WCDMA Femto MAC层功能的研究与实现

论文摘要

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。

论文目录

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