一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法，属于通信技术领域。为了满足5G系统的高频谱效率和高连接数目的需求，多用户接入显得尤为重要。本发明专利技术主要从系统开销资源和时间复杂度两方面对5G终端模拟系统中随机接入模块进行设计。本发明专利技术主要采用了线程池的思想，可有效减少系统开辟线程资源消耗的时间，最终能节省系统20％‑50％的资源开销。在用户线程资源调度上，采用了两个链表数据结构，处理数据的时间复杂度由传统的O(N)降低到O(1)，大大增加了数据传输的速度，且按照R15版本协议标准成功完成5G终端模拟系统的随机接入过程。

Implementation of random access in 5g terminal simulation system

【技术实现步骤摘要】
一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法
本专利技术属于通信
，涉及一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法。
技术介绍
随着移动通信的发展，移动通信数据业务急剧增长，移动通信网络能源消耗也随之剧增。为了满足这种需求，第五代移动通信系统(theFifthGenerationMobileCommunication,5G)的出现成为必然趋势。通过对5G的发展现状的阐述，5G终端的发展也具有很大的潜力。传统的测试基站容量的方法是多个终端对基站进行呼叫，其缺点是布置多个终端进行测试十分复杂。5G终端模拟器能同时模拟多个用户的行为。在进行基站测试时，只需要放置几台终端模拟设备，这样大大减少了测试基站容量的复杂性。为了满足5G系统的高频谱效率和高连接数目的需求，多用户接入显得非常重要。在5G终端模拟系统中，随机接入过程是一个至关重要的过程，只有通过随机接入过程实现上行同步后，UE才能进行上行数据的传输。在随机接入过程中，快速查找用户信息是一个至关重要的过程。而传统的LTE系统中，使用链表查找用户结点的时间复杂度为O(N)，使用单链表这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1：创建线程池架构；/nS2：对用户的资源进行初始化并对用户随机接入前导进行资源选择；/nS3：管理线程先对任务线程池中线程对象中的线程ID与空闲线程池中的线程ID赋值，然后将任务池中的函数指针放到线程池对象中进行匹配；/nS4：空闲线程池与忙碌线程池主要执行对用户线程进行添加的过程；/nS5：管理线程将Msg1所在的任务对象与空闲线程池中的任务对象进行匹配；如果匹配成功，将空闲线程池中匹配成功的线程添加到忙碌线程池，并对Msg1进行处理，通过交互接口函数发送到物理层；/nS6：随机接入响应数据包解析；/nS7...

【技术特征摘要】
1.一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：创建线程池架构；
S2：对用户的资源进行初始化并对用户随机接入前导进行资源选择；
S3：管理线程先对任务线程池中线程对象中的线程ID与空闲线程池中的线程ID赋值，然后将任务池中的函数指针放到线程池对象中进行匹配；
S4：空闲线程池与忙碌线程池主要执行对用户线程进行添加的过程；
S5：管理线程将Msg1所在的任务对象与空闲线程池中的任务对象进行匹配；如果匹配成功，将空闲线程池中匹配成功的线程添加到忙碌线程池，并对Msg1进行处理，通过交互接口函数发送到物理层；
S6：随机接入响应数据包解析；
S7：发送Msg3，并开启竞争解决定时器监听Msg4，当数据包成功解析并且数据包含有C-RNTI标识，表示随机接入成功，否则选择合适的退避值重新对随机接入资源选择。


2.根据权利要求1所述的一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法，其特征在于：所述S1中，创建线程池架构包括：在这个主进程中创建任务管理线程、管理线程、监控线程；
创建一个任务池、一个空闲线程池、一个忙碌线程池；
监控线程对线程池进行动态的调度和调整；
任务管理线程主要是将随机接入中的消息事件封装成任务并激活休眠的管理线程；
管理线程主要负责从任务池中取任务以及从线程池中取线程，通过条件变量进行同步；
监控线程主要负责动态调整和调度线程池；任务池主要将任务封装成任务对象；
空闲线程池主要是负责创建线程对象，忙碌线程池主要对与任务匹配的线程进行处理。


3.根据权利要求1所述的一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法，其特征在于：所述S2、S3包括：MAC层对随机接入资源选择，选择的资源作为每个用户发送的Msg1；由于每个用户访问的是全局资源，每个用户的Msg1被封装成事件后，要对每个用户资源加互斥锁；当任务线程中的任务到达时，管理线程才会从休眠的状态中被激活；管理线程先将任务线程池中线程ID与空闲线程池中的线程ID赋值并将任务池中的函数指针放到线程池对象中进行匹配；然后将匹配到的任务放到相应的空闲线程池中的线程中。


4.根据权利要求1所述的一种5G终端模拟系统中随机接入的实现方法，其特征在于：所述S4包括：将空闲线程池中的线程添加到忙碌线程池中，在忙碌线程池中处理匹配的任务；主要的思路如下：创建空闲线程池的链表和忙碌线程池链表，在空闲线程池中创建8个用户线程；此时监控进程对空闲线程池中的线程进行判断，如果创建的用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治中，徐方圆，李晨，彭亚男，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50