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1、重庆邮电大学硕士学位论文TD-SCDMA终端RRC协议测试研究姓名：姚明菊申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：李小文20080530重庆邮电大学硕十论文摘要摘要TDSCDMA作为第三代移动通信国际标准的三大主流标准之一，是移动通信诞 生以来中国首个拥有自主知识产权的标准。它得到了国内外众多通信巨头的大力支 持，目前在中国已建立起完整的TDSCDMA产业链。TDSCDMA的大规模商用指 日可待，TDSCDMA产业的开展已进入了最后的攻关阶段，测试任务相当繁重而紧 张。文章正是产生于这样的背景下，系统地阐述了TDSCDMA协议软件的RRC模 块从协议分析到实现，再到测试验证的完整开发过
2、程。首先，介绍了协议测试相关理论，为协议测试提供了理论依据。其次，对 TDSCDMA终端RRC子层协议进行了详细分析，着重分析了RRC连接模式下的 几个重点过程。然后，介绍RRC实体的具体实现。包括基于有限状机对状态进行 了划分、定义连接模式下各个状态之间的转移以及使用SDL与C代码相结合的方 法对RRC进行具体实现。最后，重点对已实现的RRC模块进行TrCN板级测试。作者结合多年的 TDSCDMA终端协议栈测试经验，针对协议栈软件开发后期的需求，对TrCN和 SDL协仿真测试方法进行了改良，提出了基于TrCN的板级测试方法，并对 TDSCDMA终端RRC子层的无线承载重配置和小区更新两个重点
3、过程进行了板级 测试。通过对测试得出的MSC图的详细分析，把实际测试结果中的状态转移、MSC 图中的信号流程、消息交互以及数据流等与预期的情况进行比拟。验证了原因为无 线链路失败的小区更新过程设计的正确性，也定位出在无线承载重配置的设计过程 中存在的故障点，同时也验证了TrCN板级测试方法的有效性。关键词：TDSCDMA，无线资源控制，协议测试，TrCN板级测试方法重庆邮电大学硕十论文摘要AbstractAs one of the three main international standards for the third generation mobile communication，T
4、DSCDMA is the first standard of China with autonomous intellectual propertyIt is vigorously supported by both内rd盟and domestic communication giants Presently,TDSCDMA indus缸y chain has already been established in ChinaLargescale commercial is just around the corllel)Industrial development has entered
5、the final attack stage of the leseltreh)and the testing task has been quite Ollerous and intenseThis paper is based 011 such a background,it exposits the development process of RRC from the analysis to the realization and the certification lastlyFirstly,it introduces the correlated theories about pr
6、otocol test,which provide a theoretical basis for the protocol testSecondly,it gives a detailed analysis Oil the protocol of RRC，it mainly analyzes the reeonfiguration,cell update and measurementThen，it introduces the realization about RRC，including the division of state,the transfer of state under
7、eormection and using SDL and C code to realise RRCFinally,it focuses on the board-level test based on TTCN for RRCAccording to the demand ofthe later development,combined with the authors many years ofTDSCDMA terminal protocol stack testing experierlcl嚣，it proposes the TICN board-level test method b
8、ased on improving the test methods of TrCN and SDL，and then,it takes two test cases about RRC as atl example to verify itIt analyses the MSC by TICN boardlevel test particularlyThen,compared the expectant situation with the state transfer,the signal flow and the data in MSC，the correctness about cel
9、l update,the mistake about RBrecontiguration and the validity about the test method was verifiedKeywords：TDSCDMA，radio resource control sublayer(RRC)，protocol test，TrCN board1evel test methodII重庆邮电大学硕十论文第一章绪论第一章绪论11 TDSCDMA系统概述第三代移动通信系统(3G。Third Generation mobile communication)是一代有能 力解决第一、二代移动通信系统的主
10、要弊端的先进的移动通信系统。它的一个突出 特点是要实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点、与任何人、 用任意方式、高质量地完成任何信息的移动通信与传输。IMT2000(International Mobile Telecommunication 2000)是国际电信联盟提出 的第三代移动通信系统，其目的在于形成全球统一的频率、统一的标准、实现全球 漫游和提供多种业务，总共包括CDMA2000，WCDMA，TDSCDMA三个主流标 准在内的五大标准体系【1112。TDSCDMA也被称为低码片速率(LCR，Low Chip Rate) TDD工作方式，完全在第二代GSM的核心网根底上
11、演进，实现从第二代到第三代 的平滑过渡。TDSCDMA系统集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体，系统 容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强。它的主要技术特点【1】【3】如下：TDD模式便于提供非对称业务TDSCDMA系统工作在TDD(Time Division Duplex)模式，在周期性重复的 时间帧里传输根本TDMA突发脉冲，通过周期性地转换传输方向，在同一载波上交 替进行上下行链路传输。TDD方案的优势在于系统可根据不同的业务类型来灵活地 调整链路的上下行转换点。在传输对称业务时，可选用对称的转换点位置；在传输 非对称业务时，可在非对称的转换点位置范围内选择，从而提供最正确频谱利用
12、率和 最正确业务容量。TDD方式的另一优势就是系统无需成对的频段，可以使用FDD系 统无法使用的任意频段。低码片速率TD-SCDMA系统的码片速率为128Mes，是高码片速率384 M酏的三分之一。 接收机接收信号采样后的数字信号处理大大降低，从而降低了系统设备本钱，适合 采用软件无线电技术，还可以在目前DSP的处理能力允许和本钱可接受的条件下使 用智能天线、联合检测、MIMO等新技术来降低干扰、提高容量。另外，低码片速 率也提高了频谱利用率、使频率使用更加灵活。(D上行同步上行同步就是指上行链路各终端信号在基站解调器完全同步，它通过软件及物重庆邮电人学硕十论文 第一章绪论理层设计来实现，这样
13、可使正交扩频码的各个码道在解扩时完全正交，相互间不会 产生多址干扰，克服了异步CDMA多址技术由于每个移动终端发射的码道信号到 达基站的时间不同，造成码道非正交所带来的干扰，提高了TDSCDMA系统的容 量和频谱利用率，还可简化硬件电路，降低本钱。(D智能天线TDSCDMA系统的上、下行信道使用同一载频，上下行射频信道完全对称，从 而有利于智能天线的使用。智能天线系统由一组天线阵及相连的收发信机和先进的 数字信号处理算法构成。在发送端，智能天线根据接收到的终端到达信号在天线阵 产生的相位差，利用先进的数字信号处理算法提取出终端的位置信息，根据终端的 位置信息，有效地产生多波束赋形，每个波束指向
14、一个特定终端并自动地跟踪终端 移动，从而有效地减少了同信道干扰，提高了下行容量。空间波束赋形的结果使得 在保持小区覆盖不变的情况下，极大地降低总的射频发射功率，一方面改善了空间 电磁环境，另一方面也降低了无线基站的本钱。在接收端，智能天线通过空间选择 性分集，可大大提高接收灵敏度，减少不同位置同信道用户的干扰，有效合并多径 分量，抵消多径衰落，提高上行容量。智能天线无法解决的问题是时延超过码片宽 度的多径干扰和高速移动的多普勒效应造成的信道恶化。因此，在多径干扰严重的 高速移动环境下，智能天线必须和联合检测、干扰抵消及Rake接收等抗干扰的数 字信号处理技术同时使用，才可能到达最正确效果。，
15、(D联合检测TDSCDMA系统是干扰受限系统。系统干扰包括多径干扰、小区内多用户干扰 和小区间干扰。这些干扰破坏各个信道的正交性，降低CDMA系统的频谱利用率。 传统的Rake接收机技术把小区内的多用户干扰当作噪声处理，而没有利用该干扰 不同于噪声干扰的独有特性。联合检测技术即“多用户干扰抑制技术，是消除和 减轻多用户干扰的主要技术，它把所有用户的信号都当作有用信号处理，这样可充 分利用用户信号的扩频码、幅度、定时、延迟等信息，从而大幅度降低多径多址干 扰，但同时也存在多码道处理过于复杂和无法完全解决多址干扰等问题。将智能天 线技术和联合检测技术相结合，可获得较为理想的效果。TDSCDMA系统采用的低 码片速率有利于各种联合检测算法的实现。(D接力切换 由于TDSCDMA系统采用智能天线，可以定位用户的方位和距离，所以系统 可以采用接力
