数字集群基站上MAC随机接入与保留接入的研究与开发

摘要

数字集群系统能够提供安全、可靠以及高速的语音和数据通信，在全世界取得了迅猛发展。目前，国外数字集群通信技术相对来说已较成熟，但是价格昂贵，安全性和保密性不足，而国内数字集群通信技术起步较晚，成熟度相对较差，还需要时间继续完善。因此，开发具有我国自主知识产权的数字集群系统具有重要意义。
　　媒体接入控制(MAC)协议层是数字集群系统协议栈的重要组成部分之一，负责无线信道的接入和无线资源的管理。上MAC层是MAC协议层的两个子层之一，它为移动台提供物理信道及不同的逻辑信道组合，提供随机接入和保留接入等接入方式，并提供周期性广播以便移动台获得小区同步消息和网络消息等。由于随机接入和保留接入是上MAC层协议栈最重要的接入控制功能，所以它是上MAC层协议栈开发的关键。
　　本文首先综述了上MAC协议接入控制的主要功能以及国内外上MAC协议接入控制的研究状况，并分析了选题的意义；接着在对数字集群空中接口协议栈进行描述的基础上，重点叙述了MAC层的内部结构以及上MAC层协议栈的主要功能；然后，对上MAC层随机接入和保留接入的功能进行了详细叙述，并在分析和比较目前主流通信协议开发语言和开发方法的基础上，提出了协议栈软件的开发语言、开发和调试工具以及实现方法。最后，基于Tornado集成开发环境，使用C语言实现了上MAC层随机接入和保留接入的功能，将程序移植到承载VxWorks嵌入式系统的CVT PXA270平台上，并对相关程序进行了协议一致性测试，测试结果满足设计要求。