基于SDN的LTE協(xié)議棧數(shù)據(jù)鏈路層的研究與實現(xiàn).pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(guī)范(試行)》。另外。該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果獲得()課題(組)經(jīng)費或?qū)嶒炇业馁Y助，在()實驗室完成。(請在以上括號內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒炇颐Q，未有此項聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)摘要摘要近年來，隨著移動智能

2、業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將日益多樣化，未來移動數(shù)據(jù)流量的高速增長，對長期演進(jìn)(LongTermEvolution，LTE)協(xié)議棧提出了更高的要求和挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的LTE協(xié)議棧是一種緊耦合的棧式架構(gòu)，每層協(xié)議都維護(hù)非常復(fù)雜的狀態(tài)信息，而且很難更新及添加新的功能。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SoftwareDefinedNetwork，SDN)是一種已經(jīng)在IP網(wǎng)絡(luò)和Intemet業(yè)務(wù)實踐中證明非常有效的技術(shù)。本文以LTE協(xié)議棧的可重構(gòu)為目標(biāo)，

3、結(jié)合SDN的基本架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)造性地提出了一種基于SDN的LTE協(xié)議棧架構(gòu)。這種架構(gòu)主要實現(xiàn)了協(xié)議棧用戶面與控制面分離、控制信息集中和可編程，是未來協(xié)議棧架構(gòu)的發(fā)展趨勢，具有重要的實際應(yīng)用價值。本文深入研究了LTE的協(xié)議棧數(shù)據(jù)鏈路層的基本結(jié)構(gòu)，從分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PacketDataConvergenceProtocol，PDCP)、無線鏈路層控制協(xié)議(RadioLinkControl，RLC)、媒體接入控制(MediaAccess

4、Control，MAC)子層的功能和需求著手，基于SDN的協(xié)議棧架構(gòu)對數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行設(shè)計。首先將固定的棧式的協(xié)議層打破為若干可串接的“平等”用戶面模塊，比如包頭壓縮、數(shù)據(jù)分段、資源調(diào)度、邏輯信道復(fù)用等，這些模塊可以獨立的進(jìn)行跟新，保證用戶面處理的可重構(gòu)、可編程特性。然后將各子層控制功能集中，包括初始化，數(shù)據(jù)傳輸控制等，構(gòu)成一個中央控制器，對各功能模塊進(jìn)行編排，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能，縮短了控制面處理的交互時延。最后將各子層用戶面和控制

5、面所訪問的數(shù)據(jù)、參數(shù)以及狀態(tài)集中組成一個全局資源庫，采用通用的訪問接口，提供給應(yīng)用層進(jìn)行讀取或?qū)懭耄梢杂行У慕档蛥f(xié)議狀態(tài)機(jī)的實現(xiàn)復(fù)雜度。測試表明，數(shù)據(jù)鏈路層的各功能模塊滿足設(shè)計要求，數(shù)據(jù)處理程序運行穩(wěn)定。通過Socket通信技術(shù)完成模擬基站端與用戶端的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸，驗證了基于SDN的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的功能。未來將進(jìn)一步對協(xié)議棧的架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，并實現(xiàn)物理層和網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議功能，以探究整個通信協(xié)議的實現(xiàn)。關(guān)鍵字：LTE；SDN；數(shù)據(jù)鏈