5G终端系统无线资源控制层的设计与实现

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第五代移动通信技术(The 5th Generation Mobile Communication,5G)提供了一种高度灵活和可扩展的网络技术,用于连接任何地方的人与物。确保5G终端系统驻留小区、建立与网络端的连接、挂起与网络端的连接、快速恢复与网络端的连接,对5G终端获取正常通信至关重要。无线资源控制(Radio Resource Control,RRC)层作为协议栈无线资源的配置中心,在移动通信技术的迭代中进行了改进,因此有必要对其进行研究和开发。本文以重庆市科委重大主题专项“5G终端模拟设备的研发与应用”为依托,基于第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)R15协议标准,对RRC层的协议功能进行研究、设计、实现与验证。本文的主要工作内容及创新点如下:1.对RRC层的主要流程进行研究与设计,包含小区选择流程、RRC连接建立流程、RRC连接释放流程以及RRC连接恢复流程。且为保证设计的实时性和高效性,分别完成了定时器设计和状态设计。基于有限状态机理论设计了8个RRC子状态,在此方案下设计了与其他子层的交互原语共33条。2.依据课题需求,采用个人电脑(Personal Computer,PC)结合多核数字信号处理(Digital Signal Processor,DSP)的跨平台数据传输机制对终端系统RRC层进行实现,在PC机上对RRC层设计方案进行C语言实现。在主线程中处理子层任务,定时器线程中进行超时检测和任务接收线程中检测适配层任务,实现四个主要流程的正常处理以及部分异常处理。3.对实现的RRC层的功能进行测试与验证。根据协议功能和一致性测试规范,对实现的每个功能进行测试。编写了170个测试例对代码进行改进与优化,最终设计实现的功能能够满足一致性测试规范的要求,并且测试例全部通过,表明RRC的代码符合协议功能和协议一致性要求,验证了本文方案设计和代码实现的正确性。
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