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TD-SCDMA系统MAC层协议研究与实现

作　者: 杨江
导　师: 杨宜康；刘晓东
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: TD-SCDMA MAC层 MAC-d 信道映射
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
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内容摘要


在第三代移动通信标准TD-SCDMA中,MAC子层完成逻辑信道和传输信道之间的映射。MAC协议能够根据逻辑信道的资源速率要求为传输信道选择合适的传输格式,是TD-SCDMA系统用户面协议栈的主要组成部分,研究MAC层协议对实现TD-SCDMA 3G无线通信系统用户面协议栈具有重要意义。本论文广泛讨论了TD-SCDMA标准,首先对TD-SCDMA的网络架构、接入网的基本结构、Iu接口、Iub接口、无线接口协议和物理层协议进行了介绍;然后重点阐述了MAC层协议内容,对与MAC层相关的信道、MAC层结构、MAC层提供给上层的服务、MAC层的功能进行了详细描述,研究了MAC层对于整个TD-SCDMA系统的功用。本文还对MAC层需要支持的功能进行了分解,将其划分为下行数据的调度和传输、上行数据的处理两个主要功能,其中下行数据的调度和传输又分为对非HSDPA业务的下行数据调度和对HSDPA业务的下行数据调度两个子功能;上行数据的处理分为容量控制帧的接收处理和对其它上行数据的处理两个子功能。在充分细化功能需求的基础上,考虑了MAC层与RLC层、物理层、RRC层之间的关系,进而对它们之间的接口进行了合理的设计。由于在TD-SCDMA标准中,MAC层协议功能实体众多,包括MAC-b、MAC-c/sh、MAC-d、MAC-hs、MAC-e/es、MAC-ehs、MAC-i/is。本文重点对MAC-d实体进行了研究设计,设计了MAC-d的数据封装的格式、MAC-d对非HSDPA业务的下行数据调度算法、MAC-d对HSDPA业务的下行数据传输算法和MAC-d对上行数据处理的算法;除算法设计外,本文还对实现过程中的主要数据结构进行了介绍,包括MAC-d中的全局变量、与RRC配置相关的数据结构和MAC-d内部数据结构,同时对MAC-d子模块处理过程、与RRC相关配置的处理、下行数据传输的触发条件和下行调度的处理过程等主要函数的实现进行了重点说明。本文最后对测试环节进行了介绍,首先简要介绍了测试环境,然后对MAC-d对RRC配置消息的处理、MAC-d对HSDPA业务的信用量的维护和MAC-d对HSDPA业务的下行数据传输三个单元测试重点过程进行了详细说明。MAC子层协议的实现是本论文的核心,本论文实现的MAC协议模块通过了综合调试及运行试验,达到了实用化水平,已经试用在某通信公司的集群通信系统中。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 研究的背景和意义  10-11
  1.2 发展和研究现状  11-13
  1.3 论文主要工作  13-14
  1.4 论文内容安排  14-15
第二章 TD-SCDMA 关键技术介绍和功能实现需求分析  15-27
  2.1 TD-SCDMA 系统关键技术介绍  15-22
    2.1.1 TD-SCDMA 技术特点  15-16
    2.1.2 TD-SCDMA 网络结构  16-17
    2.1.3 接入网的基本结构  17-20
    2.1.4 无线接口协议  20-22
  2.2 MAC 协议  22-25
    2.2.1 MAC 层提供给上层的服务  22
    2.2.2 与MAC 层相关的信道  22-23
    2.2.3 MAC 层结构  23-25
  2.3 MAC 功能实现需求分析  25-27
第三章 MAC 层的算法设计与实现  27-61
  3.1 MAC 层算法设计的基本原理  27-31
    3.1.1 传输格式选择  27-29
    3.1.2 下行调度策略  29-30
    3.1.3 上行数据处理  30-31
  3.2 算法设计  31-40
    3.2.1 MAC 数据封装的格式  31-32
    3.2.2 MAC 对非HSDPA 业务的下行数据调度  32-35
    3.2.3 MAC-对HSDPA 业务的下行数据传输  35-39
    3.2.4 MAC 对上行数据处理过程  39-40
  3.3 主要数据结构  40-47
    3.3.1 MAC-d 中的全局变量  41-42
    3.3.2 与RRC 配置相关的数据结构  42-45
    3.3.3 MAC-d 内数据结构  45-47
  3.4 主要函数  47-61
    3.4.1 MAC-d 子模块处理过程  47-49
    3.4.2 RRC 相关配置的处理  49-56
    3.4.3 下行数据调度的触发条件  56-58
    3.4.4 下行调度的处理过程  58-61
第四章 MAC 模块功能测试  61-67
  4.1 单元测试环境  61
  4.2 单元测试重点过程  61-66
    4.2.1 MAC-d 对RRC 配置消息的处理  61-63
    4.2.2 MAC-d 对HSDPA 业务的信用量的维护  63-65
    4.2.3 MAC-d 对HSDPA 业务的下行数据传输  65-66
  4.3 单元测试总结  66-67
第五章 总结与展望  67-69
  5.1 工作总结  67
  5.2 展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信 > 蜂窝式移动通信系统（大哥大、移动电话手机） > 码分多址（CDMA）移动通信
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