LTE协议栈MAC层随机访问过程设计与实现

成程

北京工业大学嵌入式系统重点实验室,北京，100124

LTE协议栈MAC层随机访问过程设计与实现

成程

北京工业大学嵌入式系统重点实验室,北京，100124

随机接入技术是LTE协议栈MAC层的功能中十分重要的一项技术。在LTE中，随机接入的主要目的是上行定时同步校正，用户功率调整和用户资源需求的申请。文章为了实现LTE协议栈MAC层随机访问过程，重点研究了MAC层协议，分别提出实现随机访问过程的方案和测试仿真平台的搭建方法。文章详细描述了随机接入的流程、有限自动状态机的设计原理以及具体实现方法，为了提高LTE协议栈的性能，文章提出了零拷贝技术。使用两台PC机做了仿真实验，得到了基于竞争模式下的随机访问过程实现的结果。

LTE；MAC；随机访问 ；零拷贝技术

引 言

LTE（Long Term Evolution）项目是3G的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了3G的空中接口技术。在LTE协议栈层次结构中，MAC（Media Access Control）层是LTE系统的主要组成部分之一。在MAC层中随机访问过程直接影响到系统的性能，本文在仔细研究随机访问过程的基础上设计并实现了该模块的功能，并且在系统设计上提出了增强性能的解决方案。

1 LTE MAC层随机访问研究

随机访问过程

当UE没有被分配上行无线资源但有数据要传输时候或者上行方向时间失同步时候进入随机访问过程。随机访问过程是FDD和TDD均有的过程，与小区的大小无关。如下的五个事件要执行随机访问过程：

1）来自LTE_RRC_IDLE的最初访问；

2）无线连接失败之后的初始访问；……