LTE系统中ASN.1编解码的研究和实现

　　TD-LTE是TD-SCDMA的长期演进，是通信行业向4G发展的主要演进标准之一。综合测试仪表对TD-LTE网络整体发展有关键作用，而以往综合测试仪表的核心技术和知识产权被安捷伦、泰克等厂商垄断。“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项中提出要立足自主创新开发符合3GPP及行业标准要求的TD-LTE无线综合测试仪表。TD-LTE无线综合测试仪表中协议配置过程是通过发送控制平面应用协议消息来实现的，成功编解码采用ASN.1描述的接口信令消息显得尤其重要。

　　协议分析是TD-LTE无线综合测试仪表项目开发工作的基础，论文对LTE空中接口协议栈进行分析，特别是对RRC层协议进行重点研究。ASN.1是协议消息常用的描述语言，结合RRC层协议，论文就ASN.1语法及其编码规则进行研究，深入剖析了UPER的编码方法，并设计了应用于LTE-Uu接口协议栈的ASN.1编解码的实现方法。

　　在此基础上，文中分别就手工编码和ANTLR的两种ASN.1编解码模块实现方法进行了设计。针对手工编码的设计方法，作者重点对接口文件、各种数据编解码函数以及辅助模块函数等方面进行了详细阐述，其主要内容包括：基于RRC层设计与消息传递流程，确立了ASN.1编解码模块的设计准则：概要阐述了ASN.1编解码模块的结构和整体功能设计流程，详细阐述并分析了ASN.1编解码模块每个功能模块的实现流程设计。针对ANTLR的设计方法，文章分析了编译程序的结构以及编译器辅助工具的选择，重点对ASN.1编译程序流程和ASN.1记法语言的文法进行了设计。

　　在进一步的研发和实现中，针对手工编码的实现，作者基于UPER编解码器设计和模块函数的分析，利用C语言实现了LTE-Uu接口协议栈中的ASN.1编解码模块，详细描述了整个模块的实现流程。针对ANTLR的ASN.1编译程序实现，文章分4个阶段：①词法分析阶段，分析ASN.1词法;②语法分析阶段，分析并处理ASN.1文法，以期得到符合ANTLR的正确文法;③遍历AST，通过增加虚拟token以及树重写规则来得到清晰的树结构，并设计了遍历AST的函数;④代码生成，主要分析了ASN.1到C的记法映射规则，并给出了遍历AST代码生成的算法和基本实现。经过对模块测试、系统测试和互通性测试表明设计开发达到了预期目标。