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物联网是继移动互联网之后的的必然浪潮。随着通信行业的发展和市场的选择,出现了一种新兴的低功耗广域网技术——窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)。NB-IoT标准于2016年6月冻结,其构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽。作为一种低功耗、广覆盖、成本低、连接多的新技术,NB-IoT的应用前景相当广泛。NB-IoT协议栈主要基于LTE设计,但是根据物联网的需求,去掉了一些不必要的功能,减少了协议栈处理流程的开销。因此,从协议栈的角度看,NB-IoT是新的空口协议。根据NB-IoT空口协议,无线链路控制(Radio Link Control,RLC)层负责实现无线链路控制功能,完成空口的数据传输,其是确保数据传输可靠性的重要一环。论文在设计与实现NB-IoT RLC层实体功能结构并通过协议认证的基础上,结合NB-IoT媒体接入层(Midea Access Control,MAC)的特点,对特定情形下NB-IoT数据传输进行了优化。论文RLC层的设计成果已应用于国内某通信公司的NB-IoT芯片解决方案,为NB-IoT的推广与应用做出一定的贡献。论文的主要研究内容与成果如下:(1)基于原有的Release10代码,增加对NB-IoT Release13版本的支持。论文分析LTE RLC和NB-IoT RLC实体的不同,并在此基础上对原RLC实体缓冲区、接口、数据结构、实体模块等几个方面的功能结构进行改动,最终实现NB-IoT控制面模式下RLC实体的全部功能。(2)基于3GPP TS36.523对NB-IoT RLC层的协议规范,在公司的物联网仿真平台对实现的代码进行协议一致性验证。(3)结合NB-IoT协议中RLC和MAC层自身特性和测试中遇到的问题,提出NB-IoT终端在不做即时消息且高层对发送数据进行备份情况下的一种优化方案。该优化方案对RLC和MAC层进行联合优化,优化降低了 RLC层的重传时延和发送大数据量时的内存备份,同时平均了 RLC层在接收状态报告时的处理时间。论文通过理论和仿真分析了优化方案的性能,并给出了优化方案的设计指导。