LTE-A系统中RRC子层ASN.1编解码的研究与实现

摘要

为了追求更高速率的数据业务和更低网络时延的服务质量，近年来世界各大设备制造商和网络运营商越来越倾向于LTE技术。为了保证LTE技术及其后续先进技术的长久生命力，3GPP组织启动了LTE-A的技术的研究，并提出了在100MHz的频谱带宽下1Gbit/s的下行的峰值速率和500Mbit/s的上行峰值速率的技术要求。无论是LTE-A的市场需求和技术发展，还是运营商的积极性，业界都对LTE-A进展预期表示很乐观。
　　 ASN.1是网络系统中用于描述结构化抽象数据类型的一种灵活记法。它可以选择一种无歧义的精确规则来描述独立于特定计算机硬件的对象结构，这样使得所有不同体系、不同编程语言的终端都能互联互通。在LTE-A系统中，RRC协议网络端和终端之间的参数使用ASN.1来描述，再使用ITU-T定义的X.691中的转换算法来将ASN.1数据对象转化为传输编码。这种将数据类型的定义与传输语法相分离，有利于数据的进一步升级，极大地简化了系统的复杂性。
　　 RRC子层ASN.1是LTE-A协议的重要组成部分。本文根据LTE-A协议栈软件的具体需求，在充分理解协议的基础上提出了一个ASN1C系统方案。ASN1C系统分为ASN1C数据对象和ASN1C编解码系统两个部分。其中ASN1C编解码系统包括基本模块、辅助模块和核心模块，各个模块功能划分科学，结构简明清晰，共同完成对RRC协议ASN.1数据对象的编解码过程。本文不仅给出了ASN1C系统实现的关键算法，还提供了对该系统进行软件升级的一套合理方案，以保持软件的长久生命力。
　　 通过对ASN1C系统全方位的一致性测试分析，结果表明该系统能对RRC消息进行正确的编解码，完全满足LTE-A协议软件的全部要求。ASN1C系统具有开发过程简单和良好的可扩展性等优势，并且该软件的开发过程中使用的一些软件工程思想在其他领域也具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

缩略表

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 ASN．1简介

1．3 ASN．1和网络协议

1．4 ASN．1在RRC层的应用

1．5 论文结构

第二章 RRC抽象语法分析

2．1 基本规则

2．2 语法约定

2．2．1 标签

2．2．3 模块

2．2．4 类型和值

2．3 简单类型

2．4 结构类型

2．5 约束规范

2．6 RRC协议PDU

2．7 本章小结

第三章 UPER传送语法研究

3．1 BER基本规则

3．2 PER基本规则

3．3 数的编码

3．3．1 完全约束数的编码

3．3．2 半约束数的编码

3．3．3 无约束数的编码

3．3．4 小自然数的编码

3．3．5 长度域编码

3．4 各类型编码

3．5 RRC协议PDU的UPER完整编码

3．6 本章小结

第四章 ASN1C系统实现

4．1 编码原则

4．1．1 边界对齐

4．1．2 数据格式

4．2 ASN1C系统模型

4．2．1 软件编译

4．2．2 ASN1C方案

4．3 抽象语法设计

4．4 传送语法设计

4．4．1 基本模块

4．4．2 辅助模块

4．4．3 结构模块

4．5 代码设计

4．6 本章小结

第五章 ASN1C系统一致性测试

5．1 测试准备

5．2 测试任务

5．3 测试用例及结果

5．3．1 不含扩展标记的整型全约束编码函数测试

5．3．2 BCCH-BCH-Message编解码测试

5．3．3 PCCH-Message编解码测试

5．3．4 附着过程测试

5．4 本章小结

第六章 论文的总结和进一步安排

6．1 论文的工作总结

6．2 论文的主要贡献

6．3 进一步研究工作重点

致谢

参考文献

附录 攻硕期间从事的科研工作及取得的研究成果