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长期演进(Long Term Evolution,LTE)协议栈是目前主流的通信协议栈,除了满足人们日常的移动通信之外,LTE也被广泛的应用于安防、军事以及物联网等各个领域。LTE协议栈由物理层、数据链路层以及网络层构成的,其中数据链路层也被称为L2层。媒体接入控制(Media Access Control,MAC)子层位于L2层的最底层。MAC层中物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)管理以及上行混合自动重传(Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ)管理对随机接入过程和上行的数据传输起到了重要的作用。本文主要针对专用小型基站的特殊使用场景,基于FSL9131嵌入式开发板从软件的层面实现MAC层中PRACH信道管理模块和上行HARQ管理模块,保证在专用场景下随机接入过程和上行HARQ过程正确执行。本文首先对MAC子层进行简单地概述,引出PRACH信道管理模块和上行HARQ管理模块。随后对随机接入过程进行了详细的分析,同时对PRACH信道和上行HARQ过程进行深入地研究和分析,为之后的设计实现奠定了理论基础。本文第三章首先针对专用小型基站的使用场景,进行了功能需求分析,结合分析结果分别对PRACH信道管理模块和上行HARQ管理模块进行了设计,包括模块的功能描述,整体框架和业务流程的设计,其中对整体框架和业务流程进行了详细描述,最后给出了整体框架和业务流程设计图。根据第三章的设计,本文在第四章从软件层面对PRACH信道管理模块和上行HARQ管理模块进行了实现。实现包括了代码中变量类型、常量数组以及函数API的定义描述,同时给出了函数实现流程图,并对函数流程进行了详细的描述。完成设计与实现之后本文对PRACH信道管理模块和上行HARQ管理模块进行了实际场景的测试,主要测试了随机接入过程以及数据传输的过程,随后并对测试结果进行了分析,验证了两个模块功能的可行性。本文最后对全文的内容进行了总结,分析了设计工作中尚有缺陷的地方和不足,同时对将来的工作进行了展望,确定了日后的工作方向与内容。