)商的開發(fā)和運(yùn)維成本將會(huì)進(jìn)一步提高,這一劣勢(shì)變的尤為明顯。歐洲Eurecom組織自主研發(fā)了一套名為OAI(Open Air Interface)的開源LTE軟件,該軟件平臺(tái)使用x86硬件,它的目標(biāo)是為基于3GPP的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的EUTRAN(接入網(wǎng)絡(luò))和EPC(核心網(wǎng))提供一個(gè)開源的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)。目前該套軟件已經(jīng)能夠在PC平臺(tái)上接入標(biāo)準(zhǔn)化的商用終端。本論文深入研究了OAI軟件架構(gòu),分析并指出了現(xiàn)有OAI軟件的不足。為了對(duì)OAI進(jìn)行重構(gòu)作者提出了一個(gè)基于RTAI的平臺(tái)隔離層方案,隔離層的設(shè)計(jì)一方面保證了LTE基站軟件平臺(tái)具有較高的可靠性和實(shí)時(shí)性,另一方面也為后續(xù)LTE層2軟件的重開發(fā)提供了底層軟件支撐。本文作者在RTAI隔離層軟件的基礎(chǔ)上從新開發(fā)了一套基于標(biāo)準(zhǔn)LTE協(xié)議的RLC軟件,在Linux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)了模塊設(shè)計(jì)和測(cè)試。最后作者將從新設(shè)計(jì)的RLC軟件移植到OAI軟件平臺(tái)上。移植過程中保證了R LC接口和OAI現(xiàn)有接口相互兼容,但是改變了內(nèi)部消息的傳遞機(jī)制。通過搭建實(shí)際的軟硬件測(cè)試環(huán)境,對(duì)RLC代碼進(jìn)行線上調(diào)試并驗(yàn)證手機(jī)終端的接入過程,從而完成了基于RTAI的RLC軟件開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：LTE OAI RTAI RLC
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 本論文研究背景及目的10-16
• 1.1.1 引言10-11
• 1.1.2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展11-13
• 1.1.3 LTE基本技術(shù)13-14
• 1.1.4 云計(jì)算與虛擬化技術(shù)14-15
• 1.1.5 面向未來的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)15-16
• 1.2 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 1.3 本章小結(jié)17-18
• 第2章 LTE基本原理18-31
• 2.1 MAC層概述18-20
• 2.2 RLC層概述20-30
• 2.2.1 RLC功能概述20-21
• 2.2.2 TM模式21-22
• 2.2.3 UM模式22-26
• 2.2.4 AM模式26-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 OAI軟硬件平臺(tái)31-38
• 3.1 Open Air Interface發(fā)展歷程31-32
• 3.2 OAI軟硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)32-37
• 3.2.1 硬件部分32-34
• 3.2.2 軟件部分34-36
• 3.2.3 OAI的創(chuàng)新之處36-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 基于RTAI的隔離層接口設(shè)計(jì)38-57
• 4.1 RTAI簡(jiǎn)介38-39
• 4.2 設(shè)計(jì)隔離層的原因39
• 4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-53
• 4.3.1 線程39-41
• 4.3.2 消息隊(duì)列41-42
• 4.3.3 信號(hào)量和讀寫鎖42-43
• 4.3.4 Trace機(jī)制43-45
• 4.3.5 Timer定時(shí)器45-47
• 4.3.6 系統(tǒng)信息sys模塊47-48
• 4.3.7 內(nèi)存池48-53
• 4.4 隔離層模塊測(cè)試53-56
• 4.4.1 線程測(cè)試53
• 4.4.2 消息隊(duì)列測(cè)試53-54
• 4.4.3 讀寫鎖和互斥量測(cè)試54-55
• 4.4.4 Timer測(cè)試55
• 4.4.5 內(nèi)存池測(cè)試55-56
• 4.5 本章總結(jié)56-57
• 第5章 RLC子層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)57-85
• 5.1 OAI中RLC接口57-61
• 5.1.1 RLC與MAC接口57-58
• 5.1.2 RLC與RRC接口58
• 5.1.3 RLC新的消息接口58-61
• 5.2 RLC層實(shí)現(xiàn)方案61-70
• 5.2.1 RLC層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)62
• 5.2.2 RLC狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.3 RLC基本結(jié)構(gòu)體63-64
• 5.2.4 RLC模塊功能和流程設(shè)計(jì)64-70
• 5.3 RLC代碼流程70-76
• 5.3.1 RLC和RRC信息交互70-72
• 5.3.2 RLC資源管理模塊72
• 5.3.3 RLC TM主要過程72-73
• 5.3.4 RLC UM主要過程73-74
• 5.3.5 RLC AM主要過程74-76
• 5.4 RLC子層測(cè)試76-84
• 5.4.1 UM分段和重組測(cè)試76-78
• 5.4.2 AM分段和重組測(cè)試78-79
• 5.4.3 與OAI代碼聯(lián)合調(diào)試79-84
• 5.5 本章總結(jié)84-85
• 第6章 未來展望85-87
• 6.1 本文主要工作及貢獻(xiàn)85
• 6.2 后續(xù)工作展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單90-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳彤;張玉艷;趙慧;席雨;;基于開源SDR實(shí)現(xiàn)LTE系統(tǒng)對(duì)比[J];電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2015年07期

2 雷秋燕;張治中;程方;胡昊南;;基于C-RAN的5G無線接入網(wǎng)架構(gòu)[J];電信科學(xué);2015年01期

3 王景堯;白巖;孟祥嬌;崔雪然;;5G無線通信技術(shù)發(fā)展跟蹤與分析[J];現(xiàn)代電信科技;2014年12期

4 竇志斌;;基于C語言的高性能LTE RLC層設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];無線電工程;2014年12期

5 任永剛;張亮;;第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)展望[J];信息通信;2014年08期

6 張俊龍;張玉艷;靳松;王楠;;基于OAI的LTE MAC層研究和實(shí)現(xiàn)[J];中國(guó)科技論文;2013年10期

7 羅軍舟;金嘉暉;宋愛波;東方;;云計(jì)算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J];通信學(xué)報(bào);2011年07期

8 雷杰;趙熠飛;黃敏;齊心;周世東;;基于GPP SDR的LTE系統(tǒng)RLC協(xié)議層實(shí)現(xiàn)研究[J];移動(dòng)通信;2011年02期

9 劉磊;;Linux內(nèi)核內(nèi)存池實(shí)現(xiàn)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2007年12期

10 須文波,張星燁,歐愛輝;基于RTAI-Linux的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的分析與研究[J];山東電子;2003年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 孫靈芝;LTE系統(tǒng)中MAC層調(diào)度與HARQ的研究[D];北京交通大學(xué);2014年

2 任劍;無線基站虛擬化研究及實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院);2013年

3 高翔;TD-LTE系統(tǒng)資源調(diào)度算法研究及仿真平臺(tái)MAC層功能實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2013年

4 申丹;TD-LTE協(xié)議測(cè)試平臺(tái)中RLC實(shí)體的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2013年

5 黃歆媚;X86平臺(tái)的設(shè)備虛擬化技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：751034