（通信与信息系统专业论文）tdscdma空中接口协议的研究及其测试例实现.pdf

北京邮电大学硕上学位论文 t d s c d m a 空中接口协议的研究及其测试例实现 摘要 随着t d s c d m a 产业的迅速发展，众多终端厂家的产品逐渐进 入到了白箱联调和集成测试阶段，终端产业链也逐渐形成。但由于 3 g 标准的复杂性，如果不进行终端一致性测试，那么多厂商终端的 一致性和互联互通性将成为制约t d s c d m a 产业化和商业运营的关 键因素之一，所以尽早开展终端一致性测试方面的工作就显得尤为重 要。 通过对空中接口协议信令的研究，然后依据3 g p p 标准和行标 1 d s c d m a 终端协议一致性测试第一部分编写出测试例对终端 空中接口的协议信令进行检验，从而检查多厂商终端的一致性和互联 互通性，是本文主要完成的内容。 本文首先对t d s c d m a 的空中接口协议信令进行了研究性的综 述。t d s c d m a 技术的网络结构由用户设备u e 、无线接入网u t r a n 和核心网c n 组成。其中u e 和u t r a n 之间的接口称为空中接口。 空中接口的任何信令过程的完成都是建立在信令承载之上。 本文接着对t d s c d m a 协议一致性测试例的开发做了详细介 绍，并且最后给出了测试例的具体实现。3 g p p 发布了t d s c d m a 终端协议一致性测试例，但其使用自然语言进行描述，无法直接被计 算机识别和处理，故必须使用某种编程语言对测试例进行二次开发。 本文采用了一种基于q t c n ( 树表联合表示法) 语言的t d s c d m a 协议一致性测试例的开发方法，并进行了测试例的具体实现，开发工 具为t e l e l o g i ct t c ns u i t e 。t t c n 具有独立于协议、测试方法和测试 设备，适用性和移植性良好的优点。相比于以前的互操作性测试例， 一致性测试例没有二义性，终端无需在多家系统进行验证，因此大大 节省了仪表厂家研发成本，也极大的缩短了终端厂家入网测试的测试 周期，为终端厂家节省了大量的人力物力。本开发填补了t d s c d m a 领域又一空白，对促进t d s c d m a 产业发展具有重要意义。 关键词：t d s c d m a ，空中接口，一致性测试，协议：u p p c hs h i f t i n g 北京邮电人学硕 ：学位论文摘要 t h er e s e a r c ho n p r o t o c o lo fa i ri n t e r e a c e i nt d s c d m aa n dt h ei m p l e m e n to ft h et e s t c a s e s a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft d s c d m a i n d u s t r y , m a n yt e r m i n a l p r o d u c t sm a n u f a c t u r e r sg r a d u a l l ya r ef r o mi nr ds t a g ei n t ot h ew h i t e b o xt o g e t h e rt or e c o n c i l ea n dt h ei n t e g r a t i o nt e s t i n gs t a g e ，t h et e r m i n a l i n d u s t r yc h a i ni sa l s ot a k i n gs h a p e h o w e v e r , d u et ot h ec o m p l e x i t yo f3 g s t a n d a r d s ，o fw h i c ht h e r ea r em a n yd i f f e r e n tm e t h o d sa n ds t a n d a r d s ，i f t e r m i n a lc o n f o r m a n c et e s ti sn o td o n e ，s om a n yc o n s i s t e n c yo ft e r m i n a l m a n u f a c t u t e r na n dt h eu t ra nm a n u f a c t u r e r sw i l lb e c o m eo n eo ft h ek e v f a c t o r so f r e s t r i c t i n gt d s c d m ai n d u s t r i a l i z a t i o na n dc o m m e r c i a l o p e r a t i o no n eo ft h ek e vf a c t o r s ，s od ot e r m i n a lc o n f o r m a n c et e s ta ss o o n a sp o s s i b l ei sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t t h r o u g ht h ea i ri n t e r f a c ep r o t o c o ls i g n a l i n gr e s e a r c h ，a c c o r d i n gt o 3 g p ps t a n d a r d sa n dt h ei n d u s t r ys t a n d a r da n dd s c d m at e r m i n a l p r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s t i n g t h ef i r s tp a r t ) ) w r i t i n gt h ea i ri n t e r f a c e p r o t o c o lt e s tc a s e sw h i c hc h e c k sm u l t i v e n d o rt e r m i n a lc o n s i s t e n c ya n d i n t e r o p e r a b i l i t yt h ei n t e r n e ti st h em a i nc o n t e n to ft h i sa r t i c l e t h e nt h i sa r t i c l eg i v e sad e t a i l e di n t r o d u c t i o na b o u tt h ed e v e l o p m e n t o ft d s c d 睑p r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s tc a s e s a tl a s ti t g i v e sa c o n c r e t er e a l i z a t i o no ft h et e s tc a s e s 3 g p pr e l e a s e st d s c d m au e p r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s tc a s e s h o w e v e r , s i n c ei ti sd e s c r i b e di nn a t u r a l l a n g u a g ea n dc a nn o tb er e c o g n i z e da n dp r o c e s s e db yac o m p u t e r , a c e r t a i np r o g r a m m i n gl a n g u a g ei sn e c e s s a r yt od e s c r i b et h e s et e s tc a s e s t h r o u g hi n d e p t hr e s e a r c hi nt d s c d m ap r o t o c o lc o n f c i r m a n c et e s t c a s e sw h i c ha r ed e s c r i b e di n3 g p pt s 3 4 1 2 3 ，t h i sp a p e rp r e s e n t sa t t c n b a s e da p p r o a c ht o d e v e l o pt d - s c d m 已p r o t o c o lc o n f o r m a n c e t e s tc a s e sa n dr e a l i z e st d s c d m ap r o t o c o lt e s tc a s e st h r o u g ht h eh e l po f t h es o f t w a r et e l e l o g i ct t c ns u i t e i n d e p e n d e n to ft h e p r o t o c 0 1 t e s t m e t h o da n dt e s t e q u i p m e n t ，t t c n h a s g o o da p p l i c a b i l i t y a n d i i i 北京邮电大学硕士学位论文摘要 t r a n s p l a n t a t i o n c o m p a r e dt ot h ep r e v i o u si n t e r o p e r a b i l i t y t e s tc a s e s ， t h e r ei sn oa m b i g u i t yi nc o n f o r m a n c et e s tc a s e s ，t e r m i n a l sd on o tn e e dt o b ea u t h e n t i c a t e ni ns e v e r a l s y s t e m ，t h u ss i g n i f i c a n t l y i n s t r u m e n t m a n u f a c t u r e r sr dc o s t sa r es a v e d b u ta l s ot h et e s tc y c l eo ft e r m i n a l m a n u f a c t u r e r sw a sr e d u c e d 。i ts a v e sal o to fm a n p o w e ra n dm a t e r i a l r e s o u r c e sf o rt e r m i n a lm a n u f a c t u r e r st o o 。t h ed e v e l o p m e n tf i l l su p a n o t h e rb l a n ki nt h ef i e l do ft d s c d m aa n df u r t h e r st h ep r o g r e s so ft h e w h o l et d s c d m ai n d u s t r y k e yw o r d s ：t d - s c d m a ，a i ri n t e r f a c e ，c o n f o r m a n c et e s t ，p r o t o c o l ， u p p c hs h i f t i n g i v 北京邮电大学硕士学位论文缩略语 缩略语 英文全拼 t h i r dg e n e r a t i o n n 【锄g e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp f o j e c t 1 1 1 i r dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c tt w o a d v a n c e dm o b i l ep h o n es y s t e m a b s t r a c tt e s tc a s e a b s t r a c tt e s ts u i t e a d d i t i v ew h i t eg a u s s i a n n o i s e b r o a d c a s tc o n t r o lc h a n n e l b r o a d c a s tc h a n n e l b a s es t a t i o ni d e n t i t yc o d e c o m m o nc o n t r o lc h a n n e l c o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s c i r c u i ts e r v i c e d e d i c a t e dc h a n n e l d i g i t a le n h a n c e dc o r d l e s st e l e c o m m u n i c a t i o n s d e d i c a t e dp h y s i c a lc h a n n e l d o w n l i n kp i l o tt i m es l o t e x e c u t a b l et e s ts u i t e e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d si n s t i t u t e f o r w a r da c c e s sc h a n n e l f r e q u e n c yd i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s f o r w a r de r r o rc o r r e c t i o n f u l lt y p ea p p r o v a l f i l et r a n s f e rp r o t o c o l g l o b a lc e r t i f i c a t i o nf o r u m g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n i n t e r o p e r a b i l i t yt e s t i n t e r n a t i o n a lo r g a n i z a t i o nf o rs t a n d a r d i z a t i o n i n t e r n a t i o n a it e l e c o m m u n i c a t i o nu n i o n i m p l e m e n t a t i o nu n d e r t e s t m e d i aa c c e s sc o n t r o l m a s t e ri n f o r m a t i o nb l o c k 第5 2 页共6 0 页 中文 第三代移动通信 第三代合作伙伴计划 第三代合作伙伴计划 2 先进移动电话系统 抽象测试例 抽象测试集 加性高斯白噪声 广播控制信道 广播信道 基站识别码 公共控制信道 码分多址 电路域业务 专用信道 数字增强犁无绳通信 专用物理信道 下行导频时隙 可执行测试集 欧洲电信标准协会 前向接入信道 频分多址 前向纠错编码 全面型号认证 文件传输协议 全球认证论坛 通j f j 分组无线业务 全球移动通信系统 互操作测试 国际标准化组织 国际电信联盟 被测实现 媒介接入控制 主调度块 嬲孵姗 一 一m|呈一一唧黜一一3咖一一一鹏唧一眦眦m啷一删册删岍眦m 北京邮电人学硕一t c 学位论文 缩略语 舢 m s c m t n e t o o s r a c h 脚 r b r l c 刚q t l r r c r s c p r s s i s b s c c p c h s s s y n cu l t a c s t c g t d s c d m a t d m a t m s l t t c n u e m 姐m a c h i n ei n t e f f a c e m e s s a g es e q u e n c ec h a r t s d 垮h a l m o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o ns i m u l a t i o n n e t w o r k n o ta v a i l a b l e n o n - a c c e s s s t r a t u m p a g i n gc h a n n e l p a g i n gc o n t r o lc h a n n e l p r i m a r yc o m m o nc o n t r o lp h y s i c a lc h a n n e l p o i n t so fc o n t r o la n do b s e r v a t i o n p a c k e t d a t ac o n v e r g e n c ep r o t o c o l p a c k a g ee n c o d i n gr u l i n g p h y s i c a lr a n d o ma c c e s sc h a n n e l p a c k e ts e r v i c e p a c k e tt e m p o r a r ym o b i l es u b s c r i b e ri d e n t i t y q u a l i t yo fs e r v i c e r a n d o ma c c e s sc h a n n e l r a d i oa c c e s st e c h n o l o g y r a d i ob e a r r a d i ou n kc o n t r o l r a d i on e t w o r kt e m p o r a r yi d e n t i t y r a d i or e s o u r c ec o n t r o l r e c e i v e ds i g n a lc o d ep o w e r r e c e i v e ds i g n a ls t r e n g t hi n d i c a t o r s c h e d u l eb l o c k s e c o n d a r yc o m m o nc o n t r o lp h y s i c a lc h a n n e l s y s t e ms i m u l a t o r u p l i n ks y n c h r o n i z a t i o n t o t a la c c e s sc o m m u n i c a t i o n ss y s t e m t d s c d m at e r m i n a lc e r t i f i c a t i o ng r o u p t i m e d i v i s i o n s y n c h r o n i z a t i o n c o d e d i v i s i o n - m u l t i p l e - a c c e s s t i m ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s t e m p o r a r ym o b i l es u b s c r i b e ri d e n t i t y t r e ea n dt a b u l a rc o m b i n e dn o t a t i o n u s e re q u i p m e n t 第5 3 页共6 0 页 人机接口 消息序列图 数字移动通信模拟实 验网 不存在 非接入层 寻呼信道 寻呼控制信道 主公共控制物理信道 观察控制点 分组数字汇聚协议 分组编码规则 物理随机接入信道 分组域业务 分组域临时移动用户 识别号 服务质量 随机接入信道 无线接入技术 无线承载 无线链路控制 无线网络临时标识 无线资源控制 接收信号码功率 接收信号强度指示 调度块 辅公共控制物理信道 系统模拟器 上行同步( u p l i n k s y n c h r o n i z a t i o n ) 全接入通信系统 t d s c d m a 终端认证 小组 时分同步码分多址 时分多址 i 临时移动用户识别号 树表联合表示法 用户设备 媳 茎呈 嘲 一 一 咖 一 陬 一 黔 北京邮电大学硕士学位论文缩略语 u m t s u p p c h u t r a n u r a u s i m w c d m a u n i v e r s a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n ss y s t e m u p l i n kp i l o tc h a n n e l u 船t e r r e s t r i a lr a d i oa c c e s sn e t w o r k u t r a n r o u t i n ga r e a u s e rs e r v i c ei d e n t i t ym o d u l e w i d e b a n dc o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s 第5 4 页共6 0 页 通用移动通信系统 上行导频信道 u m r s 陆地无线接入 网 i 瓜a n 路由区域 用户服务识别模块 u s i m 宽带码分多址 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：a 轧日期。塑! ! ：j ：! z 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在一年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 f 本人签名：。丛盏日期：2 竺竺! ：2 ：12 导师签名： 寸 h 2 跳翌：型z 北京邮电人学硕 = 学位论文第一章绪论 1 1 课题研究背景及意义 第一章绪论 1 1 1课题研究的技术背景 1 ) t d s c d m a 技术介绍 t d s c d m a 第三代移动通信标准是大唐电信集团代表中国提出并被国际电 联所接受的第三代移动通信标准，是近百年来我国通信史上第一个具有完全自主 知识产权的国际通信标准【。t d s c d m a 系统全面满足i m t - 2 0 0 0 的基本要求。 它采用不需对称频谱资源的t d d 模式以及f d m a 佃m c d m a 相结合的多址 接入方式，同时使用1 2 8 m c s 的低码片速率，扩频带宽为1 6 m h z 。 t d s c d m a 系统综合了t d d 和c d m a 的所有技术优势【2 】，具有灵活的空 中接口，并采用智能天线( s m a r t a n t e n n a ) 、联合检测( j o i n td e t e c t i o n ) 、软件无 线电( s o f t w a r er a d i o ) 、接力切换( b a t o nh a n d o v e r ) 等先进技术【3 1 具有相当高 的技术先进性，在三个主流标准中具有最高的频谱效率，在系统容量、抗干扰能 力等方面也都具有突出的优势。 t d - - s c d m a 移动通信系统分为3 部分，核心网，无线局域网，终端。其 中，无线局域网与终端之间的接口称为空中接口。 2 ) 一致性测试介绍 所谓一致性测试就是验证设备实现与相应协议标准的一致性，检验不同的待 测设备是否能够满足一个统一的要求，从而在相同的外部条件下进行相同的动 作，并且输出相同的结果。 1 1 2 课题研究的意义 随着t d s c d m a 产业的迅速发展，众多终端厂家的产品由研发阶段逐渐进 入到了白箱联调和集成测试阶段，终端产业链也逐渐形成。但由于3 g 标准的复 杂性，其中有很多不同的实现方法和标准的可选项以及参数范围的广泛性，根据 以往w c d m a 系统多年来难以兼容的经验教训，如果不进行终端一致性测试， 那么多厂商终端的一致性和互联互通性将成为制约t d s c d m a 产业化和商业运 营的关键因素之一，所以尽早开展终端一致性测试方面的工作就显得尤为重要 【4 】 o 多个厂家进行设备互联时，通过一致性测试能够充分检查设备实现与相应协 第1 页共6 0 页 北京邮电大学硕七学位论文第一章绪论 议标准的符合程度，提高相同标准不同实现之间成功互联的概率。因此，通过一 个标准配置的试验环境，多厂家根据协议规定的测试例来进行标准的、实用的一 致性和互联互通性测试，以准确地验证移动终端设备的各项技术、信令和性能要 求就具有重要的意义。 终端一致性测试的开展是为了保证不同厂家的终端在网络内的表现一致并 能够互联互通，保证终端的开发人员有据可依，从而为运营商保证质量。随着 t d s c d m a 产业化进程的推进和商用系统的呼之欲出，研究终端标准和终端测 试就成了我们的当务之急。其中，解决t d s c d m a 移动终端设备非一致性问题 将成为整个系统演进过程中一个不可忽略的重要因素。积极开展t d s c d m a 移动终端一致性测试技术的研究，提供标准的、实用的一致性测试方法和工具， 以准确地验证移动终端设备的各项技术、信令和性能要求，对于t d s c d m a 产 业化进程具有十分重要的意义。 1 2 课题的主要工作 本课题基于t d s c d m a 终端协议一致性测试例开发研究项目。该项目主要 通过对t d s c d m a 移动通信无线接n ( u u ) 的协议结构和信令以及3 g p p 规范的 深入研究，设计出t d s c d m a 协议一致性测试系统，以检验手机与无线局域网 之间的互联互通。 作者结合t d s c d m a 协议一致性测试例开发研究项目，将课题定位于 t d s c d m a 空中接口协议信令的研究以及测试例实现，严格参照3 g p p 标准， 使用t i c n 语言对测试例进行实现，并对测试结果进行分析，通过和终端厂家 的联调工作来对测试例进行结果的验证。 在设计出的一致性测试系统中，本人所做工作主要为用t r c n 语言完成协 议一致性测试例的开发与实现，这在国内属于首次。t r c n 具有独立于协议、测 试方法和测试设备，适用性和移植性良好的优点。相比于以前的互操作性测试例， 一致性测试例没有二义性，终端无需在多家系统进行验证，因此大大节省了仪表 厂家研发成本，也极大的缩短了终端厂家入网测试的测试周期，为终端厂家节省 了大量的人力物力。 其中，引入u p p c hs h i f t i n g 技术是本人实现的测试例中一个很重要的特点， 基于t r c n 语言实现t d s c d m a 的u p p c hs h i t i n g 技术在t d s c d m a 领域尚 属首次，也属于开创性的工作。 本开发填补了t d s c d m a 领域又一空白，对促进t d s c d m a 产业发展具 有重要意义。 第2 页共6 0 页 北京邮电人学硕士学位论文第一章绪论 1 3 课题的主要成果 根据课题研究内容，课题所取得的主要成果如下： ( 1 ) t d s c d m a 空中接口协议信令的研究分析 入学习t d s c d m a 空中接口协议，并将各个组成部分所完成的功能和他们 之间的信令交互做了一个详细的介绍。唯有如此，才能在编写测试例的过程中能 够对每一个步骤所涉及的每一层的协议信令以及各个参数做出正确的反映。 ( 2 ) 测试例开发方法的研究 对信令流程中的各个消息确定其功能，并用t r c n 语言，依照3 g p p 规范， 编辑出所需发送的每条消息的内容。用t f c n 语言完成协议一致性测试例的开 发与实现，这在国内属于首次。 ( 3 ) u p p c hs h i f t i n g 技术的测试例实现 本人所实现的测试例有一个很大的特点是都引入了u p p c hs h i f t i n g 技术。因 此，本文对t d s c d m a 为什么要引入u p p c hs h i f t i n g 技术，如何实现u p p c h s h i f t i n g 技术进行了详细的阐述。并结合工程项目对一些参数的改动做了详尽的 介绍。基于t r c n 语言实现t d s c d m a 的u p p c hs h i t i n g 技术在t d s c d m a 领域尚属首次，属于开创性的工作。 ( 4 ) 具体测试例的实现 完成了7 个具体的测试例的实现并且进行联调验证。 7 9c e l ld c h 状态下建立r r c 连接：成功 7 2 2 从c e l ld c h 状态到c e l ld c h 状态转变时的无线承载建立：成功 7 2 8 从c e l ld c h 状态到c e l ld c h 状态转变时的无线承载重配置：成 功 7 3 5 从c e l ld c h 状态到c e l ld c h 状态转变时的无线承载释放：成功 7 4 5 从c e l lf a c h 状态到c e l ld c h 状态的传输信道重配置过程 7 4 6 从c e l ld c h 状态到c e l l状态转移( 码道修改) 时的物理信 道重配置：成功 o d c h 7 5 7 小区更新tc e l lf a c h 下的周期性小区更新 1 4 论文的内容安排 本文具体的组织结构如下： 第二章埘s c d m a 空中接口协议的研究分析从t d 2 s c d m au u 接 口协议的介绍出发，分析物理层，数据链路层，网络层的功能，对他们的信令交 第3 页共6 0 页 北京邮电大学硕士学位论文第一章绪论 互进行深入的分析。 第三章协议一致性测试例的开发从介绍协议一致性测试系统出发，引 出了测试例的法定语言：t r c n 语言，接着阐述了协议一致性所依据的3 g p p 标 准，最后讲述了测试集的构成和测试例的开发步骤。 第四章- 协议一致性测试例的实现 以测试例7 9 为例，首先介绍了行标 的要求，接着介绍了一些关键参数和关键步骤的实现，然后对引入u p p c hs h i f t i n g 带来的一些变化做了详尽的阐述，最后与终端进行联调验证通过。 第五章结论对论文工作进行总结，并对下一步工作提出自己的想 法。 第4 页共6 0 页 北京邮电大学硕上学位论文第二章t d s c d m a 空中接口协议相关研究综述 第二章t d - s c d m a 空中接口协议相关研究综述 2 1 引论 空中接口处于基站系统u t r a n 与终端l i e 之间的空中接口，是移动通信系 统的关键部分。t d s c d m a 系统具有宽带的，综合业务的，高质量的，高度灵 活性的空中接口特性，所以其无线接口的技术复杂度和设计结构与第二代移动通 信系统有很大不同。从技术规范和标准的角度来看，u e 和u t r a n 协议完全都 是新的，这些新的协议需要满足u m t s 新的无线技术的要求，这同时也说明新 的无线接口技术对于无线接口的控制和信令功能也有了更高的要求黼崃矧引脯。 t d s c d m a 系统的空中接口协议结构参照i s o 开放系统互连协议模型，根 据本身的实际情况进行了部分增强和简化，形成自己的分层结构。 图2 1t d s c d m a 空中接口协议栈结构 空中接口( u u ) 协议栈分为3 层：物理层( l 1 ) 、数据链路层( l 2 ) 和网络层( l 3 ) 。 图2 1 描绘了从物理层到网络层中的r r c 层的分层结构，其中l 2 分为媒体接入 第5 页共6 0 页 北京邮电大学硕上学位论文第二章t d s c d m a 空中接u 协议相关研究综述 控制( m a c ) 协议和无线链路控常t j ( r l c ) 协议，m a c 和r l c 又分为控制平面和用 户平面。在控制平面，l 3 有两个子层协议，其中较低层的无线资源控制协议( r r c ) 对无线资源的分配进行控制，并发送有关信令，r r c 消息包含建立、修改和释 放。r r c 的高层信令如移动性管理( m m ) 、连接管理( c m ) 不属于接入层范围。其 中连接管理( c m ) 包括呼叫控制、短消息业务和补充业务等功能。在图中，端 到端的通信服务接入点用圆圈表示。m a c 与物理层之间的s a p 提供传输信道， r l c 与m a c 之间的s a p 提供逻辑信道，在控制平面上，r r c 与m m 、c m 之 间的s a p 接口被定义为通用控制g c 、通告n t 和专用控制d c 。 2 2 物理层( l 1 ) 物理层的结构直接关系到终端与基站之间链路性能的好坏，同时对上层的协 议，乃至整个系统的性能都产生很重要的影响。 物理层位于协议栈的最底层，它的主要任务是【1 6 1 ： ( 1 ) 为信号进行基带处理：包括信道编码与复用、扩频与调制等过程。作 为3 g p p 家族的一员，t d s c d m a 与w c d m a 的基带信号处理的原理大同小异， 对于每个传输时间间隔t t i ，物理层以传输块集的形式接受来自m a c 子层的数 据流，这些数据流在物理层经过基带处理后，在无线链路上提供传输服务； ( 2 ) 为上层提供数据传输服务：物理层传输服务主要解决在无线信道中如 何采用和采用何种数据格式传递信息的问题。物理层以传输信道的形式提供数据 传输服务； ( 3 ) 完成一些基本物理过程，如物理测量，小区选择，随机接入，同步建 立与锁定等。 物理层与高层的通信接口有两个【r 轧无线资源控制子层( r r c ) 和介质接 入控制子层( m a c ) 。这两个接1 ：3 通常也叫做控制信道和传输信道l l 引。从图2 2 中可以看到，控制信道位于r r c 子层与物理层之间，信道上主要传递控制类和 状态类的信息，使用c p h y 原语进行层间通信。r r c 子层通过控制信道对物理 层的结构及过程进行控制，如传输信道结构、无线链路配置、测量过程及参数等。 而物理层则通过同一信道对来自r r c 子层的请求进行证实，将检测到的信道同 步失步及其他一些错误情况向r r c 子层进行指示等。 传输信道位于m a c 子层和物理层之间，使用p h y 原语来提供层间数据传 输服务。m a c 子层与物理层之间可并行存在多条传输信道。通过传输信道交换 的内容多涉及对等实体之间的通信。传输信道与物理信道有特定的映射关系，在 下面讨论信道分类和功能时会详细介绍这些映射关系。 第6 页共6 0 页 北京邮电大学硕士学位论文 第二章t d s c d m a 空中接口协议相关研究综述 图2 - 2 高层与物理层的接口 物理信道按其承载的信息被分成了不同的类别，有的物理信道仅用于承载物 理层自身的信息，该信道上的数据直接在物理层产生；有的物理信道用于承载传 输信道的数据，这些信道上的数据由上层通过信道映射进行传送。同时，物理信 道也可以按照功照功能分成公共信道和专用信道，其各自承担不同的控制或业 务数据传送的功能。 物理信道采用四层结构【8 j ：系统帧号，无线帧，子帧和时隙码，依据不同的 资源分配方案，子帧或时隙码的配置结构可能有所不同。 负由咄缸c 6 枷d i 如； 一- 二- - 一二= ；- - - - - _ - - - - - - - - - - - - - - - - - 。， i。 t s 2 嘲t t s 4 t s 5l t s 6 ；l t s 8it s if i d w p 弼 钆一= p l s 蛳，。 c 如嶂) 惭蛐5 ，c 1 6 0 岫，一一“陇s hc 嗽8 6 蛳l d 垃 血hl艇醅柏出kd 血五e i d2 0 p 3 5 2 岫51 4 4 曲；3 5 2 依照8 5 1 5 节来设置与当前小区的s f n 相关的c f n ； 1 依照8 5 1 3 节所述来执行接入等级到一个接入业务等级的映射 ，并在接 入r a c h 时使用给出的接入业务等级； 1 提交r r cc o n n e c t i o nr e q u e s t 消息，在上行链路c c c h 上传输； 1 将计数器v 3 0 0 设置为1 ；并且 1 当m a c 层指示该消息的传输已成功或失败时，启动定时器耶0 0 ； 1 根据t s2 5 3 0 4 选择一条s c c p c h ； 1 开始接收映射到所选s c c p c h 上的所有f a c h 传输信道。 在所传输的r r cc o n n e c t i o nr e q u e s t 消息中，u e 应： 第2 5 页共6 0 页 北京邮电人学硕士学位论文第【q 章1 d s c d m a 协议一致性测试例的实现 1 将信元”e s t a b l i s h m e n tc a u s e ”设置为变量e s t a b l i s h m e n t的 值； _ c a u s e 1 将信元”i n i t i a lu ei d e n t i t y ”设置为变量i n i t i a i ! u e _ i d e n t i t y 的值； u e 应对收到的r r cc o n n e c t i o ns e t u p 消息中信元”i n i t i a lu ei d e n t i t y ” 的值和变量i n i t i a lu ei d e n t i t y 的值进行比较。 如果这两个值不相同，u e 应： 1 忽略该消息的剩余部分。 如果这两个值相同，u e 应： 1 停止定时器t 3 0 0 ，并依照y d 厂r1 3 7 3 2 0 0 6 的8 6 节所述对所有收到的信 元进行处理，除了以下的指定说明： 2 根据y d 厂r1 3 7 3 2 0 0 6 的8 6 3 3 节，如果u e 在该过程结束时将进入 c e l ld c h 状态： 1 根据y d t1 3 7 3 2 0 0 6 的8 6 3 3 节，如果u e 在该过程结束时将进入 c e l ld c h 状态： 2 根据y d t1 3 7 3 2 0 0 6 的8 6 3 3 节，进入u t r ar r c 连接模式。 1 根据y d t1 3 7 3 2 0 0 6 的8 6 3 3 节，状态成功转移后，在上行链路d c c h 上向低层提交一个r r cc o m 忆c 邢o ns e t u pc o m p l e t e 消息，根据如下所述 对该消息的内容进行设置：s u b m i ta nr r cc o n n e c t i o ns e t u pc o m p l e t e m e s s a g et ot h el o w e rl a y e r so nt h eu p l i n kd c c ha f t e rs u c c e s s f u ls t a t et r a n s i t i o np e r y d 厂r1 3 7 3 - 2 0 0 6 s u b c l a u s e8 6 3 3 ，w i t ht h ec o n t e n t ss e ta ss p e c i f i e db e l o w ： 2 将信元”r r ct r a n s a c t i o ni d e n t i f i e r ”设置为： 3 表格”a c c e p t e dt r a n s a c t i o n s ”中r r cc o n n e c t i o ns e t u p 消息所对应的 条目中的变量t r a n s a c t i o n s 的”r r ct r a n s a c t i o ni d e n t i f i e r ”的值：并且 3 清除该条目。 2 从变量u ec a p a b i l i t yr e q u e s t e d 中重新提取它的u t r au e 的无 线接入能力信元；然后 2 将该信元包含在信元”u er a d i oa c c e s sc a p a b i l i t y ”和信元”u er a d i o a c c e s sc a p a b i l i t ye x t e n s i o n ”中( 假如