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TD-Femto系统HNB连接管理模块架构设计与实现

作　者: 蔡柏涵
导　师: 冯穗力; 雷红嘉
学　校: 华南理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: TD-SCDMA Femto HNB 连接管理
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
引　用: 0次
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内容摘要

TD-SCDMA作为国际电信联盟（ITU）确定的三大3G标准之一，在近年来得到了迅速的发展，使人们进一步感受到移动通信技术给自己生活带来的便捷。但是，随着用户数量以及业务量的增长，在一些用户密集型的室内场所如商场、办公楼、车站，可能会出现网络信号覆盖不到的区域，或者出现覆盖质量满足不了需求的情况。Femto是使用于室内的小型基站系统，由于具有结构简单、价格低廉、部署方便等优势，被业界认为是解决室内网络信号覆盖问题的一种优秀解决方案。如何有效地将Femto技术运用到TD-SCDMA网络，成为电信运营商与设备商需要迫切解决的问题。本论文的课题来源为TD-Femto产品研发项目，该项目根据TD-SCDMA标准以及电信运营商制订的Femto功能需求，完成了适用于TD-SCDMA网络的Femto系统研发工作，包括家庭基站HNB以及家庭基站网关HNB-GW的硬件设计、软件开发等内容。本课题主要负责对项目中HNB网络层连接管理模块的架构设计与实现。本论文首先扼要介绍了TD-SCDMA标准、Femto系统，同时还对TD-Femto系统的网络结构、协议栈结构进行了讨论，并分析了TD-Femto系统中家庭基站HNB的主要网络接口。重点分析了HNB连接管理的基本要素，对其相关流程进行了描述。接着分析了HNB连接管理模块的功能需求，以此为目标在已有的研发硬件平台、软件系统上对企业级HNB连接管理模块的架构进行了设计，并针对家庭级HNB的使用场景对方案进行了相应的调整，之后在家庭级方案的基础上实现了RRC连接建立流程的各个主要用例。最后对系统进行了三个阶段的测试分析，结果表明本论文的方案达到了课题研究的目的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
英文缩写索引表  7-12
第一章绪论  12-19
  1.1 引言  12
  1.2 课题研究背景  12-16
    1.2.1 TD-SCDMA 标准  12-15
    1.2.2 Femto 系统  15-16
  1.3 国内外研究情况  16-17
  1.4 课题研究内容及论文结构  17-18
  1.5 本章小结  18-19
第二章 TD-Femto 结构及工作原理  19-32
  2.1 TD-Femto 网络结构  19-22
    2.1.1 典型的 TD-SCDMA 网络结构  19-20
    2.1.2 TD-Femto 网络结构  20-22
  2.2 TD-Femto 协议栈结构  22-24
  2.3 TD-Femto HNB 接口分析  24-31
    2.3.1 Iu 接口分析  24-25
    2.3.2 Iuh 接口分析  25-26
    2.3.3 Uu 接口分析  26-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章 HNB 连接管理的基本原理  32-44
  3.1 HNB 连接管理概述  32-33
  3.2 UE 状态类型及跳转流程  33-35
  3.3 连接管理相关流程  35-43
    3.3.1 小区驻留流程  35-36
    3.3.2 系统广播流程  36
    3.3.3 RRC 连接建立流程  36-37
    3.3.4 IU 连接建立流程  37-38
    3.3.5 RAB 建立流程  38
    3.3.6 释放流程  38-40
    3.3.7 电路域呼叫业务流程  40
    3.3.8 分组域会话管理流程  40
    3.3.9 切换流程  40-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 HNB 连接管理模块架构设计与实现  44-76
  4.1 HNB 软件运行与开发环境  44-45
  4.2 连接管理模块外部软件结构  45-48
    4.2.1 HNB 软件结构  45-47
    4.2.2 业务层软件结构  47-48
  4.3 连接管理模块功能需求分析  48-49
  4.4 企业级 HNB 连接管理模块架构设计  49-58
    4.4.1 主控模块  49-50
    4.4.2 UE 任务与状态机制  50-53
    4.4.3 消息定义与传输机制  53-57
    4.4.4 工作运转流程  57-58
  4.5 家庭级 HNB 连接管理模块架构调整  58-66
    4.5.1 架构调整原因及调整内容  58-59
    4.5.2 状态机设计模式概述  59-60
    4.5.3 状态机在方案调整中的应用  60-61
    4.5.4 主控模块调整  61-62
    4.5.5 状态机制调整  62-64
    4.5.6 UE 对象调整  64-65
    4.5.7 消息流程调整  65-66
  4.6 连接管理用例实现范例  66-75
    4.6.1 RRC 连接建立状态实现  66-71
    4.6.2 异常保护流程实现  71-73
    4.6.3 统计上报流程实现  73-75
  4.7 本章小结  75-76
第五章功能测试与分析  76-83
  5.1 单元测试与集成测试  76-79
    5.1.1 单元测试  76-78
    5.1.2 集成测试  78-79
  5.2 系统测试  79-82
    5.2.1 电路域呼叫业务流程测试  79-81
    5.2.2 分组域会话管理流程测试  81-82
  5.3 本章小结  82-83
第六章总结与展望  83-84
参考文献  84-86
附录 1 连接管理模块状态类型表  86-88
附录 2 集成测试日志 Log  88-92
攻读硕士学位期间取得的研究成果  92-93
致谢  93-94
附件  94

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