异构蜂窝网络RRC协议仿真平台设计与实现

陈前斌，刘 伟，唐 伦，郝 昊

(重庆邮电大学 移动通信技术重点实验室，重庆 400065)

异构蜂窝网络RRC协议仿真平台设计与实现

陈前斌，刘 伟，唐 伦，郝 昊

(重庆邮电大学 移动通信技术重点实验室，重庆 400065)

异构蜂窝网络(hetergeneous network,HetNets)复杂的网络结构需要高效的无线资源控制(radio resource control，RRC)算法进行无线资源管理，基于3GPP标准设计并实现一种RRC协议仿真平台，用于评估RRC相关性能指标。仿真平台采用C++语言实现，采用离散事件驱动的动态仿真机制。通过建立平台底层支撑环境，包括信道传播模型、物理层模型和媒体接入控制 (media access control，MAC)层分组调度器，根据3GPP的控制面协议进行了详细的RRC协议栈建模，实现了RRC测量配置与触发上报、RRC连接控制与状态转移，以及异频组网中所需的RRC功能等。对仿真平台进行了校准测试，测试结果说明了平台RRC协议栈功能的正确性。

异构蜂窝网络;无线资源管理；无线资源控制(RRC)协议；系统级仿真

0 引 言

在移动通信演进过程中，无线资源控制协议即高层协议对网络性能的提升发挥着越来越重要的作用。异构蜂窝网络中更为复杂的网络场景，需要更高效的无线资源控制(radio resource control，RRC)算法进行无线资源管理，通过有限的网络资源获取最大化的频谱效率以及移动鲁棒性。3GPP最近关于异构小蜂窝增强以及移动性管理的相关技术报告对高层协议算法给网络带来的影响进行了重点研究。5G演进过程中各大研究组织也将无线资源控制协议算法作为5G网络性能提升的重要来源之一。

为了评估无线资源控制算法和方案能否满足相关标准组织提出的要求，研究者需要借助仿真工具对这些算法和方案进行评估。传统的仿真工具或无线网络规划工具通常采用蒙特卡洛静态仿真，基于统计采样进行数值计算，进而得到网络整体覆盖、容量等指标。该类仿真的不足是只能分析一些相对独立的网络状态，而且未对控制面协议中定义的过程进行详细建模，无法模拟通信过程中控制面相关的系统动态变化过程，例如用户移动、小区搜索、切换、连接重建等[1]。因此，一些高级的控制面算法(例如移动性增强)无法借助该类仿真工具进行评估。

本文研究并设计实现一种针对无线资源控制协议的异构蜂窝网络仿真平台，在基于事件驱动的异构蜂窝网络动态系统级仿真平台基础上，参照3GPP最新层三协议对RRC协议栈进行详细建模，实现RRC协议栈基本功能，包括测量配置与报告、连接控制、移动性管理、网元间信令交互等[2]。该仿真平台能够为各类RRC算法提供评估环境，评估结果可作为算法设计与优化的依据。仿真平台在Visual Studio2010环境下用C++语言开发实现。

1 仿真平台底层支撑环境

1.1 离散事件驱动仿真机制

RRC协议仿真涉及较为复杂的控制面流程，因此需要建立在动态仿真的基础上。本平台通过离散事件驱动的仿真机制来实现系统行为的动态建模。事件驱动仿真机制和时间驱动的静态仿真机制不同，没有固定的时间采样频率，充分考虑各事件的随机性，建立一个事件链表根据一定的概率模型灵活地在其中插入各个事件。因此，与蒙特卡洛仿真相比，该类仿真机制更加动态。该仿真机制仍具有计时模块，但只有当下一个事件发生时，时间才会进行步进，因此，时间采样间隔取决于2个离散事件之间的间隔时间，没有事件发生的时间点会被略过，节省仿真执行时所需计算资源。

离散事件调度过程如下。

1)按时间戳升序插入新的事件，新时间戳标记为EventsStamp=time+m_currentTs；

2)事件序列号m_currentUIDs++，未安排的事件数目m_unscheduledEvents++；

3)执行Simulator::run() 开始仿真；

4)按照时间戳升序执行事件，并根据时间戳间隔更新系统时间，事件序列号m_CurrentUID--，事件数目m_unscheduledEvents—；

5)若事件列表为空或仿真时长已到，结束仿真。

1.2 信道传播模型

信道传播模型是异构蜂窝网络RRC仿真平台的最底层，是上层协议算法仿真评估结果正确的基础。本平台中的信道传播模型根据3GPP TR36.873中最新提出的3D 多输入多输出(3D multiple input multiple output，3D MIMO)信道设计并实现。该3D信道模型摒弃现有模型2D空间传播的假设，还原信号的真实传播机制，完成了3D传播机制的建模[3]。

仿真平台中的信道模型模拟信号在真实信道环境中的衰减。衰减包括路径损失、阴影衰落、穿透损失以及多径衰落(也称快衰落)。信道模型根据计算得到的衰减值求出每一个网络节点的具体接收功率，作为物理层模型的输入参数。在仿真过程中，4种传播损失模型的作用对象是分布在各个资源块上的发送功率。计算得到的传播损失会叠加到发送信号功率谱上，最终得到接收功率。接收功率用于信干噪比(signal interference noise ratio，SINR)或接收信号 (reference signal，RS)的计算。

由于本仿真平台侧重高层协议，快速衰落模型复杂度对结果准确性无较大影响，因此，快速衰落信道模型采用基于JAKES模型的标量信道[4]。慢衰落即阴影衰落采用基于地图数据(map based)阴影模型，同时考虑了阴影衰落地理位置上的自相关性和不同基站到同一位置阴影衰落值的互相关性[5]。仿真时根据用户设备(user equipment，UE)的地理坐标直接从预先生成的shadowing map中取出对应的衰落值，无需实时计算，可提升仿真运行速度。

1.3 物理层

仿真平台物理层模块根据最新的物理层标准进行了功能实现，基本功能包括链路到系统级映射，自适应编码调制，信道质量指示(channel quality indicator，CQI)反馈等。编码调制功能最高支持到256QAM，与空分复用传输根据3GPP 36.213支持到4层[6]。基站收到UE的CQI上报结果，根据CQI数值选择对该UE具体使用的编码调制方案、传输块大小(transport block size，TBS)索引号Itbs。然后根据UE分配到的资源块数(nphysical resource block，nPRB)、空分复用层数与TBS索引号，选择对该UE下发的下行传输块大小TBS。基站到用户的数据传输通过系统到链路映射接口进行物理层传输差错模拟。

1.4 MAC层

仿真平台媒体接入控制 (media access control，MAC)层主要实现分组调度功能，可在分组调度模块将每个小区所有可用的频谱资源按照一定的规律分配给小区中的所有用户。调度时将每个用户的信道质量反馈与服务质量作为参数，并考虑公平性等因素[7]。仿真开始前，网络管理器为每个用户创建需要被调度的数据流，调度器在每个时隙为这些数据流计算一个调度优先级权值，权值高的数据流优先被调度。平台配置基本的比例公平算法。若要增添调度算法，需对调度器基类进行派生，为其添加相应的调度优先级权值计算函数。

2 RRC协议栈模块实现

2.1 RRC协议栈功能介绍

根据3GPP协议内容，RRC层协议栈隶属于控制面，负责连接控制与测量等相关功能[2]。RRC位于基站侧，处理RAN相关流程如下。

1)对保证移动终端与小区能够进行通信的必需系统信息进行广播；

2)连接控制，包括建立无线承载，配置终端与无线接入网进行通信所必需的参数，建立RRC上下文环境，连接重配置、重建等；

3)移动性功能，如小区选择和重选，基于网络状态以及基于负载情况的切换等；

4)测量配置和报告；

5)控制UE能力级别，由于终端可能无法支持协议中规定的所有功能，因此，建立连接时终端会向RRC通知自身的能力级别。

在仿真平台中，RRC协议栈模块的一个重要功能是模拟真实RRC协议的连接控制，包括连接建立、重配置、重建等。平台RRC协议流程基本都围绕几种连接控制方式展开。

2.2 仿真平台RRC模块功能架构

仿真平台中的RRC模块架构如图1所示。RRC测量管理器和消息管理器是其中最重要的2个组件，实现仿真平台RRC测量配置、下发、处理和消息处理等功能。RRC模块的另一个作用是存放并管理仿真过程中的RRC相关信息如用户信息、承载信息、邻区信息等。

图1 RRC模块功能结构Fig.1 Structure of RRC module

2.3 测 量

仿真平台UE侧RRC实体据TS36.331中定义的UE测量过程实现测量功能。RRC层的UE测量过程可分为4个主要部分：测量配置、测量执行、测量报告触发和测量报告[2]。

仿真平台在执行RRC测量过程时，基站侧RRC实体向UE侧RRC实体发送配置参数，配置UE侧RRC测量过程。配置参数位于MeasConfig信息单元中，随RRC ConnectionReconfiguration消息一起传送。测量过程中需对结果进行层一(layer1,L1)和层三(layer3,L3)过滤。在测量报告触发阶段，UE检查是否有测量配置满足测量报告触发条件。若满足，则初始化测量报告流程。测量报告分2种：周期性报告和事件触发报告。事件即TS36.331协议规定的A1-A5事件。

2.3.1 测量配置

当UE接入到新的小区后，演进型基站(evolved NodeB， ENodeB)向UE发送RRC重配消息，启动UE测量配置过程。仿真平台中的测量配置过程如图2所示。测量配置信息位于RRC重配消息的MeasConfig信息单元中，测量配置过程具体由UeMeasurementManager::ApplyMeasConfig()函数实现。

2.3.2 测量结果过滤

仿真过程中，UE测量结果过滤分为L1过滤和L3过滤2部分。L1过滤是为了降低UE上报频率， L3过滤的目的在于降低偶尔出现的异常测量值的影响，同时又能及时反映最近测量值的变化[2]。

图2 测量配置过程Fig.2 Measurement configuration process

UE 物理层每10 ms 测量参考信号强度 (reference signal received power，RSRP)或参考信号质量 (reference signal received quality，RSRQ) 的值，对每20个测量样本进行算术平均计算，以200 ms 的测量周期上报给高层。物理层过滤机制如图3所示。

图3 物理层过滤Fig.3 Physical filtering

收到物理层周性的测量结果后，当把测量结果用于评估报告准则或触发测量报告之前，UE 需要进行层三过滤。对于每个从物理层上报来的测量值，UE应当在使用上报标准评估或测量上报之前，按照3GPP TS36.331 5.5.3.2节中定义的公式过滤测量的结果[2]。

Fn=(1-a)·Fn-1+a·Mn

(1)

(1)式中：Mn是从物理层收到的最新测量结果；Fn是最新的过滤结果，用于评估报告准则或测量报告；Fn-1是之前的过滤测量结果，从物理层第一次接收到测量结果时，F0设置为M1；a=1/2(k/4)，其中，k是从接收到的测量量配置中获得的过滤系数，k=0,1,2,3,4,…,19，缺省值可以取4。

仿真平台层三过滤伪代码如下。

1.输入:小区识别号CellID，待过滤值OldMeasValue；

2.从接收信号测量结果列表中查找CellID所对应的条目；

3.if该条目存在，即查找成功；

4. 从VarMeasConfig中获取参数a的值；

如图2所示，在铣床上装夹夹具的定位方式完全同铣床夹具。此工序需在夹具体和压盖上钻φ20的孔。满足以下要求：紧固螺杆3必须穿过压盖2和工件4到底座1的位置。工件材料为Q235A钢，产量N=1件，需设计孔为15-φ5的专用夹具。

5. 计算过滤测量值NewMeasValue=(1-a)*OldMeasValue+a*OldMeasValue；

6.else；

7. 增加新的测量值成员val：

m_storedMeasValues.insert(val)；

8.end if。

2.3.3 测量触发和上报

在测量报告上报之前，首先需要判决UE是否满足事件准则[2]。以A3事件为例，A3 事件的进入条件需满足不等式

Mn+Ofn+Ocn-Hys>Mp+Ofp+Ocp+Off

(2)

离开条件需满足不等式

Mn+Ofn+Ocn+Hys

(3)

测量事件判决条件需要持续触发时间(time to trigger，TTT)后，UE才能触发测量报告上报。仿真平台中的TTT触发时间机制由数据结构PendingTriggerList、函数MeasurementTriggering()、VarMeasReportListAdd()等协同实现。测量触发函数MeasurementTriggering()中进行事件不等式判断。某时刻，若UE的某个邻小区满足上报事件触发进入条件，则利用离散事件调度器在TTT时间之后安排一个上报条目增加事件，并且将该小区ID存放进与TTT后时刻对应的PengdingTrigger结构体中。若TTT时间段内触发该小区不再满足触发条件，则将该小区ID从PendingTrigger中删除。若触发小区列表变为空，说明所有小区都无需被上报，此时，直接将上报条目上报删除，并从事件调度列表中取消上报事件。这样可以保证，当实际仿真时间步进至TTT之后，上报条目中的所有小区都是在TTT内持续满足触发条件的小区。

事件离开机制与事件进入类似。

仿真平台中触发时间TTT机制的实现如图4所示。

2.4 切 换

切换算法管理模块作为RRC模块的一部分组合聚合于基站RRC实体。在仿真开始之前，需要对每一个基站配置特定的切换算法。切换算法中包括了某种特定的测量配置，之后基站对其所属的UE下发的测量配置都根据切换算法的需求来决定。仿真开始后，UE启动测量过程，若满足切换触发条件，则向基站发送测量报告，基站侧的算法模块根据测量报告内容判断切换至哪一个目标基站。仿真平台用户可根据具体需求对HO-Algorithm进行派生，定制自己需要的切换算法并最终评估性能指标。仿真平台中的切换流程序列如图6所示。为统计切换过程中的移动性指标，需要根据TR36.839给出的定义进行链路失败(radio link failure，RLF)和切换失败 (handover failure，HOF)建模，具体定义见参考文献[8]中的5.2.1.2节。

图4 触发时间TTT机制Fig.4 Time to trigger mechanism

触发过程完成后执行测量上报函数SendMeasurementReport()，流程如图5所示。

图5 测量上报流程Fig.5 Measurement report process

2.5 RRC连接重建

仿真过程中，UE发生RLF或HOF后进入链路重建过程[2]。仿真过程中出现RLF或HOF后，则启动用于重建立的T311定时器。T311定时器启动后，重新进行小区选择；如果T311定时器超时，则UE进入Idle状态，UE发生掉话。如果选择到一个合适的小区，则停止T311定时器，发送重建立请求消息，并启动T301定时器。如果在T301定时器超时前收到RRC重建立消息，则发送重建立完成消息；如果收到重建立拒绝消息，则进入IDLE状态，统计一次UE掉话。如果T301超时，UE也会统计一次掉话。

图6 切换流程序列图Fig.6 Handover process

2.6 仿真平台RRC状态机

UE的RRC状态分为连接态CONNECTED与空闲态IDLE，如图7所示。考虑到仿真平台中的RRC协议流程，为支持切换功能，将UE的连接态分为4个子状态：RRC_CONNECTED_HO_STATE1；RRC_CONNECTED_HO_STATE2_TTT；RRC_CONNECTED_HO_STATE2_PREP；RRC_CONNECTED_HO_STATE3。分别对应切换过程中的3个状态，其中，又将状态2分为TTT子状态与PERP子状态。各个状态间的转移条件如图7所示。对状态机进行建模之后，可根据3GPP技术报告TR36.839中定义判定不同状态下的链路与切换失败，并分别进行统计。

将空闲态分为RRC_IDLE_NORMAL与RRC_IDLE_DROP 2个子状态。RRC_IDLE_NORMAL为UE在于某个具体基站建立RRC连接之前，或在HOF，RLF之后，T311定时器超时之前所处的状态；若T311定时器超时UE都未能成功选择小区，则UE发生掉话，这时UE进入RRC_IDLE_DROP状态。若T311超时前UE成功选择了小区，则UE会进入RRC连接重建阶段，重建成功后成功进入连接状态1。当UE处于RRC连接状态时，HOF与RLF会导致UE进入掉话前的空闲状态。

图7 仿真平台RRC状态机Fig.7 RRC state machine

2.7 异频组网中的RRC过程实现

愈发密集的异构网络部署带来了更为严重的同频干扰问题，解决该问题的一种有效途径是采用异频组网部署方案。通过SmallCell与MacroCell的异频部署，可以显著降低干扰问题[9]。异频组网场景涉及一些特殊的RRC过程如异频测量事件下发、测量GAP等，因此，有必要在RRC仿真平台中实现异频相关过程[10]。

仿真平台中，配置A2事件用于异频测量过程的启动，A1事件用于异频测量过程的终止。UE与基站建立初始连接后，从服务基站接受到的测量配置为A1和A2。若基站接收到UE上报的A2报告，说明该UE的RSRP低于预设的门限值，需要启动异频测量，为UE下发测量GAP与A1测量事件。异频测量启动过程如图8所示。

在HoAlgorithm基类上派生InterFreqHoAlgorithm类，该异频测量算法类聚合于EnbRrc，包含UE初始化连接时为其下发的测量配置。

UE初始化连接后，服务基站为其下发A2与A3测量事件。A2测量上报触发之前，只对同频邻区进行A3条件判断，同时，根据A2是否触发来决定是否启动异频测量。如果基站收到UE上报的A2事件报告，则说明应对此UE启动异频测量。基站对该UE发送RRC重配消息，该消息中包含A1，A3上报配置，与测量GAP配置信息。

UE收到RRC重配消息后，执行自身的测量配置过程，启动异频测量。每个测量GAP周期内，UE将调度状态设置为IDLE并持续6 ms，同时测量异频频点的RSRP。该6 ms时间内UE切换至其他频点，因此，不被服务基站调度资源，无法发送和接收该时间段内的业务数据。以GAP0(40 ms)为例，仿真平台中测量GAP的工作原理如图9所示。

图9 仿真平台测量GAP机制Fig.9 Measurement GAP mechanism

3 平台校准与测试

为保证仿真平台输出结果的有效性和真实性，在仿真平台搭建完成后必须对各项输出指标进行校准和测试[11]。校准过程中需要仿真若干类和平台基本功能相关的基础指标，如果平台输出的基础指标真实可靠，则证实平台的准确性，可以在该平台上进行进一步的算法方案验证评估。基本功能测试所采用的仿真参数配置如表1所示。

3.1 RRC测量报告触发测试

根据3GPP TS36.331协议，测量报告由几类事件触发。以基本的A1，A2和A3实践为例，各类触发事件所对应的测试结果如图10—图12所示。

图10 A1事件测量上报示意图Fig.10 A1-event-triggered measurement report

图11 A2事件测量上报示意图Fig.11 A2-event-triggered measurement report

图12 A3事件测量上报示意图Fig.12 A3-event-triggered measurement report

A1事件定义服务小区接收信号高于某门限值，A2事件为服务小区接收信号低于某门限值。图10为A1事件测试结果，原理与A2类似。从图11可以看出，当服务小区的接收信号持续下降至低于设定的门限值，并持续保持该状态一段时间(即触发时间TTT)后，在竖直虚线对应时刻的A2事件被触发，UE向基站上报A2测量报告。

对于A3事件，如图12所示,竖直线条指示触发时刻，灰色文本框为该时刻的测量报告内容。当邻区质量强于服务小区时，UE侧触发测量结果周期上报过程，并同时向基站侧上报符合出发上报进入条件的小区。第1次触发时，有3个小区0，2，4号的信号质量强于服务小区。对于图线所对应的服务小区，UE将这几个满足触发条件的小区包含至测量报告中并上报至基站侧；第2次触发时，测量报告中包含0，2，3，4这4个小区；第3次触发时有5个小区满足触发条件。根据图12可以看出，仿真平台测量报告内容与信道环境测量结果相符合，证明平台RRC测量功能运行正确。

3.2 RRC重建与UE掉话率测试

根据3GPP协议，RRC重建成功率与小区选择门限Qlevmin(单位：dBm)有关[2]。本节通过Qlevmin变化对相关指标的影响说明平台正确性。统计指标包括统计不同小区选择门限设置下，一定时间内总体切换成功次数、切换失败次数；掉话次数、RRC重建次数；计算切换失败百分比、掉话百分比。掉话次数、重建成功次数与小区选择门限Qlevmin的关系如图13所示。

图13 掉话次数、重建成功次数与小区选择门限Qlevmin的关系示意图Fig.13 Call drop and RRC reestablishment versus

从图13可以看出，随着小区选择门限Qlevmin的递增，掉话次数增加，RRC重建成功次数降低。这是由于T311启动后UE进行小区选择，若Qlevmin的值越高，则链路重建成功的难度越高，也就越容易发生掉话、重建失败。

不同Qlevmin设置下的切换失败率对比如图14所示，可看出，Qlevmin对于切换失败率无明显影响。

仿真过程中统计的HOF引起的掉话次数与总HOF次数的比值如图15所示。

从图15可以看出，Qlevmin越高，小区选择成功，也即RRC重建难度越大，导致HOF后发生掉话的可能性增大。当门限增至-120 dBm以上后，每次HOF之后都会发生掉话，RRC重建失败。

图14 HOF/totalHoAttempt比率Fig.14 HOF rate versus Qlevmin

图15 CallDropfromHOF/totalHOF比率Fig.15 Call drop caused by HOF versus Qlevmin

仿真结果基本符合对于UE掉话、链路重建次数与比率的预期，证明仿真平台对于UE IDLE状态、RRC重建过程建模正确。

3.3 异频测量测试结果

1)异频组网SINR测试。基于3GPP场景部署，进行双频段异频组网测试。仿真场景中采用2.6 GHz和3.5 GHz频段混合组网。用户采用室外分布，同时考虑视距传播(line of sight，LOS)与非视距传播(non line of sight，NLOS)情形。仿真区域共设置19个城市微型(urban micro，UMI)小区，配置用户在中心7小区范围内移动，测量此过程中的接收端宽带信干噪比(WidebandSINR)如图16所示，其中，纵坐标F(x)为累积概率。

从图16可以看出，异频组网情况下，WidebandSINR的整体更高。相比同频切换的SINR得到改善，理论上可降低切换时的链路失败和切换失败。

2)异频组网时延测试。仿真时业务类型采用恒定比特速率业务 (constant bit ratio，CBR)，每次发送的数据包大小PacketSize设置为10，50，200 Byte，发送间隔Interval配置为0.001 s，即每毫秒发送一个数据包，测试极端情况下的时延指标[10]，如图17所示。

图16 异频组网WidebandSINR测试结果Fig.16 WidebandSINR in inter-freq network

图17 不同业务速率下同频异频组网时延对比/sFig.17 Delay of intra & inter-freq network under different data rate

进行异频测量时，UE每隔34 ms就会进入6 ms的GAP，期间业务层数据无法被接收。理论上，测量GAP会增加传输时延。但仿真结果(见图17)表明，异频组网下的平均时延低于同频情况，并且随着业务码率的提高，异频带来的平均时延降低越明显。这是由于异频组网中的干扰更小，UE的接收SINR整体提升，带来更高的数据传输速率与更低的误块率、更少的重传次数，因此，造成的时延降低高于测量GAP增加的时延。

可以看出，本文所设计的RRC协议仿真平台下得到的测试结果和变化趋势基本符合对RRC相关指标的预期，平台RRC测量触发上报、连接控制以及异频测量和切换3种重要的控制面功能经测试与协议中的规定一致，可以证明平台实现的正确性和合理性。

4 结 论

本文在3GPP协议框架下设计并实现了一种无线资源控制协议仿真平台，为异构蜂窝网络中各类RRC层相关算法和方案提供客观有效的验证评估环境，满足当前移动通信技术中服务技术与资源管理的发展需要，可以作为移动通信网络辅助设计工具或新技术研究平台，具有广阔的应用前景。仿真平台使用C++语言在VisualStudio环境下开发，对无线信道、物理层、各层协议栈，尤其是RRC协议栈进行了建模实现。最后的校正测试结果表明，该RRC协议仿真平台各模块运行正确，输出结果真实可靠。

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陈前斌 (1967-)，男，四川营山人，男，教授，博士生导师，博士，重庆邮电大学副校长，主要研究方向为新一代移动通信系统、未来网络、LTE-Advanced 异构小蜂窝网络等。 E-mail: chenqb@cqupt.edu.cn。

刘 伟(1990-)，男，湖北仙桃人，硕士研究生，主要研究方向为4G/5G无线通信容量及覆盖研究，系统级仿真。E-mail：1206382583@qq.com。

唐 伦(1973-)，男，重庆合川人，教授，博士，主要研究方向为新一代无线通信网络资源管理、车载组织网络等。E-mail: tangl@cqupt.edu.cn。

郝 昊(1990-)，男，山西太原人，硕士研究生，主要研究方向为异构蜂窝网络高层协议仿真、异构蜂窝网络自优化等。E-mail：834709677@qq.com。

(编辑：王敏琦)

Design and implementation of HetNets RRC protocol simulation platform

CHEN Qianbin, LIU Wei, TANG Lun, HAO Hao

(Key Lab of Mobile Communication Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, P.R.China)

High efficient RRC algorithm is needed to manage radio resources due to the complicated network structure of the heterogeneous network. This paper designs and implements a RRC protocol simulation platform based on 3GPP standards, providing evaluations of a series of RRC related performance. Written in C++, this platform is a discrete-event-driven simulation platform. The basement of the platform is constructed first, including the channel propagation model, the physical layer model and the MAC packets scheduler. Then, a RRC protocol model with high complexity is elaborately implemented according to the control plane protocol of 3GPP. The RRC functionalities include RRC measurement, RRC connection controlling, RRC state machine, etc. Finally, some calibration results are shown as examples for the validity of this RRC simulation platform.

hetergeneous network; radio resource management；radio resource control(RRC) protocol；system level simulation； measurement

10.3979/j.issn.1673-825X.2016.06.001

2015-12-18

2016-06-06

郝 昊 834709677@qq.com

国家科技重大专项(2014ZX03003010-004);国家高科技研究发展计划(“863”)(2014AA01A701);国家自然科学基金(61571073)

Foundation Items：The Major Projects of National Science and Technology(2014ZX03003010-004); The National High Technology Research and Development Program of China(“863” program)(2014AA01A701) ; The National Natural Science Foundation of China(61571073)

TN929.53

A

1673-825X(2016)06-0749-09