Femtocell Iuh接口協(xié)議軟件的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、Femtocell技術(shù)為解決3G室內(nèi)覆蓋的問題而提出，它的出現(xiàn)為未來移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展指明了方向，其造價很低，特別適用于高密度人口環(huán)境下的室內(nèi)使用。Femtocell通過本地IP寬帶接入到運營商的核心網(wǎng)為用戶提供語音和數(shù)據(jù)服務(wù)，而用戶無需使用特別的移動終端設(shè)備，大大降低了部署的難度。3GPP標(biāo)準化組織將RAN網(wǎng)關(guān)方式確定為Femtocell網(wǎng)絡(luò)組建標(biāo)準方式。RAN網(wǎng)關(guān)方式對運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改動最小，是移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進的理想方案。Iuh接

2、口是RAN網(wǎng)關(guān)方式引入的一個核心概念，對Femtocell網(wǎng)絡(luò)的部署起到重要作用。Iuh接口協(xié)議棧在標(biāo)準Iu接口協(xié)議棧的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來，是本文研究和討論的重點。其主要添加了HNBAP協(xié)議和RUA協(xié)議用于支持家庭基站特有的功能，同時也重新修訂了RANAP協(xié)議和部分用戶面協(xié)議。
　　本文首先介紹了Femtocell網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其網(wǎng)絡(luò)單元的功能，然后結(jié)合UTRAN接口標(biāo)準參考模型分析了Iuh接口協(xié)議棧的總體構(gòu)架。在此基礎(chǔ)之上，按控制面和

3、用戶面劃分，分析了控制面HNBAP協(xié)議和RANAP協(xié)議，隨后分析了用戶面IuUP協(xié)議、RTP協(xié)議和GTP-U協(xié)議。對這些協(xié)議的分析為后續(xù)軟件方案設(shè)計和最終現(xiàn)實奠定了基礎(chǔ)。接著給出了基于ARM9多核DSP構(gòu)架硬件平臺的Iuh接口協(xié)議軟件總體設(shè)計方案。控制面HNBAP協(xié)議和RANAP協(xié)議完成了相關(guān)有限狀態(tài)機及其與RRM模塊的接口的設(shè)計；IuUP協(xié)議完成了IuUP協(xié)議狀態(tài)機的設(shè)計、層次間通信的原語和數(shù)據(jù)幀的處理過程；傳輸網(wǎng)絡(luò)層模塊的實現(xiàn)包括R

4、TP數(shù)據(jù)的發(fā)送流程、GTP-U隧道維護算法和GTP-U路徑探測算法等。
　　最后本文對Iuh接口協(xié)議軟件進行了功能和性能測試。在Femtocell專用網(wǎng)關(guān)的配合下，驗證了Iuh接口協(xié)議軟件對UE發(fā)起的PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和CS語音業(yè)務(wù)處理的正確性。之后對GTP-U協(xié)議模塊的性能進行了分析，結(jié)果表明GTP-U協(xié)議模塊數(shù)據(jù)處理速度和抖動的控制比較理想。從功能和性能角度來說達到了設(shè)計之初的目的。雖然本文給出的Iuh接口協(xié)議軟件是基于HNB側(cè)的設(shè)