TD-LTE DRX技术研究及协议实现

摘要

TD-LTE移动通信技术方便了人们的生活，伴随着其高速的数据传输速率以及丰富的多媒体应用，更是对TD-LTE终端的功耗提出了新的要求。为了控制功耗国内外主流厂商都在增强电池性能和容量、提升基带芯片硬件制造工艺、设计基带芯片协议栈省电机制上下功夫。因此对TD-LTE终端省电机制的研究具有必要性和实用性。TD-LTE协议规范中的DRX非连续接收技术是无线通信系统链路层优化能量效率的一项重要方法，对协议栈软件DRX省电机制的设计和实现，是实现TD-LTE移动终端省电的重要途径之一。
　　 论文以TD-LTE终端高层协议栈DRX机制为研究目标，依托实验室承担的国家项目“TD-LTE终端基带芯片的研发与产业化”，通过该项目完成论文设计的实现与测试。
　　 TD-LTE高层协议栈DRX技术在3GPP协议规范中分为RRC空闲模式和RRC连接模式。在协议研究部分对终端在RRC空闲模式和RRC连接模式下的任务流程进行了详细研究。对空闲模式下确定DRX周期、计算寻呼时刻、系统消息改变流程以及空闲下测量过程进行了深入分析，对连接模式下DRX机制的长短周期以及DRX机制几个重要的定时器和具体DRX运行规则进行了研究。明确了一系列空闲和连接模式下UE的协议任务流程。
　　 高层协议栈DRX机制的设计和实现部分，提出了本文的DRX机制模型。定义了DRX机制涉及的协议层间接口原语，在此基础上分别提出了终端在空闲和连接模式下DRX机制的设计思想，并且对连接模式DRX机制提出了改进算法并进行了对比仿真，随后针对UE任务的工作特性对DRX机制进行了设计和实现。
　　 为了验证所设计协议栈DRX机制的正确性，运用TTCN测试工具对设计的DRX机制流程进行测试验证，其中介绍了协议测试的原理及方法，搭建测试平台，编写测试用例，通过分析测试过程中生成的消息序列图和图中的交互信号所携带的数据从而验证了开发设计的正确性。

目录

声明

摘要

缩略表

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 研究对象

1．3 国内外研究现状

1．4 论文主要工作和结构安排

第二章 DRX机制协议研究与分析

2．1 终端在空闲状态下DRX机制介绍

2．2 空闲模式下的DRX周期的配置

2．2．1 网络对终端DRX周期的配置

2．2．2 终端发起的空闲状态下专有DRX周期配置

2．3 空闲模式下的寻呼

2．3．1 寻呼时刻PO的计算

2．4 空闲模式下的系统消息改变更新

2．4．1 LTE系统消息

2．4．2 接受系统消息过程

2．5 空闲状态下的测量

2．5．1 测量优先级判断

2．5．2 测量类型

2．5．3 测量准则

2．6 终端在连接状态下DRX机制介绍

2．7 连接模式下的DRX机制

2．7．1 连接模式下的DRX配置

2．7．2 连接模式下的DRX短周期与长周期

2．7．3 连接模式下的DRX定时器描述

2．8 连接模式下的DRX流程

2．9 本章小结

第三章 TD-LTE终端DRX机制协议过程设计与实现

3．1 TD-LTE终端高层协议栈DRX机制模型介绍

3．2 TD-LTE终端DRX机制协议栈软件接口设计

3．2．1 RRC层与MAC层接口

3．2．2 MAC层与物理层接口

3．2．3 MAC层与DPM接口

3．3 TD-LTE终端空闲模式下DRX机制设计

3．3．1 协议栈空闲模式DRX设计思想

3．3．2 DRX机制中协议栈DPM控制过程介绍

3．3．3 小区选择和重选的SEL状态DRX机制设计

3．3．4 空闲模式下协议栈流程任务设计

3．3．5 空闲模式DRX机制设计方案对物理层的需求

3．3．6 空闲模式DRX机制具体设计

3．4 TD-LTE终端连接模式下DRX机制设计

3．4．1 DRX改进算法

3．4．2 协议栈连接模式DRX设计思想

3．4．3 连接模式DRX接口

3．4．4 连接模式DRX机制定时器设计

3．4．5 连接模式DRX状态设计

3．4．6 连接模式DRX控制变量设计

3．4．7 DRX事件的处理过程设计

3．5 本章小结

第四章 TD-LTE终端DRX机制协议一致性测试

4．1 协议一致性测试原理

4．2 基于TTCN的板级测试原理

4．2．1 TTCN板级测试平台

4．3 测试用例设计

4．3．1 空闲模式下测试例及测试结果

4．3．2 连接模式下测试例及测试结果

4．4 本章小结

第五章 论文工作总结和进一步思考

5．1 论文工作总结和主要贡献

5．2 进一步工作的思考

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间从事的科研工作及发表的论文