更高的应用频段、全IP架构对下一代移动通信系统蜂窝小区架构提出新要求。群小区架构充分利用多天线技术的优势,能够适应物理层先进技术,提供更高的系统容量与更广泛的覆盖范围,有效解决由于载频提高导致小区面积减小而带来的频繁切换问题。为验证群小区架构下的各层技术,科技部启动"IMT-Advanced开放性关键技术研究—群小区架构”国家重大专项课题。本文描述"IMT-Advanced开放性关键技术研究—群小区架构”课题中试验验证系统中协议软件的设计与开发过程。首先,第一章介绍本文的选题背景,主要是移动通信发展对蜂窝小区架构的要求,和群小区架构在满足这些要求时的优势。在此基础上,介绍群小区架构试验验证系统构建的主要内容与系统目标,并说明协议软件的主要构成。然后,第二章与第三章详细描述系统协议设计,完成无线通信系统空中接口层2的大部分功能。其中,第二章讲述分层结构与基本模块设计,包括IP网络接口、业务接入与预处理、公共处理、传输控制、MAC-PHY接口交互等；第三章描述错误重传、多业务传输控制、滑动切换等功能的实现过程。最后,第四章完成系统测试,包括室内场景业务数据传输测试与室外场景错误重传、滑动切换功能测试,并分析测试结果。本文详细描述了通信系统开发中协议设计、开发与测试过程,完全应用于"IMT-Advanced开放性关键技术研究—群小区架构”试验系统中通过验收,并提出一种新的低时延并行重传实现方式,可作为未来无线通信系统中协议设计与开发工作的参考。