TD-LTE系统中MAC层子帧调度研究与实现

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LTE MAC功能及标准介绍

LTE MAC功能及标准介绍

3G
DTCHSAP MAC SAPs
上行3条传输信道 下行5条传输信道
BCH PCH
CPCH
(FDD only)
RACH FACH USCH DSCH DCH Channels
(TDD only)
Transport
LTE
上行2条传输信道 下行4条传输信道
CCCH
DCCH
DTCH
PCCH
BCCH
MAC PDU---随机接入响应格式
E/T/RAPID subheader 1 E/T/RAPID subheader 2
...
E/T/RAPID subheader n
TA TA UL Grant UL Grant UL Grant Temporary CRNTI Temporary CRNTI
MAC payload
每个MAC子头对应一个MAC RAR,过载指示子头除外
MAC实体的功能介绍---协议数据单元
MAC控制单元
BSR MAC控制单元
上报UE的缓存信息
C-RNTI MAC控制单元
用于连接状态下上行失步的场景
DRX命令MAC控制单元
启动或重启DRX周期
时间校准MAC控制单元
User #4
MAC实体的功能介绍---HARQ
同步非自适应HARQ UE#1 1st Transmission UE#1 Retransmission 异步HARQ UE#2 1st Transmission UE#2 Retransmission 自适应HARQ UE#3 1st Transmission UE#3 Retransmission
MAC实体提供的服务
资源调度的实现策略

详解LTE MAC层

详解LTE MAC层

LTE MAC层E-UTRA提供了两种MAC实体,一种是位于UE的MAC实体,一种是位于E-UTRAN 的MAC实体。

UE的MAC实体与E-UTRAN的MAC实体执行不同的功能,图3-3从UE 的角度给出一种MAC实体结构。

MAC结构和功能E-UTRA提供了两种MAC实体,一种是位于UE的MAC实体,一种是位于E-UTRAN 的MAC实体。

UE的MAC实体与E-UTRAN的MAC实体执行不同的功能,图1从UE的角度给出一种MAC实体结构。

根据图1,UE侧MAC层功能包括以下几个部分。

(1)逻辑信道与传输信道之间的映射。

(2)将来自一个或多个逻辑信道的MACSDU复用到一个传输块(TB),通过传输信道发给物理层。

(3)将一个或多个逻辑信道的MACSDU解复用,这些SDU来自于物理层通过传输信道发送的TB。

(4)调度信息上报。

(5)通过HARQ进行错误纠正。

(6)通过动态调度在UE之间进行优先级操作。

(7)同一个UE的逻辑信道间进行优先级的操作。

(8)逻辑信道优先级排序。

(9)传输格式选择。

图1UE侧MAC实体结构信道及信道映射MAC涉及的信道结构包括3方面内容:逻辑信道、传输信道和逻辑信道与传输信道之间的映射。

传输信道是MAC层和物理层的业务接入点,逻辑信道是MAC层和RLC层的业务接入点。

传输信道包括以下这些。

下行方向:BCH,广播信道;DL-SCH,下行共享信道;PCH,寻呼信道;MCH,多播信道。

上行方向:UL-SCH,上行共享信道;RACH,随机接入信道。

逻辑信道分为业务信道和控制信道,其中控制信道包括以下这些。

BCCH,广播控制信道;PCCH,寻呼控制信道;CCCH,公共控制信道;MCCH,多播控制信道;DCCH,专用控制信道。

业务信道包括以下这些。

DTCH,专用业务信道;MTCH,多播业务信道。

上行信道映射如图2所示。

图2上行信道映射下行信道映射如图3所示。

图3下行信道映射随机接入过程3.1随机接入过程产生的原因和分类LTE系统的随机接入过程产生的原因包括以下几种。

TD-LTE系统RRC层研究与实现中期报告

TD-LTE系统RRC层研究与实现中期报告

TD-LTE系统RRC层研究与实现中期报告本文主要介绍TD-LTE系统RRC层研究与实现的中期报告。

该项目旨在深入研究TD-LTE系统的RRC部分,实现TD-LTE系统的RRC协议栈,并完善其功能。

一、研究进展1.已经完成了RRC层协议栈的基本框架设计,包括了以下模块:(1)基础模块:主要负责管理RRC消息的编解码、解析和封装,以及与下层的物理层和MAC层进行接口协议。

(2)业务逻辑模块:主要是处理与UE(User Equipment)的连接建立和释放、安全性和QoS(Quality of Service)控制、小区搜索、共存和切换等业务。

(3)测量与监测模块:主要是进行功率、信噪比、带宽等参数的测量和监测。

(4)错误处理模块:主要是处理错误情况下的协议和消息处理,以及错误信息的上报和输出。

2.已经完成了RRC信令消息的解析和编解码工作。

包括了以下消息:(1)RRC Connection Request(2)RRC Connection Setup(3)RRC Connection Release(4)Connection Reject(5)RRC Reconfiguration(6)RRC Release(7)UE Capability3.正在进行其他RRC层信令的解析和编解码工作,包括:(1)Radio Resource Control (RRC) System Information(2)Paging(3)DRX(Discontinuous Reception)(4)Measurement Report二、遇到的问题1.缺乏实际测试环境,需要借助仿真平台进行测试和验证。

2.需要进一步完善RRC协议栈的功能,如加强错误处理和故障排除等。

三、后续工作计划1.完成其他RRC信令的解析和编解码工作。

2.完善RRC协议栈的功能和测试。

3.优化RRC协议栈的性能,提高其稳定性和可靠性。

4.进行RRC协议栈的实际测试和验证,为后续的TD-LTE系统开发做好准备。

2021移动LTE考试题库基础篇及答案14

2021移动LTE考试题库基础篇及答案14

2021移动LTE考试题库基础篇及答案14考号姓名分数一、单选题(每题1分,共100分)1、在进行RRC连接成功率低的问题排查时,不需要采集的数据A.问题小区历史告警和现在状态B.小区载波性能统计C.天线型号D.UE呼叫失败CallTrace信令跟踪答案:C2、LTE上行功控分为几种?A.1种B.2种C.3种D.4种答案:C3、切换包括()三个阶段没有A.切换测量B.切换决策C.切换执行D.切换等待答案:D4、天线端口由()定义A.流数B.码字C.参考信号D.秩答案:C5、EPS网络特点是( )。

A.同时提供分组域和电路域B.仅提供分组域,无电路域C.不提供分组域,仅有电路域D.既无分组域,也无电路域答案:B6、LTE/EPC网络的去附着流程可由什么实体发起()A.UEB.MMEC.HSSD.以上都对答案:D7、ICIC是:的干扰规避:A.时域B.频域C.空域D.码域答案:B8、假定小区输出总功率为46dBm,在2天线时,单天线功率是?A.46dmB.43dbmC.49bmD.40dbm答案:B9、下述关于2*2 MIMO说法正确的是?()A.2发是指eNodeB端,2收也是指eNodeB端B.2发是指eNodeB端,2收是指UE端C.2发是指UE端,2收也是指UE端D.2发是指UE端,2收是指eNodeB端答案:B10、SPS调度可以应用在()方向A.仅上行B.仅下行C.仅上行和下行同时应用D.上行或下行或上下行同时应用答案:D11、关于空闲态小区重选对现有2/3G网络及用户体验的影响,下面说法错误的是( )A.A、需软件升级LTE覆盖区内所有2/3G现网无线设备,小区广播中支持LTE邻区、重选优先级等新参数的配置B.B、需软件升级LTE覆盖区内所有SGSN以识别LTE多模终端并将其路由至LTE网络C.C、执行重选时对用户拨打电话没有影响D.D、频繁重选导致终端耗电增加,待机时间缩短答案:C12、在信道编码中,码块分段时最大的码块大小为Z的值为:A.4096B.5120C.6144D.7168答案:C13、宏分集的取舍决定了()的网络架构A.E-UTRANC.RNCD.UE答案:A14、LTE网络中用( )表示信号质量。

LTE题库(8000题)基础知识

LTE题库(8000题)基础知识

、测量目
负责控制UE在连接态下的移动性管理。 RLC重建是在收到 层的请求时执行。 CA场景下, 调度仅在Pcell上被支持。 SIB1中广播的Cell ID为 位。 用来传输RRCConnectionSetup消息的逻辑信道为 。 在ASN.1的注释中,Need ON代表的意思是 。 在无线链路失败检测中,UE检测到物理层问题的的标志是 。 4G鉴权参数中用于加密的参数是(英文缩写) 。 接口负责MME与2/3G CS域的MSC/VLR之间 的互联互通。 eNodeB和MME之间使用 协议。 一个PDN连接包括一个default bearer和最多 个dedicated bearer。 GTPV1或GTPv2隧道中,用来标示隧道的ID是(英文缩写) 。 EPC/LTE网络中,负责选择SGW/PGW的网元是 。 APN的英文全称是 。 信道负责承载上行数据的ACK/NACK信息。 PBCH用于承载系统消息当中的 信息。 UE通过读取 信道得到相应的调度信息。 和 技术可以提高频谱效率。 SIB消息在 信道上进行传输。 数据信道的传输块 (transport block)需要进行CRC编码, 对数据信道的传输块进行CRC编码所用的校验比特的长 度是 bit。 随机接入过程在RAR消息中分配UL Grant将占据 bit。 SCTP协议中,建立连接的第一条消息是(英文缩写) 。 根据UE的IP地址类型,可以将PDN连接分为三类,IPV4、IPV6和 。 EPC网络,控制面协议主要基于GTP-C和 Diameter,用户面主要基于 协议。 LTE/EPC网络,基于 参数选择PGW。 LTE上行L1/L2控制信令包括 , 和 。 LTE实现话音业务可以通过 和 技术来实现。 MME在下发寻呼消息时以 为单位。 在LTE系统中,每个小区用于随机接入的码是 ,一共有 。 PCI由 和 共同决定。 协议规定,LTE的小区物理ID的取值范围 。 协议规定,一个子帧的时长为 ,一个无线帧的时长为 。 R9版本中,提出了一种新的MIMO技术 。 S1-MME接口存在于MME和 之间。 S3接口是MME和 之间的接口。 EPC中 网元产生PGW-CDR话单。 EPC中 网元产生SGW-CDR话单。 HLR与SGSN之间的接口协议是MAP,EPC HSS与MME之间的接口协议是 。 融合HLR/HSS是网络发展的方向。以 为中心组织数据有利于业务开展,网络结构清晰简单,利于网络运维和 AF通过 接口与PCRF交互。 3GPP定义,TD-LTE下行峰值数据速率在20MHz频谱分配的条件下,网络侧2发射天线,UE侧2接收天线下,可 3GPP定义,TD-LTE上行峰值数据速率在20MHz频谱分配的条件下,UE侧1接收天线下,可以达到 Mbps。 3GPP定义,从驻留状态到激活状态,控制面的传输延迟时间小于 ms,这个时间不包括寻呼延迟时间和NAS 在―零负载‖(即单用户、单数据流)和―小IP包‖(即只有一个IP头、而不包含任何有效载荷)的情况下,期望的 用户面延迟不超过 ms。 EPS承载分为两种类型:GBR和 。 1 个 CCE 包含 个 RE。 LTE系统在20MHz带宽中,使用的资源块个数为 个RB。 Band38频段指的是 MHz—2620MHz。 TD-LTE系统CP有常规CP和 CP。 TD-LTE支持8天线的TM3与TM 之间的自适应,来增强边缘覆盖。 PDSCH信道的TM3模式在信道质量好的时候为 ,信道质量差的时候回落到 。 LTE组网中,如果采用室外D频段组网,一般使用的上下行时隙配比为 ,特殊时隙配比为 。

LTE试题二(含答案)

LTE试题二(含答案)

LTE试题⼆(含答案)⼀、单选题。

(每题1分)1.在以下各传输模式中,适⽤于⾼速移动,⾼SINR的是(B ):A:发射分集B:开环空分复⽤C:闭环空间复⽤D:闭环Rank=1与编码2.LTE is specified by (B ):A:ITU B:3GPP C:3GPP2D:IEEE3.LTE上⾏采⽤SCFDMA⽽不采⽤OFDM的原因不包括(C ):AARP特性好B:提⾼了UE的功率利⽤率,增⼤上⾏有效覆盖C:解调是在时域进⾏的D:对终端要求低4.LTE是在如下(D )协议版本中⾸次发布的?A:R99B:R6C:R7D:R85.UL Grant是在那个信道进⾏传送(D ):A \UCCH B\ DSCH C\ USCH D \DCCH6.LTE⼩区ID规划中,由eNBID和cellID构成的⼩区ID在全⽹中唯⼀,意思是(D ):A:在同⼀TA中唯⼀B:在同⼀TAL中唯⼀C:在同⼀MME下唯⼀D:在同⼀PLMN中唯⼀7.TDD LTE可以⽀持(C )种上下⾏配⽐:A:5B:6C:7D:88.TDD LTE normal CP 情况下,特殊⼦帧有(D )种配⽐:A:6B:7C:8D:99.不同能⼒的LTE终端,其⽀持的最⼤速率是不同的,LTE终端的能⼒等级有(B )种:A:4B:5C:6D:710. The Max bandwidth of LTE system is (C ):A:5MHz B:10MHz C:20MHz D:40MHz11. LTE系统中,相对于16QAM,应⽤64QAM的优点是(A ):A:提升了频谱利⽤率B:提升了抗噪声、抗衰落性能C:降低系统误码率D:实现更简单12.⽹规⽤来计算基站覆盖半径的⼯具是(A ):A:RND B:Unet C:Google Earth D:Mapinfo13.下⾯关于LTE频率规划说法正确的是(C ):A:中⼼使⽤1/3频带资源B:中⼼使⽤全部频带资源C:上下⾏的ICIC不完全相同D:ICIC和WiMAX的FFR相同14.某FDD系统,实际测得单⽤户下⾏速率远⾼于上⾏速率,其主要原因是(C ):A:UE发射功率⼩B:⽆线环境差C:UE发射天线数少D:基站接收天线数少15. EIRP是下列(A )端⼝的发射功率:EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 有效全向辐射功率,也称为等效全向辐射功率,它的定义是:为⽆线电发射机供给天线的功率与在给定⽅向上天线绝对增益的乘积A:天线⼝B:机顶⼝C:馈线⼝D:RRU⼝16.蜂窝组⽹的时候,三扇区基站的站间距为(C ):A:2R B:1.949R C:1.5R D:R17. LTE⽹络中,eNodeB之间可以配置接⼝,从⽽实现移动性管理,该接⼝名称是(D ):A:S1B:S2C:X1D:X218.下列关于LTE的容量规划说法错误的是(D ):A:需要客户提供话务模型来计算单⽤户吞吐量,然后根据单站能⼒来做容量规划。

TD-LTE系统中MAC层子帧调度研究与实现


时 性 研 究 以及 对 操 作 系 统 N u c l e u s P L U S的 机 制 分 析 , 实 现 了 MA C层 子 帧调 度 。根 据 T D一 E 无 线 综
合 测 试仪 中的设 计 要 求 , 详 细介 绍 了 N u c l e u s P L U S任 务 循 环 调 度 以 及 MAC 子 帧 调 度 的 流 程 设 计 。 在 实 现 MAC 层 基 本 功 能 的 同 时 满 足 了 T D— L T E对 系统 实时 性 、 子 帧 同步 与任 务 资 源 管理 的 需求 。
i n TD—L T E s y s t e m
J i a n g Z h o n g j u n , Z h a n g D e m i n, T u o Q i n
( L a b o r a t o r y o f Mo b i l e C o m m u n i c a t i o n s ,C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o mm u n i c a t i o n s , C h o n g q i n g 4 0 0 0 6 5, C h i n a )
b a s e d o n t h e s t u d y o f r e a l — - t i me b e t w e e n t h e MAC l a y e r a n d p h y s i c a l l a y e r a n d t h e a n a l y s i s o f Nu c l e u s P L U S o p e r a t i n g me c h a n i s m. Ac c o r d i n g t o t h e r e a l -t i me r e q u i r e me n t s i n T D —I J r r E wi r e l e s s c o mp r e h e n s i v e t e s t e r .1 o o p s c h e d u l i n g me c h a n i s m o f N u c l e u s P L US t a s k h a s b e e n d e s c r i b e d i n d e t a i l a n d t h e MAC s u b— la f me s c h e d u l i n g p r o e e s s h a s b e e n d e s i g n e d .W h i l e t h e b a s i c f u n c t i o n s o f t h e MAC l a y e r h a s b e e n r e a l i z e d,t h e r e a l -t i me c a p a b i l i t y o f t h e T D-L T E a n d t h e n e e d s o f s u b— la f me s y n c h r o n i z a t i o n w i t h t h e r e — s o u r c e ma n a g e me n t o f t a s k h a v e b e e n me t .

2021江苏LTE初级认证考试模拟试题及答案(完整版)17

2021江苏LTE初级认证考试模拟试题及答案(完整版)17考号姓名分数一、单选题(每题1分,共100分)1、E-UTRA系统覆盖半径最大可达( )A.10kmB.30kmC.50kmD.100km答案:D2、UE开机入网流程的第一步是:A.小区搜索B.PLMN和小区选择C.附着流程D.答案:A3、LTE的终端有:___个等级:A.3B.5C.16D.答案:B4、LTE的信道栅格(Raster)为()A.15kHzB.50kHzD.200KHz答案:C5、下面哪些不属于LTE下行信道?A.PBCHB.PUCCHC.PDCCHD.PDSCH答案:B6、对TD-LTE1个时隙单位描述准确的是()A.2个半帧B.十分之一个无线帧C.半个子帧D.一个特殊子帧答案:C7、集中式的SON架构中,SON功能在以下哪个实现?A.OAMB.eNBC.MMED.SGW答案:A8、在郊区和农村接合部,即网络边缘最好选择:天线:A.65B.90C.120D.360答案:B9、在LTE中,上行功控的精度是?A.0B.5dBB:1dB:1D.答案:B10、TTI bundling支持的调制方式为:A.BPSKB.QPSKC.16QAMD.64QAM答案:B11、哪些不是LTE上行调制方式?A.BPSKB.QBSKC.16QAMD.64QAM答案:D12、SON是LTE网络的一个重要属性,以下哪些是SON的功能()A.Self-configurationB.ANR (Automatic Neighbor Relation Function)C.ICIC (inter-cell interference coordination)D.以上全是答案:D13、上行功控中,PRACH只有( )A.开环功控B.闭环功控C.内环功控D.外环功控答案:A14、关于ZXSDR B8200 L200系统内外部接口关系描述错误的是:()A.TX/RX是S1/X2接口B.ETH0和TX/RX接口不能同时使用C.TX0/RX0接口为基带-射频接口D.EXT是DEBUG口,RS232接口答案:D15、下面哪种说法是正确的。

TD_LTE系统吞吐量计算方法及其影响因素的研究

TD_LTE系统吞吐量计算方法及其影响因素的研究TD-LTE(TD-Long Term Evolution)是一种无线通信网络标准,具有高速数据传输和低延迟的特点。

在TD-LTE系统中,吞吐量是衡量系统性能的重要指标,因此研究吞吐量计算方法及其影响因素对于优化系统性能和提高用户体验至关重要。

一、TD-LTE系统吞吐量计算方法TD-LTE系统的吞吐量可以通过以下两个方面进行计算:1.物理层吞吐量:物理层吞吐量是指在给定的无线信道环境下,系统在单位时间内能够传输的数据量。

物理层吞吐量可以通过计算下行链路和上行链路的调制速率和调制方式来获得。

在TD-LTE系统中,下行链路使用LTE调制技术,上行链路使用SC-FDMA调制技术。

LTE调制技术支持多种调制方式,如QPSK、16QAM和64QAM,而SC-FDMA调制技术可以根据信道质量选择不同的调制方式。

物理层吞吐量的计算方法如下:下行链路吞吐量=下行调制速率×下行调制方式概率上行链路吞吐量=上行调制速率×上行调制方式概率其中,下行调制速率、上行调制速率和调制方式概率可以通过系统参数配置和无线信道质量等信息来确定。

2.MAC层吞吐量:MAC层吞吐量是指在TD-LTE系统中,在考虑信道资源分配和调度算法的情况下,系统在单位时间内能够实际传输的数据量。

MAC层吞吐量的计算方法如下:下行链路MAC层吞吐量=RRC连接建立成功率×下行链路物理层吞吐量上行链路MAC层吞吐量=RRC连接建立成功率×上行链路物理层吞吐量其中,RRC连接建立成功率表示网络中建立RRC连接的成功概率,由网络管理和调度算法决定。

二、影响TD-LTE系统吞吐量的因素1.调制方式和调制速率:TD-LTE系统支持多种调制方式和调制速率,不同的调制方式和调制速率对系统吞吐量有着直接影响。

一般来说,调制方式越高,传输速率越快,但同时对信道的要求也越高,容易受到干扰影响。

2021LTE初级中级培训考试题库及答案20

2021LTE初级中级培训考试题库及答案20考号姓名分数一、单选题(每题1分,共100分)1、LTE系统中,S1接口是eNB与下面哪个网元的接口()A.MMEB.ENBC.RNCD.SGSN答案:A2、接入小区,UE不必完成()的动作A.小区搜索B.小区选择C.随机接入D.UE鉴权答案:D3、LTE系统中的PHICH承载的信息是()A.针对PUCCH的反馈信息B.针对PUSCH的反馈信息C.针对PDSCH的反馈信息D.针对PDCCH的反馈信息答案:B4、物理随机接入信道的调制方式是()A.QPSKB.16QAMD.GPSK答案:A5、LTE下行采用什么技术A.OFDMAB.MIMOC.PUSCHD.RACH答案:A6、()将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。

A.OFDMB.MIMOC.HARQD.AMC答案:A7、接收机有()个接收天线。

A.1B.2C.3D.4答案:B8、从覆盖效果、均匀分布室内信号、防止信号泄漏等方面分析,建议LTE室内分布系统的单天线功率按照穿透__面墙进行覆盖规划A.1B.2C.3D.4答案:A9、在X2 handover中,由哪个网元负责通知 SGW修改承载()B.MMEC.PGWD.HSS答案:B10、控制平面RRC协议数据的加解密和完整性保护功能,在LTE中交由( )层完成。

A.A.RLCB.B.MACC.C.PHYD.D.PDCP答案:D11、LTE系统采用的信息传输方式为A.AMC+HARQB.HSDPAC.HARQD.HSUPA答案:A12、如果出现eNB的告警“小区退服,射频单元退服”(1018000),不可能是以下哪种原因造成的()A.RRU掉电B.RRU损坏C.Ir接口光纤损坏D.基带板挂死答案:D13、LTE系统中UE的切换方式采用A.软切换B.硬切换C.软切换和硬切换其它D.答案:B14、TTI bundling也称为子帧捆绑,是LTE系统中一种特殊的调度方式,它是针对处于小区边缘的VoIP用户而设计的。

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数据发送任务,p—assignment—nag指针继续向后查询,可
挂起M慷c 任务

l接收消息 非当前状态
得第40帧中第3子帧无发送任务。调度器将ass堙n— mem—nag[3][40]变量置1,并提前2个子帧,在40帧的 子帧1将此消息发送至物理层。

MAC子帧中断服务函数
子帧中断信号由FPGA提供,每1 ms触发1次中
(Labomtory
of
Mobile Communications,Chongqing
Abst限ct:B鹪e
based
on
on
tlle
1.eal—time requirements MAC
tlle
to
study
tlle
of real—time between tIle requirements
layer肌d

面成长和产业链的的形成,2011年我国启动了“新一代
宽带无线移动通信网”重大专项。本文介绍了在国家重 大专项“TD—LTE无线综合测试仪表开发”的基础上,对 TD—L1[E网络端MAC(Medium
Access
Contml)调度的实
现。目前关于MAC层的文献有不少,但大都局限于简单 的协议研究和设计【ll。在协议栈里所有的数据都需要通
MAC将之前规划的待发送消息的发送帧号和子帧号与 当前帧号和子帧号对比,如果相等转入步骤(4);如果不 相等,转入步骤(5)。 (垒)发送消息。如果此时满足了发送消息的条件, MAC立即组装原语直接发送给物理层: (⑨跳出HISR服务函数。
图4改进的HlSR子帧中断处理方案
(下转第2l页) 17
《电子技术应用》2013年第39卷第2期
万方数据
数据接收软件可以根据实际需要进行编写,本设计 采用通用的USB调试助手软件接收FPGA发送的二进 制信息,、
参考文献 【1]钱峰.EZ—USB FX2单片机原理、编程及应用[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2006.
4系统功能测试
主要测试系统实现对FPGA的配置和数据通信两方 面的功能。通过下载软件的FPGA配置界面,将XC2VP4. bit配置文件下载到FPGA中。FPGA配置程序的主要功 能除了完成相关的初始化配置之外,还向USB口交替 发送16 biI高电平“1”和低电平“0”一配置成功后会返回 “FPGA配置成功”信息。此时关闭下载软件,打开USB 数据接收软件,接收数据如图4所示,表明实验成功。
《电子技术应用》2013年第39卷第2期
万方数据
肷人工L玟不 嵌入式技术
Embedded TechnOlOgy
统任务繁多时,子帧中断中激活的MAC任务并不会立 即得到执行,而是在操作系统中排队等待。由于子帧中 断规划的MAC任务要求很强的实时性,长时间的排队 等待将使得MAC任务被延迟执行,最终导致消息不能 实时发送,所以该方案也缺乏实时性。 3.2子帧中断处理改进方案2 (1)利用子帧中断处理函数IN‘r-Schedule完成以下 操作:
不同大小消息,DSP和FPGA处理消息的总时间为0.8
0.9
ms,ARM处理MAC层消息的总时间为0.4
ms一1.4
ms一0.5
从而得出,消息处理的总时间为1.2
ms。图2为
消息在实际调试中的处理时间:示波器通道1高电平为
15
《电子技术应用》2013年第39卷第2期
万方数据
嵌入式技木鼬eaaed Tecnn咖gy
关键词:TD—LTE;MAC;实时性;子帧调度
中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:0258—7998(2013)02一0015—03
Research and implementation of the sub—f.rame scheduling of MAC
in TD—LTE system
①激活高级中断HISR。 ②跳出子帧中断服务函数。
(2)利用高优先级中断服务函数HISR-Schedule完成 以下操作: (D同步。进入INT—Schedule后。MAC首先读取当前 帧号和子帧号并保存至本地使用。
②状态选择。在同步之后,MAC根据当前状态进入
状态分支:
③任务执行判断。在进入MAC当前状态分支后,
source
real—time
c印abmt)r
of山e TD—L1陋and tIle
sub一矗咖e
synchmni髓tion with tlle
management of task have
been met.
Key wDrds:TD—LrIE;MAC;real—time capability;sub—fhme scheduling
由于该方案的子帧中断只占用一个激活高优先级 中断的时间,使得子帧中断的时间变得非常短,满足了 子帧中断快速跳出的特性。高优先级中断的优先级别比 一般任务高,在激活HISR后,在操作系统循环检测中将 优先处理HISR进入HISR—Schedule函数,把消息发送至 物理层,使该方案避免了任务队列的等待时间,有效满 足了MAC任务的实时性。图4为改进的HISR中断服务 函数示意图。 图5是子帧中断优化方案2的示波器截图,图中通 道3波形为子帧中断,通道l高电平为MAC层处理消息 时需要耗费时间长度(为465斗s)。从图5中可以看出, 子帧中断的时间非常的短,几乎可以忽略不计。而在子 帧中断结束时,MAC任务被很快地得到了执行,说明 HISR的改进方案使得MAC层任务优先得到了执行。 本文给出了TD—LTE系统中MAC层子帧调度和 子帧中断函数的实现机制,、通过示波器测出MAC层 与物理层之间消息处理的时间偏移,提出子帧调度方 案,并验证了其正确性;通过几个子帧中断函数的比 较,找到了运用HISR设计子帧中断函数的最佳方案, 并得到了最佳的效果:最后通过板级调试验证了本设 计方案具有较强的独立性和实时性,优化了系统资源 利用率,实现了任务中断与任务调度的高强度反复的 稳定性。
过MAC层的调度才能走向空中接口和时间轴上,MAC
层是实现实时性和调度机制的枢纽【2】,所以设计MAC层 子帧调度方案显得尤为重要。

NucIeus操作机制
Nucleus主控程序的操作机制是采用等待检测机制【3】,
MAC调度 根据TD—L1E整体硬件设计,经过实际调试,对于
ms~ ms。
不断循环检测当前执行任务或高级中断的封闭循环,仅 当有中断到达、未处理任务设置或复位时才跳出循环。 主控程序首先检测当前是否有高优先级中断被激活,如 果有,则跳出循环进入高优先级中断处理服务函数;如
TD—LTE系统中MAC层子帧调度研究与实现
蒋忠均,张德民,庹勤 (重庆邮电大学移动通信重点实验室,重庆400065)
摘要:为满足TD—L1[1E系统对实时性的要求,通过对媒体接入控制(MAC)层和物理层之间的实 时性研究以及对操作系统Nucleus PLUS的机制分析,实现了MAC层子帧调度。根据TD—L1'E无线综 合测试仪中的设计要求,详细介绍了Nucleus PLUS任务循环调度以及MAC子帧调度的流程设计。在 实现MAC层基本功能的同时满足了TD—L1['E对系统实时性、子帧同步与任务资源管理的需求。
Jiallg Zhon舀un,Zhang Demin,Tuo Qin Universicy of Posts粕d Teleco咖unications,Chongqing 400065,China)
in’ID—L1限system,t11e sub—fmme scheduling of MAC layer has been achieVed
MAC人[】函数机制
图2子帧调度方案波形【羽
应。更加严重的是,如果子帧中断时问大于l ms,则下 一个子帧中断也将无法响应,使得TD—LTE系统无法正
ARM处理消息所消耗时间(为465“s);通道2高电平为 DSP和FPGA处理消息昕消耗时间(为882¨s):总时间 为1 347“s:所以MAC层必须提前2子帧配置消息, MAC调度设计方案…才能得到实现。 在代码实现中,MAC调度器维护一个消息发送标志 数组assignment一{1ag嘲U],其中,0≤i<10,0≤J<1 023。数组 的行代表子帧号,列代表帧号。这样,assignmem—nag…U】 总共可表示10 240个子帧时刻。由于每一调度时刻只允 许发送一个任务,因此在第i帧的第;子帧有消息发送 任务被配置后,assignment_nag[i】U]被置1。每当有新消息
被调度发送时,任务调度指针p—assignment』ag将查询
assignment—nag[i]【『]变量,如果assignment—nag[i]U】不为l, 则将?肖息配置在assigIlment-nag吲U卜2的时刻发送至物 理层。如图3所示,设在第39帧的子帧9收到RLC层新









为了加速TD—L1['E(L0ng TenIl Evolution)在中国的全
果没有,则继续检测当前是否有未处理激活任务。如果 有未处理激活任务,则转入任务处理模块;如果没有,则
返回继续检测。 TD—L1[E系统为每层设置状态机入口函数,函数设 计为一个死循环。函数从相应层队列中接收消息,根据 当前不同状态进入相应消息处理函数…;最后将承载消 息内存释放,依次循环,直到队列为空时挂起当前任务, 跳出循环,返回操作系统。图1为MAC状态机入口函数 的处理机制。在队列中所有消息接收完成后,系统将在 队列中挂起MAC任务,返回操作系统主控程序【5】。
常运行,所以该方案缺乏可执行性。为此,对该方案进行 以下改进。 3.1子帧中断处理改进方案1 (1)同步。进入INT-Schedule后,MAC首先读取当前 帧号和子帧号并保存至本地使用。 (2)状态选择。在同步之后,MAC根据当前状态进入 状态分支: (3)任务执行判断。在进入MAC当前状态分支后, MAC将之前规划的待发送消息的发送帧号和子帧号与 当前帧号和子帧号对比,如果相等则转入步骤(4);否则 转入步骤f5)。 (4)发送消息。向MAC队列发送一条消息,消息体为 空,消息头附带所要发送的原语ID,激活一个MAC任务。 (5)跳出子帧中断服务函数。 由于发送队列所占用的时间特别短,子帧中断服务 函数很快结束跳出中断。该方案巧妙地将发送原语交至
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