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WCDMA Femto MAC层功能的研究与实现

作　者: 付波
导　师: 冯穗力；刘永广
学　校: 华南理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 宽带码分多址家庭基站媒体接入控制层
分类号: TN929.533
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 71次
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内容摘要

WCDMA是第三代移动通信技术之一,是基于GSM网发展出来的3G技术规范。它继承了第二代移动通信体制GSM标准化程度高和开放性好的特点,支持高速数据传输和变速传输。Femto被称为毫微微小区,也称“飞蜂窝”,是一种小型、低功率蜂窝基站,主要用于家庭及办公室等室内场所,因此也被称为家庭基站(HNB,Home NodeB)。它主要作为蜂窝网在室内覆盖的补充,为室内用户提供话音及数据服务,保证室内无线覆盖的效果。WCDMA无线接入层按其功能和任务分为物理层(L1),数据链路层(L2)和网络层(L3),其中L2层又分为媒质接入控制层(MAC),无线链路控制层(RLC),广播/多播控制协议(BMC)和分组数据汇聚协议(PDCP)。本文将主要围绕层二中的MAC层进行研究,针对MAC层的主要功能、结构、数据处理流程等方面进行分析、讨论和设计。本文分析研究了如何基于WCDMA协议(3GPP FDD),在VxWorks 6.8的Wind River Workbench 3.2开发平台下,用C++对MAC层的各功能实体进行编码实现和调试,然后设计单元测试用例对各个模块功能进行测试和完善,提高系统的可靠性和稳定性。在保证正确的信道映射和准确的数据传输的前提下,优化MAC层和RLC层之间的交互,设计优化TFC(传输格式组合)选择算法,提高数据传输的可靠性和高效性。最终得到一个性能优化的MAC层模块,保证整个Femto系统的数据快速、准确地传输。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 家庭基站的介绍  10-13
    1.1.1 家庭基站的概念  10-11
    1.1.2 家庭基站的特点  11-12
    1.1.3 家庭基站的优势  12-13
  1.2 家庭基站发展现状及存在的问题  13-16
    1.2.1 家庭基站的发展  13-15
    1.2.2 家庭基站的目前存在的一些问题  15-16
  1.3 课题研究内容和论文安排  16-17
    1.3.1 课题研究内容  16
    1.3.2 论文章节内容安排  16-17
第二章 WCDMA FEMTO 技术介绍  17-27
  2.1 3GPP WCDMA 协议  17-19
    2.1.1 WCDMA 简介  17-18
    2.1.2 WCDMA 的网络优势  18-19
  2.2 WCDMA FEMTO 系统介绍  19-23
    2.2.1 WCDMA Femto 框架  19-20
    2.2.2 WCDMA Femto 空中接口协议框架  20-23
  2.3 MAC 层协议及功能  23-26
    2.3.1 MAC 层概述  23
    2.3.2 MAC 层主要功能  23-24
    2.3.3 MAC 层逻辑结构  24-26
    2.3.4 MAC 层数据处理过程  26
  2.4 本章小节  26-27
第三章 MAC 层模块的详细设计  27-59
  3.1 MAC 层设计的上下文图  27
  3.2 MAC 层处理上下行数据的活动图  27-29
    3.2.1 处理下行数据活动图  27-28
    3.2.2 处理上行数据活动图  28-29
  3.3 用例文本:  29-37
    3.3.1 接收RLC 层下行数据前与RLC 的交互  29-30
    3.3.2 处理下行RRC 消息  30-31
    3.3.3 处理上行RRC 消息  31-32
    3.3.4 处理下行PS 数据  32-34
    3.3.5 处理上行PS 数据  34-35
    3.3.6 处理下行CS 数据  35
    3.3.7 处理上行CS 数据  35-36
    3.3.8 配置MAC 参数  36-37
  3.4 用例分析  37-40
    3.4.1 “接收下行数据前与RLC 的交互”用例时序图  37-38
    3.4.2 “发送下行RRC 消息和数据”用例时序图  38-39
    3.4.3 “接收上行RRC 消息和数据”用例时序图  39
    3.4.4 “配置MAC 参数”用例时序图  39-40
  3.5 总体逻辑视图  40-41
  3.6 相关类的详细说明  41-57
    3.6.1 下行MAC 管理器类DlMacMgr  41-42
    3.6.2 下行MAC 发送器DlMacSender  42-43
    3.6.3 下行MAC-d 发送器配置信息类DlMacdConfigInfo  43-45
    3.6.4 下行MAC-d 发送器类DlMacdSender  45-47
    3.6.5 下行MAC-c/sh 发送器配置信息类DlMacshConfigInfo  47-48
    3.6.6 下行MAC-c/sh 发送器类DlMacshSender  48-49
    3.6.7 上行MAC 管理器类UlMacMgr  49-50
    3.6.8 上行MAC 接收器UlMacReceiver  50-51
    3.6.9 上行MAC-d 接收器配置信息类UlMacdConfigInfo  51-53
    3.6.10 上行MAC-d 接收器类UlMacdReceiver  53-54
    3.6.11 上行MAC-c/sh 接收器配置信息类UlMacshConfigInfo  54-55
    3.6.12 上行MAC-c/sh 接收器类UlMacshReceiver  55-57
  3.7 部分配置信息参数说明  57-58
    3.7.1 下行RB 复用配置信息S_DlMacRbMuxInfo  57-58
    3.7.2 上行RB 复用配置信息S_UlMacRbMuxInfo  58
  3.8 本章小节  58-59
第四章 TFC 选择算法介绍及算法优化  59-65
  4.1 TFC 选择概述  59-60
  4.2 TFC 算法约束条件  60
  4.3 TFC 选择算法基本流程  60-63
  4.4 TFC 算法优化  63-64
  4.5 本章小节  64-65
第五章测试用例设计及分析  65-79
  5.1 信道映射功能测试  65-69
  5.2 传输格式选择功能测试  69-74
  5.3 数据流优先级功能测试  74-75
  5.4 专用信道PDU 复用和解复用功能测试  75-77
  5.5 分组调度功能测试  77-78
  5.6 本章小节  78-79
第六章结论与展望  79-80
  6.1 结论  79
  6.2 展望  79-80
参考文献  80-82
附录：缩略语  82-83
致谢  83-84
附件  84

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