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传统移动通信网络的基站设备使用专用硬件作为平台实现了移动通信的基带数据处理,其可移植性和协作性差,不能满足未来的大连接、大数据场景和复杂的异构网络环境。为了满足以C-RAN(C-radio access network)架构为代表的未来网络对软件架构和通用硬件平台的需求,基于通用处理器平台的软基站需要新的设计方案来实现实时处理、层间解耦合等功能。因此,需要优化GPP(general purpose processor)平台的性能,对LTE协议栈的实现进行模块化重构,使其满足C-RAN架构对基带处理软件的需求,并为未来5G协议栈的实现提供技术验证。本文主要研究面向LTE基站侧协议栈软件的GPP平台的设计、优化和实现,以及PDCP(Packet Data Convergence Protocol)层的设计和实现。论文的主要工作和成果如下:1.本文立足于协议栈软件对实时性的需求,设计了基于实时编程接口(RTAI)的实时改造方案,该方案在GPP平台中添加RTAI实时内核,搭建了双内核实时操作系统作为软基站的系统平台。经过配置和测试,实现了基于GPP的实时系统平台,给软基站提供了满足实时性的底层操作系统。2.在此基础上,立足于协议栈软件的模块间解耦合需求,本文设计了一种基于实时操作系统的软件平台的实现方案CAL(common adaption layer),提供了层间解耦合、异常处理等多种机制。经过基于LTE协议栈流程的软件测试,验证了CAL软件平台的功能,在保证可移植性和实时性的基础上,为协议栈软件的模块化重构提供了可行且稳定的系统设计方案。3.在CAL平台的基础上,设计了PDCP层与其他协议层的接口,并根据PDCP层的功能将PDCP层切分成了多个模块,在软基站平台上实现了满足模块化重构需求的PDCP层。基于软基站平台搭建了LTE无线网络,通过对手机空口数据的分析和数据业务表现验证了PDCP层和CAL平台实现方案的稳定性和可行性。