LTE系統(tǒng)中ASN.1編解碼的研究和實現(xiàn)

　　TD-LTE是TD-SCDMA的長期演進(jìn)，是通信行業(yè)向4G發(fā)展的主要演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)之一。綜合測試儀表對TD-LTE網(wǎng)絡(luò)整體發(fā)展有關(guān)鍵作用，而以往綜合測試儀表的核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)被安捷倫、泰克等廠商壟斷?！靶乱淮鷮拵o線移動通信網(wǎng)”國家科技重大專項中提出要立足自主創(chuàng)新開發(fā)符合3GPP及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的TD-LTE無線綜合測試儀表。TD-LTE無線綜合測試儀表中協(xié)議配置過程是通過發(fā)送控制平面應(yīng)用協(xié)議消息來實現(xiàn)的，成功編解碼采用ASN.1描述的接口信令消息顯得尤其重要。

　　協(xié)議分析是TD-LTE無線綜合測試儀表項目開發(fā)工作的基礎(chǔ)，論文對LTE空中接口協(xié)議棧進(jìn)行分析，特別是對RRC層協(xié)議進(jìn)行重點研究。ASN.1是協(xié)議消息常用的描述語言，結(jié)合RRC層協(xié)議，論文就ASN.1語法及其編碼規(guī)則進(jìn)行研究，深入剖析了UPER的編碼方法，并設(shè)計了應(yīng)用于LTE-Uu接口協(xié)議棧的ASN.1編解碼的實現(xiàn)方法。

　　在此基礎(chǔ)上，文中分別就手工編碼和ANTLR的兩種ASN.1編解碼模塊實現(xiàn)方法進(jìn)行了設(shè)計。針對手工編碼的設(shè)計方法，作者重點對接口文件、各種數(shù)據(jù)編解碼函數(shù)以及輔助模塊函數(shù)等方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述，其主要內(nèi)容包括：基于RRC層設(shè)計與消息傳遞流程，確立了ASN.1編解碼模塊的設(shè)計準(zhǔn)則：概要闡述了ASN.1編解碼模塊的結(jié)構(gòu)和整體功能設(shè)計流程，詳細(xì)闡述并分析了ASN.1編解碼模塊每個功能模塊的實現(xiàn)流程設(shè)計。針對ANTLR的設(shè)計方法，文章分析了編譯程序的結(jié)構(gòu)以及編譯器輔助工具的選擇，重點對ASN.1編譯程序流程和ASN.1記法語言的文法進(jìn)行了設(shè)計。

　　在進(jìn)一步的研發(fā)和實現(xiàn)中，針對手工編碼的實現(xiàn)，作者基于UPER編解碼器設(shè)計和模塊函數(shù)的分析，利用C語言實現(xiàn)了LTE-Uu接口協(xié)議棧中的ASN.1編解碼模塊，詳細(xì)描述了整個模塊的實現(xiàn)流程。針對ANTLR的ASN.1編譯程序?qū)崿F(xiàn)，文章分4個階段：①詞法分析階段，分析ASN.1詞法;②語法分析階段，分析并處理ASN.1文法，以期得到符合ANTLR的正確文法;③遍歷AST，通過增加虛擬token以及樹重寫規(guī)則來得到清晰的樹結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了遍歷AST的函數(shù);④代碼生成，主要分析了ASN.1到C的記法映射規(guī)則，并給出了遍歷AST代碼生成的算法和基本實現(xiàn)。經(jīng)過對模塊測試、系統(tǒng)測試和互通性測試表明設(shè)計開發(fā)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。