（信号与信息处理专业论文）tdscdma+iub接口中nodeb及ue在tek1297上的仿真实现.pdf

南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要 摘要 在通信系统r n c 开发的研发集成及验证阶段，系统仿真起着重要的作用。利用系统仿 真，不但可以模拟系统需要的正常硬件环境，还可以模拟出现实中不常出现的硬件失败状 况，以此来考验目标系统r n c 的适应能力。 本论文的主要工作是利用t e k l 2 9 7 对i u b 接口上的正常消息和异常消息进行模拟，对 t d - s c d m a 系统u t r a n 中的n o d e b 和u e 进行仿真，与r n c 进行消息交互。在开发过程中分 为系统设置、建立消息池、编写消息表、创建仿真场景等过程。消息单元的格式是依照 t d s c d m a 通信协议进行编写，符合3 g p p2 5 4 3 3v 4 8 0 和2 5 3 3 1v 4 8 0 协议要求： 消息表结构按照t d - s c d m a 通信标准来组织消息的流程，符合3 g p p2 5 1 2 3v 4 8 0 协议 要求；消息模块通过t e k l 2 9 7 仿真场景进行加载执行。 程序模型采用t e k l 2 9 7 图形化编程环境开发，模块化编程实现，按功能主要分为小区 及信道建立流程、手机注册流程、手机主叫流程、异常消息处理、接力切换等部分。在消 息处理过程中建立了消息识别机制，提高了程序的自适应能力，同时也提高了程序运行的 灵活性。 实践证明整个仿真系统具有较高的可靠性和灵活的修改能力，在某些程度上可以代替 硬件进行消息的交互和处理，减少r n c 测试过程中对硬件环境的依赖程度，并且在运行时 节省工时，减少人工重复性操作，例如手机注册成功率统计，主叫成功率统计等，提高了 工作效率，简化了工作流程。 关键字：3 g 仿真，t d s c d m a ，i u b 接口，t e k l 2 9 7 南京邮电大学硕士研究生学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t c o m m u n i c a t i o ns y s t e ms i m u l a t i o na c t sa ni m p o r t a n tr o l ed u r i n gt h ep h a s eo fr n c d e v e l o p m e n ta n dv e r i f i c a t i o n w i t ht h es y s t e ms i m u l a t i o n ，w ec a ns i m u l a t en o to n l yt h en o r m a l w o r k i n gc i r c u m s t a n c e ，b u ta l s ot h ea b n o r m a lo n e s ，w i t hw h i c hw ec a nd e c i d et h er n cs y s t e m a d a p t i o na b i l i t y t h em a i nw o r ko ft h i st h e s i si ss i m u l a t i o no fn o d e ba n du em e s s a g e si nt h et d s c d m a u t r a n ，i n c l u d i n gt h en o r m a la n da b n o r m a lm e s s a g e s ，w i t hw h i c hw ec a nc o m m u n i c a t e w i t ht h e r n c d u r i n gt h ed e v e l o p m e n tp h a s e ，t h e r e a r et h es u b p r o c e s s e ss u c ha sf o l l o w si nt h e m o d e l ：s y s t e ms e t u p 、b u i l d i n gm e s s a g ep o o r 、d r a w i n gm e s s a g ec h a r t 、c r e a t i n gs i m u l a t o r e m u l a t i o ne t c t h em e s s a g ei sm a d ea c c o r d i n gw i t h3 g p p2 5 4 3 3v 4 8 0s t a n d a r da n d2 5 3 3 1 v 4 8 0s t a n d a r d ；t h em e s s a g ec h a r ti sa r r a n g e db y3 g p p2 5 12 3v 4 8 0s t a n d a r d ；a n dt h e m o d e li se x c u t e db yt e k l 2 9 7e m u l a t i o n t h es o f t w a r em o d e li se d i t e dw i t ht h et e k l 2 9 7g r a p hp r o g r a m m i n gi n t e r f a c ea n dr e a l i z e d b ym o d u l a r i z a t i o np r g r a m i n g i tc a nb ed i v i d e dt ot h es u b s y s t e mo fc e l ls e t u pa n dc o m m e n c h a n n e ls e t u p 、t h eu er e g i s t e r 、t h em o b i l eo r g i n a ic a l l 、a b n o r m a lm e s s a g ec o n t o f l i n g 、b a r t o n h a n d o v e re t c t h es e l fi d e n t i t ya b i l i t yi sa d d e dt ot h es o f t w a r et oi n c r e a s et h em o d e la d a p t i o n t h em o d e li sp r o v e dt oh a v eh i g hr e l i a b i l i t ya n de f f i c i e n ta m e n d i n gc a p a b i l i t y i tc a nw o r k a sas u b s t i t u t eo ft h es u r o u n d i n gh a r d w a r et od e c r e a s et h ed e p e n d a b i l i t yo nc i r c u m s t a n c e i ta l s o c a ni m p r o v et h ew o r ke f f i c i e n c yg r e a t l y ，d e c r e a s er e p e t i t i o u sw o r k l o a da n dp r e d i g e s tt h ep r o c e s s ， s u c ha sw h e nc o u n t i n gt h es u c c e s s f u lr a t eo fm o b i l ec a l lr e g i s e ro rm o b i l eo r g i n a lc a l l k e y w o r d s ：3 gs i m u l a t i o n ，t d s c d m a ，h bi n t e r f a c e ，t e k l 2 9 7 i i 南京邮电大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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的 地方外，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 含为获得南京邮电大学或其它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。 研究生签名：兰垒叁熏日期：竺垒垒! 兰 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：避导师签名：玉5 皋云 南京邮电大学硕士研究生学位论文第1 章绪论 第l 章绪论 1 1 第三代移动通信系统的发展及现状 移动通信系统经历了第一代模拟移动通信系统，第二代数字移动通信系统，目前正在 向第三代移动通信系统过渡和发展。 第一代移动通信系统是模拟系统，主要建立在频分多址( f d m a ) 和蜂窝频率复用的理 论基础上。该系统采用f d m a 技术，模拟语音调制。由于模拟调制的频谱利用率和抗干扰 能力较低、保密性差、提供的业务比较单一，远远不能满足用户的需求，因此，走向数字 化是移动通信的必然，于是人们提出了第二代移动通信系统。 第二代移动通信系统是以数字调制合时分多址( t d l l l a ) 或码分多址( c d m a ) 为主的数 字蜂窝系统。与第一代移动通信系统相比，它具有较高的保密性和频谱利用率、容量大、 能提供较丰富的业务等优点。但是，这两代通信系统主要提供传统的语音和低速数据业务， 随着移动多媒体和高速数据业务的迅速发展，要满足用户的业务需求，迫切需要设计新的 网络来提供更宽的工作频带，支持更加灵活的业务( 如高速率数据、多媒体及对称或非对 称业务等) ，并使终端能在不同的网络间进行无缝漫游。于是第三代移动通信系统在上述 要求下就应运而生。 第三代移动通信系统由国际电信联盟( i t u ) 提出，最初命名为未来公共陆地移动通 信系统，1 9 9 6 年，更名为i m t - 2 0 0 0 ( i n t e r n a t i o n a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n2 0 0 0 ) ， 即该系统的工作频率是2 0 0 0 m h z ，最高业务速率可达2 0 0 0 k b i t s 。t d - s c d m a 发展历程： t d - s c d m at d - s c d m a t d - s c d m at d s c 眦a 与w c d l l a 开始研究提案形成在3 g p p 会议上通过t d d 技术融合 1 9 9 0 钲 1 9 9 8 焦1 9 9 9 链 2 0 0 1 焦 ( 1 ) 全球普及和全球无缝漫游系统：第二代移动通信系统般为区域或国家标准，而 第三代移动通信系统是一个在全球范围内覆盖和使用的系统。 ( 2 ) 支持多媒体( 特别是i n t e r n e t ) 业务：第三代移动通信系统的业务能力比第二代 系统由明显的改进，如能支持话音、高速率分组数据和多媒体业务。 ( 3 ) 便于过渡、演进：由于第二代移动通信系统的无线网络已具有相当规模，这样第 三代系统能在第二代网络的基础上逐步灵活演进而成，并应与固网兼容。 ( 4 ) 抗干扰能力强，保密性好，频谱效率高。 ( 5 ) 高服务质量和低成本。 南京邮电火学硕士研究生学位论文第1 章绪论 为了满足上述基本特征，i t u 对i m t - 2 0 0 0 的无线传输技术提出如下要求： ( 1 ) 为支持高速率数据和多媒体业务，在各种条件下所能提供的业务速率为： 快速移动环境，最高达1 4 4 k b i t s ；室外到市内或步行环境，最高速率为3 8 4 k b i t s ； 市内环境，最高速率达2 0 0 0 k b i t s 。 ( 2 ) 传输速率能够按需分配。 ( 3 ) 上、下行链路应适合于传输不对称业务。 由于第三代移动通系统可以实现全球无缝漫游，支持多媒体和不对称业务，高频谱利 用率等优点，因此人们对第三代移动通信系统的发展非常关注。为了能够拥有第三代移动 通信系统标准的知识产权，在技术方面占主导地位，许多国家和地区的电信设备制造商先 后提出了十多种技术标准。其标准的确定经过充分的协商和融合，最后确定了第三代移动 通信系统的三大主流标准：w c d m a 、c d m a 2 0 0 0 和t d - s c d m a 。 1 2 三大主流标准的比较 第三代移动系统的三大主流标准w c d m a 、c d m a 2 0 0 0 和t d - s c d i v i a 。他们虽说都满足 i m t 一2 0 0 0 的要求，但在一定程度上也存在着差别，下面我们主要从技术性能和频谱利用率 两方面进行比较。 ( 1 ) 技术性能比较 三大主流标准都采用了c d m a 技术，但是他们采用不同的带宽和码片速率；此外，只 有t d s c d m a 系统采用时分双- f ( t d d ) 方式，其他两种标准都采用频分双工( f d d ) 方式。 t d d 方式处理在终端移动速度和小区覆盖半径方面略显不足之外，它本身具有突出的优势， 如上、下行工作于同一频段，不需成对的频率等。在频率资源日趋紧张的情况下，这点尤 为重要。 在三种主流标准中，只有t d - s c d m a 使用接力切换、智能天线、联合监测等先进技术。 因此在频谱利用率、系统容量和抗干扰能力等方面都具有明显的优势。 ( 2 ) 频谱利用率比较 t d s c d m a 系统在第三代移动通信系统标准中频谱利用率最高，主要归功于采用如下技 术： t d d 模式：上、下行在同一载波上传输，可根据业务类型灵活地调整上、下行转换点， 避免了上、下行数据量不对称而造成的资源浪费； 2 南京邮电大学硕士研究生学位论文第1 章绪论 智能天线和联合监测：智能天线的应用提高天线增益和减少系统干扰，联合检测消除 多址干扰( m a i ) 和符号间干扰( i s i ) ，二者的结合可显著提高系统容量和频谱利用率； 上行同步技术：它使所有用和的伪随机码在到达基站时同步，采用此技术可使每个码 道在解扩时完全正交，从而消除多址干扰； 动态信道分配：能保持所需要的服务质量( q o s ) ，减少干扰；同时，通过最小化重 用距离使系统容量达到最大化。 1 3t d - s c d m a 技术 t d s c d m a t i m ed i v i s i o n s y n c h r o n o u sc o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s ( 时分 同步的码分多址技术) 是集c d m a 、t d m a 、f d m a 、s d m a 技术优势于一体、系统容量大、频 谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。嘲嘲 它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步c d m a 、软件无线电、低码片速率、多 时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。 t d s c d m a 为u t r a f d d ( w - c d m a ) 的一个种替代方案；t d s c d m a 提供了很多优势， 诸如频谱分配灵活( 1 6 m h z ) ，频谱利用率高，成本低，有效地支持不对称的数据业务，简 化终端设计等。下边是t d s c d m a 与w c d m a 的一些特性对比： f e a tu r ew c d m at d - s c d m a 系统能力干扰受限资源受限 模式 f d dt d d 带宽5 删z ( 上下行)1 6 m h z 码片速率3 8 4 m c p s1 2 8 m c p s 多路技术 d s c d m ad s - c d m a t d m a 调制技术q p s kq p s k 。8 p s k 同步给n o d eb 提供时间参考 n o d eb 间同步： 上行精确同步 智能天线联合检测n oy e s 终端移动速度5 0 0 k m h1 2 0 k m h 小区半径受限于发射功率l o k m 1 3 1t d - s c d m a 技术特点 ( 1 ) 核心网络基于g s m g p r s 网络的演进保持与g s m g p r s 网络的兼容性 ( 2 ) 核心网络基于t d ma t m 和i p 技术并向全i p 的网络结构演进 ( 3 ) 核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分分别完成电路型业务和分组型业务 ( 4 ) u t r a n 基于a t m 技术统一处理语音和分组业务并向i p 方式发展 ( 5 ) 空中接口t d - s c d m a 3 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第1 章绪论 t d s c d m a 技术体制将采用w c d m a 制式的核心网络结构 1 3 2t d - s c d m a 技术特点3 s ( 1 ) 智能天线s m a r ta n t e n n a ( 2 ) 同步c d m as y n c h r o n o u sc d m a ( 3 ) 软件无线电s o f t w a r er a d i o 1 3 3t d - s c d m a 的关键技术 ( 1 ) 智能天线+ 联合检测 ( 2 ) 多时隙c d m a + d s c d 姒 ( 3 ) 同步c d m a ( 4 ) 信道编码和交织与3 g p p 相同 ( 5 ) 接力切换 1 4 应用于第三代移动通信中的仿真技术现状 1 4 1计算机通信仿真的研究背景 计算机仿真就是建立系统数学模型，并利用该模型在计算机上运行，进行系统科学实 验研究的全过程。h 阍嘲自5 0 年代初，美国人a a r o n 借助大型的电子管计算机，并利用最 d , - - 乘法进行滤波器这样的线性网络设计以来，仿真技术的发展已近半个世纪。计算机仿 真应用早期局限在国防科技和军工部门( 如航天，航空，核能等) ，而如今深入到科学研究， 工程设计，辅助决策，系统优化等各个方面，使人们的许多传统观念和方法产生了重大变 革。计算机仿真技术被称为继科学理论和实验研究后的第三种认识和改造世界的工具，计 算机技术的发展，计算数学的成熟，使计算机仿真技术成为一种工程领域必不可少的重 要设计手段，它的应用可以大大地缩短产品的开发周期和降低产品开发的成本，从而提高 产品的竞争力。 早期的计算机仿真技术需要仿真人员自己推导系统的数学模型，应用编程语言将数学 模型转化成为计算机能够直接运算的程序。应用此法设计仿真程序，不仅要求仿真人员须 精通所采用的计算机语言，还使他们将大量的时间和精力耗费在程序的编写和调试上，而 不能致力于对系统模型和仿真方法的研究。为了使仿真人员摆脱复杂的程序设计，从2 0 4 南京邮电犬学硕士研究生学位论文 第1 章绪论 世纪6 0 “7 0 年代，就有人发展了面向仿真问题的仿真专用语言。它采用简单的方式( 即仿 真人员熟悉的描述问题的方式) 来表达仿真中常用的算法或控制流程。早期的仿真语言有 c s m p ，c s s l ，d s l ，m i m c 等，应用十分广泛。这些通用的计算机仿真软件系统的主要特点 是： 1 提供了方便的数学模型建立工具，使用者可方便地在计算机上建立自己的数学模 型。 2 定义了一些典型，通用和专用的非线性函数，加速数学模型的建立过程。 3 提供多种数值计算方法。 4 提供灵活，方便和直观的多种输出格式。 5 具有友好的窗口式人机界面等。 然而这些仿真语言的还是基于提供给仿真人员一种更方便的数学模型在计算机中的 表达方式，通过仿真语言这个中介，使得仿真人员可以跟方便地把数学模型转化到计算机 中去运算。因此，还是需要专门的仿真人员进行操作，因此数学模型的建立还是需要仿真 人员来进行。 1 4 2 通信仿真的研究现状 在t d - s c d m a 领域，现在有大量的通信设备的研发需要仿真来验证系统和测试系统的 性能。在3 g 的通信系统中，有大量的新技术应用于系统的研发过程中，例如c o r en e t w o r k 的测试、u t r a n 的测试等等。同时也出现了许多专门应用于通信仿真测试的仪器，例如 n e t h a w k 公司的e a s t 仿真测试仪，t e k t r o n i x 公司的k 1 2 9 7 协议仿真测试仪，c a t a p u l t 公 司的d c t 2 0 0 0 系列的仿真测试仪等。这些仪器专门应用在3 g 研发测试阶段，为系统测试 提供了良好的方法和工具。 现阶段的测试仪器大部分采用图形化编程界面，方便用户与机器进行人机交互。专门 的应用软件为通信测试编程人员提供了良好的编程环境，用户可以按照通信协议来编写自 己的消息单元、消息流程和测试用例。利用专门的仿真设备可以实现对通信设备的设计及 功能验证、压力测试、性能测试、负载测试、一致性测试、安装及验收测试等。 1 5 论文结构安排 第1 章介绍第三代移动通信系统的发展，三大主流标准的比较和t d - s c d m a 关键技术； 分析了通信仿真测试的研究背景和现状。 5 南京邮电大学硕士研究生学位论文第1 章绪论 第2 章介绍t d - s c d m au t r a n 系统结构、t d s c d m a ( 3 g p p 2 6 4 3 3 和2 5 3 3 1 ) 协议，着 重介绍i u b 接口协议栈等； 第3 章介绍k 1 2 9 7 仿真原理； 第4 章介绍小区建立流程，消息单元及消息流程以及仿真结果； 第5 章介绍呼叫建立和释放流程，消息单元及消息流程和仿真结果； 第6 章介绍异常测试用例的设计，主要包括仿真异常事件，不成功事件等及仿真结果； 第7 章介绍利用k 1 2 9 7 对t d - s c d m a 接力切换的仿真过程及结果； 第8 章介绍程序的结构及优化； 第9 章介绍调试过程中遇到的问题及相应的解决方案； 1 6 本论文的创新之处 在项目研发过程中，软件模拟仿真对对工程应用起到了不可替代的作用。本论文的工 作内容基于3 g p p 协议，将通信消息用软件加以模拟从而和真实的设备进行消息交互，和 其他的模拟方案相比，本论文的建模更具有广泛的自适应性，程序执行过程中更具有智能 性，执行效率更高，维护性更强。对于仿真建模的结构组织提出了更先进的方法，从而提 高的工作的效率。 6 南京邮电大学面l 研究生学位论文 筇2 $ u m a n 接口排和功 2 1 概述 第2 章u t r a n 接口协议和功能 囤2 一li j t r a n 接口 如图2 一l 。1 所示，t d s c d m a 系统中u t r a n 接口包括l u b l u r l u u u 接口“3 ，接口连接 的网元加表2 1 所示： 接口 台义 u t k n0u e2 目逻辑接口 r n c ，n o d e b 之间的逻辑接口 r n co jr n c 之目的g 辑接口 r n c 与删之间逻辑接u i2 lu t r a n n i u b i u r i u u u 都为标准的接口可以连接不同设各供应商提供的设备。一般将 l u b l u r l u 接口统称为u t r a n 地面接口。 根据r n c 连接的c n 设备的不同，i u 接口又可以分i u - c s 接口、l u p s 接口和i u b c ， 其中i u c s 为r n c 和m s c 之间的接口，i u p s 为r n c 和s g s n 之间的接口，i u b c 为r n c 和 c b c 之间的接口。 南京邮电大学硕士研究生学位论文第2 章u t r a n 接口协议和功能 2 2u u 接口 2 2 1u u 协议结构 u u 接口为u e ( u s e re q u i p m e n t ) 与u t r a n 之间的接口，是t d - s c d m a 系统的空中接口， 也是最重要的接口。嘲 u u 接口可分为三个协议层：物理层( l 1 ) 、数据链路层( l 2 ) 和网络层( l 3 ) ，如图 2 2 2 1 所示。 l 1 主要用于为高层业务提供传输的无线物理通道。该层由n o d e b 实现。 l 2 包括m a c ( m e d i u ma c c e s sc o n t r 0 1 ) 、r l c ( r a d i ol i n kc o n t r 0 1 ) 、b m c ( b r o a d c a s t m u l t i c a s tc o n t r 0 1 ) 和p d c p ( p a c k e td a t ac o n v e r g e n c ep r o t o c 0 1 ) 四个 子层。 l 3 包括接入层中的r r c 子层和非接入层的( m o b i l i t ym a n a g e m e n t ，移动性管理) 和c c ( c a l lc o n t r o l ，呼叫控制) 。 l 2 和l 3 的r r c 子层由r n c 实现。 o e # ：七 i d u p o | “n 、耐d - r o i - - - o ，：坤i e ：一 u u 0b 帕帆d - 。v 口咖怕坼，轴au p h 脯h 如删m 图2 - 2u u 接口协议栈结构 u u 接口各协议遵循的规范如图2 - 3 伽所示。 8 l 3 r j d ；o 日q a r l n l k l 2 j p d c p l 2 j b m c l 2 瓜l c 玳 薰| = 南京邮电大学硕士研究生学位论文 2 3i u b 接口 2 3 1协议结构 第2 章u t r a n 接口协议和功能 图2 - 3u u 接口技术规范 i u b 接口是r n c 和n o d e b 之间的逻辑接口，i u b 接口协议栈模型如图2 4 口1 所示。 r a d l 0 叶e t l v or k u ；erp 诅1 e l r a d i oc 6 b t ，6 lp b 6 u 瓣 n e j 呻o kn 0 d eb n = l 却e a p l ：l i c j t i o rp a r t 【n ，a l r a n s p o r tp l e t v j o r f ： 一二帅i l _ 纠。肋肚一i t r z n s l ：o r t a l c p ： l 叫 ) 萄3 0 1 ) 7 1 ，讥7 i s s c r u 3 s o f u n l s s c n f 0 ：c o p a l 。，p t0 a li y ) e6 i a p l 1y p e 2 i f：a m ： i ： - i p h v s i c a ll a y e r i ：l ： 图2 - 4i u b 接口协议栈结构 l u b 接口技术规范间的关系如图2 5 删所示。 9 南京邮电大学硕士研究生学位论文第2 章u t e a n 接口协议和功能 r a d i o n e t w c r k l a v e r r a d i o n e w c r kj ! 固| | i i u s e r h a r e r a 3 s i z o r i n e ：、f v o r k c o r t i dp l a n e r c m s p o r ts 啪一n g t r a n s p o r lt s 2 置4 2 6 l a t e r( oe dc a t dc h - n n d d e d i c a t e dc o m m o n ir 0 p 哪 c b a n n e ic h ：n n e i n 队r t r - t t r a n s p o ，tl r j 信p c r t t s2 置4 3 2 c co 丌t m s 们2 5 c h 4 a 3 n 4 n 翻 t r a l i ep o )t s 2 5 4 拍t s 2 5 4 弭 i le h 弹i c al a ，e t s2 5 , 4 3 1 ： 2 3 2n b a p 基本功能 图2 - 5i u b 接口技术规范 n b a p 是i u b 接口无线网络层控制面信令协议，提供以下主要功能： 小区配置管理、公共传输信道管理、系统信息管理、资源事件管理、配置调整、公共 资源测量、无线链路管理、无线链路监控、压缩模式控制、专用资源测量、下行功率漂移 校正、通用错误情形报告。 2 3 3n b a p 基本过程 n b a p 基本过程分为公共过程和专用过程： n b a p 公共过程是对n o d e b 的一个特定u e 上下文的初始化请求过程，或不是和一个特 定u e 相关的请求过程，n b a p 公共过程也包括逻辑0 m 过程； n b a p 专用过程是和n o d e b 的一个特定u e 上下文相关联的过程。 这两种类型的过程由各自的信令链路承载。 ( 1 ) n b a p 公共过程 n b a p 功能和它所包含的公共过程之间的对应关系如表2 2 所示。 n 8 a p 功能n b a p 公共过程 小区配置管理小区建立、小区重配置、小区删除 公共传输信道管理 公共传输信道建立、公共传输信道重配置、 1 0 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第2 章u t r a n 接口协议和功能 n b a p 功能 n b a p 公共过程 公共传输信道删除 系统信息管理 系统信息更新 资源事件管理 闭塞资源、解除资源闭塞、资源状态指示 配置调整核查请求、核查、复位 公共测量启动、公共测量报告、公共测量结 公共资源测量 果、公共测量失败 无线链路管理无线链路建立 表2 - 2n b a p 功能与n b a p 公共过程关系表 ( 2 ) n b a p 专用过程 n b a p 功能和它所包含的专用过程之间的对应关系如表2 3 所示。 n b a p 功能n b a p 专用过程 无线链路增加、无线链路删除、非同步无线 链路重配置、同步无线链路重配置准备、同步无 无线链路管理 线链路重配置执行、同步无线链路重配置删除， 无线链路抢占 无线链路监控无线链路失败、无线链路恢复 压缩模式控制压缩模式命令 专用测量启动、专用测量报告、专用测量终 专用资源测量 止、专用测量失败 下行功率漂移校正下行功率控制 表2 - 3n b a p 功能和n b a p 专用过程关系表 1 1 南京电太学砸研究学位论文 第3 章k 1 2 9 7 * 真a 理 第3 章k 1 2 9 7 仿真原理 协议测试仪的结构通信模型是符合o s i 参考模型的。在不同的系统下通信可以在两个 独立的场景下币常进行。由k 1 2 9 7 模拟的测试设备t e s tc o m p o n e n t ( t c ) 用来对要进行测 试的设备i t e mu n d e rt e s t ( i u t ) 进行测试。 对于不同的协议而言，他们之间的通信是参照o s i 参考模型由不同的协议层之间的特 定通信进行的。如图31 所示。较高的协议层会用到较底的协议层。在这种方式下，在不 同的通信系统的中的同一层之间的通信例如信息传输、错误检验等就由底层的协议层来实 现。 圈3 一i 通信擤议层模型 对于某一个协议层，其在k 1 2 9 7 上的实现是由的特定的场景程序来实现的。不同的场 景之间通过存取服务原语( a c c e s ss e r v i c ep r i m i t l y e s ) 来进行通信。信息的交换在不 同的服务按入点( s e r v i c ea c c e s sp o i n t s ) 之丑j 进行。如图3 2 所示。 圈32 原语楼 在测试设备( t c ) 和被测试设备( i t l t ) 之间的通信通常是在i 层( l a y e r1 ) 的物理 连接上进行的。k 1 2 9 7 通过测试板卡和配置钡4 试逻辑链路来实现的。 南京“电大学颤l 目f 究生位论文第3 k 1 2 9 7 仿 闰3 - 3 碗件连接原理 对于仿真场景( e m u l a t i o n ) ，1 层的服务是通过特定的p l a c e h o l d e r ：l d s 实现的。对 于每一条逻辑连接，这个p l a c e h o l d e r 提供一个服务接入点，这个接入点可以由高层的场 景来激活。 消息创建系统( t h em e s s a g eb u i l d i n gs y s t e m ( m b s ) ) 可以提供消息代码编辑和编 译功能。在一个消息创建系统中要使用什么样的消息是有些一侧是工程师的通信模型决定 的。利用m b s 我们可以在消息编译的时候更多的去关注消息的内容，而不用去关心编码 的细节。消息电悝系统包括消息池、消息表等。 消息池m e s s a g ep o o l s 的创建由需要仿真的协议栈决定。例如利用n b a p 协议栈可以 创建n b a p 消息池，利用m l 2 l 3 协议栈可以创建a l c a p 消息池，利用r r c 协议拽可以创建 r r c 消息池等。多个消息可以组成一个消息池，并存储在一个消息池文件中。在消息池中 可以创建原语、编码消息和变量这些都是组成独立的消息的元素。 利用消息表m e s s a g es e q u e n c ec h a r t s ( m s 0 可以编辑在不同的通信场景中消息的发 送与接收。并且可以制作出用于仿真场景中可以激活的程序文件。在其用户接口上，可以 选在通信场景，并编辑收到的消息和对其相应的发送的消息流。通过定义在场景( i u t 和 t c ) 关口( g a t e w a y ) ，可以决定在消息表中使用哪些消息池，可以在不同的消息池中选 取消息应用到消息表中。 消息流可以在单独的消息表中创建。在一个消息表工程中可以创建多个消息表。单独 的消息表可以用高层消息序列表( h i g hl e v e lm e s s a g es e q u e n c ec h a r t s ( h m s o ) 来连 接。在一个消息表工程中可阻创建多个这样的高层消息序列表。 南京邮电大学硕士研究生学位论文第3 章k 1 2 9 7 仿真原理 图3 - 4 软件框架结构描述 当消息表编辑完成，可以将消息表工程保存并将其编译成可执行文件。编译好的消息 表工程可以用作仿真场景的一部份，由此可以对仿真场景中的真实的消息交互过程进行控 制。 1 4 南京邮电人学硕士研究生学位论文第4 章小区建立流程分析 4 1 概述 第4 章小区建立流程分析 通过小区建立流程成功建立小区，是t d c d m a 系统能够进行正常通信的前提条件。口1 可以通过两种方式建立小区： ( 1 ) 通过操作维护台建立小区 一般由r n c 直接发起，由小区建立、公共传输信道建立、i u b 数据传输承载建立、系 统消息更新、公共测量初始化等过程组成。 ( 2 ) n o d e b 审计响应触发小区建立 r n c 向n o d e b 发起资源审计过程。n o d e b 向r n c 回审计响应后，由r n c 发起小区建立 过程，此后的过程与通过操作维护台建立小区过程类似。n 町n 订 本章包含以下内容： ( 1 ) 描述相关的各个子过程 ( 2 ) 描述个小区建立完整流程实例 4 2 小区建立过程相关n b a p 消息 4 2 1资源状态指示过程 图4 一i 资源状态指不 资源状态指示用于n o d e b 向r n c 报告n o d e b 物理资源的情况。在以下情况，n o d e b 将 触发资源状态指示过程： 增加n o d e b 的本地小区，即状态变为存在时： 删除n o d e b 的本地小区，即状态变为不存在时； 本地小区的能力发生变化时； n o d e b 的小区能力和或资源运行状态发生改变时； n o d e b 的公共物理信道和或公共传输信道能力发生改变时； 1 5 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第4 章小区建立流程分析 n o d e b 的通信控制端口资源运行状态发生改变时； n o d e b 的本地小区组资源能力发生改变时。 n o d e b 向c r n c 发送资源状态指示消息r e s o u r c es t a t u si n d i c a t i o n ，消息中可能包 含触发原因及相关的逻辑资源内容，如图4 - 1 所示。 4 2 2a u dit 资源审计过程 a u d i t 资源审计过程用于c r n c 对n o d e b 中的配置和逻辑资源状态进行审计。 在a u d i t 过程中，包括a u d i tr e q u e s t 和a u d i tr e s p o n s e 。n o d e b 资源完整的审计 可以通过一个或多个资源审计过程完成，每一个过程携带一个审计序列号，审计可以使 c r n c 了解n o d e b 逻辑资源，并和n o d e b 的资源同步。 在本消息中需要设置的变量有l o n g t r a n s a c t i o n i d ，用来标记消息的对应关系。 ( 1 ) 该过程由c r n c 向n o d e b 发送a u d i tr e q u e s t 消息启动，如图4 - 2 所示。 如果a u d i tr e q u e s t 消息中的信息单元”s t a r to fa u d i ts e q u e n c e ”设置成”s t a r t o fa u d i ts e q u e n c e 则启动了一个新的审计序列号，任何其它正在进行的审计序列都将 终止，n o d e b 将报告审计信息( 或者部分审计信息) 。 如果a u d i tr e q u e s t 消息中的信息单元 s t a r to fa u d i ts e q u e n c e ”设置成”n o t s t a r to fa u d i ts e q u e n c e ”，则n o d e b 将报告这个审计序列的剩余( 或部分) 审计信息。 图4 2 资源审计过程 ( 2 ) n o d e b 通过a u d i tr e s p o n s e 消息响应r n c 资源审计请求。审计响应消息包括逻 辑小区的公共物理信道信息，c c p 信息，本地小区信息，本地小区组信息等。其中本地小 区和本地小区组信息是对n o d e b 物理资源的抽象，从而使r n c 可以根据这些抽象数值分配 小区逻辑资源。 如果a u d i tr e s p o n s e 消息完成了一个审计序列，则n o d e b 会在a u d i tr e s p o n s e 消息 的”e n do fa u d i t s e q u e n c ei n d i c a t o r 信息单元设置为“e n do fa u d i ts e q u e n c e ”。 如果a u d i tr e s p o n s e 消息中没有提供所有的审计消息而只是提供部分消息，则n o d e b 会在a u d i tr e s p o n s e 消息的”e n do fa u d i t s e q u e n c ei n d i c a t o r 信息单元设置为“n o t e n do fa u d i ts e q u e n c e ”。 1 6 南京邮电大学硕士研究生学位论文第4 章小区建立流程分析 4 。2 3 小区删除过程c e l ld e l e ti o n 小区删除过程c e l ld e l e t i o n 用于删除n o d e b 中的一个小区，如图4 - 3 所示。 在c e l ld e l e t i o n 过程中，包括c e l ld e l e t i o nr e q u e s t 和c e l ld e l e t i o nr e s p o n s e 。 本消息中需要的设置的变量有：l o n g t r a n s a c t i o n i d ，l o c a lc e l li d 等。 图4 - 3 小区删除 ( 1 ) c r n c 向n o d e b 发送小区删除请求c e l ld e l e t i o nr e q u e s t 消息，n o d e b 收到该消 息后，将撤除( r e m o v e ) 该小区以及小区中的任何剩余公共信道和专用信道。被删除的小 区和公共信道的状态应被置为”n o te x i s t i n g ”。n o d e b 将撤除小区中的无线链路和所有 n o d e b 通信上下文。n o d e b 同时也要发起被删除小区专用和公共信道的传输承载释放。 ( 2 ) 小区删除后，n o d e b 将发送c e l ld e l e t i o nr e s p o n s e 响应消息。 4 2 4 小区建立过程c e l ls e t u p 在c e l ls e t u p 过程中包含c e l ls e t u pr e q u e s t 和c e l ls e t u pr e s p o n s e 。 图4 4 小区建立过程 c r n c 收到n o d e b 的资源审计响应后，如果小区建立条件满足，则向n o d e b 发送小区建 立请求消息c e l ls e t u pr e q u e s t ，n o d e b 将根据消息中