基于tdma的无线自组织网rlc层协议软件构设与实现

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1、基于TDMA的无线自组织网RLC层协议软件构设与实现第一章绪论1.1研究背景与意义无线自组织网络具有网络自适应、抗损毁、可扩展和可移动等优点。正因为如此，美军早在上个世纪70年代就开始了对无线自组织网络技术进行研究[1]，伴随着计算机技术的迅猛发展，给予研究无线自组织网络技术提供了极大的支持，从而进一步加快了无线自组织网络技术的发展。提供高速数据的可靠、灵活地传输是本课题研究中一个最重要的目标，而RLC层协议正是无线自组织网络中实现这一功能的一个重要组成部分[2]。由于无线自组织网络应用场景的特殊性，所以它经常在外部环境相对复杂的场景中进行业务数据传输，在此应

2、用场景中无线通信的传输介质相对较差，为保证无线自组织网络有一个可靠的数据传输，所以RLC层协议需要提供一个可靠的传输机制来保障数据的传输，在通常情况下可以采用自动重传ARQ的机制对空口传输数据进行控制。RLC层协议的ARQ机制可以重传未送达的数据单元和接收错误的数据单元，保证接收数据的完整性，达到增强无线通信中数据传输的高效性和可靠性，使得RLC层协议的作用和价值得到了充分的体现。本课题主要研究工作是基于TDMA的无线自组织网络，要求可以在任何时刻任何地方构建一个动态拓扑的无线通信网络，无线移动终端通过认证后接入该网络，完成视频、语音和数据传输等业务[3]。除

3、此之外，网络能够根据用户传输业务数据的速率大小，可以动态配置网络内节点设备的传输资源及传输格式，实现无线链路自适应。同时还要求可以实现对网络外干扰进行测量和抑制、支持对不同业务等级的服务质量保障和支持控制信道和数据信道的功率控制等。1.2本课题的研究进展RLC层协议最早出现在通用分组无线服务技术(GPRS:GeneralPacketRadioService)协议体系中，RLC层协议与MAC层协议定义在一个协议规范中，对RLC层协议的划分较为勉强，使GPRS协议结构变得非常复杂，增加了协议的理解和开发难度，在GPRS协议体系中RLC层协议中确认传输模式和非确定传

4、输模式，且同一时刻只能存在一个实例。R1X层协议在确认模式中只提供单向数据传输，由于业务交互较多，存在频繁链路建立和释放，增加了资源的开销，没有加密功能和流量控制功能[9]。随着3G技术发展，3GPP协议体系相对于GPRS协议体系中的RLC层协议是一个较为独立的协议，在功能定义和层级划分上较为清晰，既能完成分组域（PS:PacketSain)的数据传输功能，也能完成电路域（CS:CircuitSEvolution),LTE改进并增强了3G的空中接口技术，在20M频谱带宽下能够提供下行l00Mbit/s和上行50Mbit/s的峰值速率。但LTE的空口协议栈没有发

5、生根本变化，保持与3G空口协议栈一致。但由于高速率、高稳定性、低时延的要求，RLC层协议在ARQ机制和内存管理方面有一定的优化。..第二章RLC层协议设计2.1空口协议找架构无线自组织网络内的节点设备间通过空中接口（Uu接口）相连接。Uu接口主要用来传输信令或用户数据，对应分为控制平面和用户平面。Uu接口从协议的角度可以分为以下三个协议层：物理层（L1)、数据链路层（L2)、网络层（L3)。其中L2层又可以分为媒质接入控制（MAC)和无线链路控制（RLC);L3层包含无线资源控制管理（RRC)。空口协议找架构如图2-1所示。I无线控制平面协议栈如图2-2所示，

6、主要负责对无线接口的管理和控制，包含RRC协议、MAC、RLC协议和物理层协议。RRC层协议位于无线自组织网络内节点设备的网络层，主要负责节点设备接入控制、资源分配、建立路由等功能。数据链路层和物理层提供对RRC协议消息和业务数据的传输功能。2.2RLC层协议设计在无线自组织网络协议栈中RLC层协议位于MAC层之上RRC层之下，属于L2部分。RLC层协议最主要的功能是完成节点设备之间传输空中接口的控制信令和用户数据上层协议使用RLC层协议提供的服务，在高层与RLC之间传输的是服务数据单元(SDU:ServiceDataUnit)，在RLC层协议与MAC层协议之

7、间传输的是RLCPDUo从上层收到RLCSDU后经过RLC层协议处理后，传递给MAC层协议的数据就是RLCPDUo反之，从MAC层协议传递到RLC层协议的MACPDU数据经过RLC层协议处理后就是RLCSDU，RLC层协议将RLCSDU发送给高层。RLC层协议依据业务类型的不同，为高层提供三种传输模式（透明模式、非确定模式、确定模式）。在控制平面上，RLC层协议向RRC提供的业务信令无线承载；在用户平面上，RLC层协议向上层提供无线承载。RLC层协议向上层提供的主要服务包括：TM模式的数据传输服务，UM模式的数据传输服务，AM模式的数据传输服务。RLC层协议除

8、了提供以上功能服务外，根据项目的实际需