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下一代无线网络仿真技术与模块设计

作　者: 李丰
导　师: 糜正琨
学　校: 南京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 下一代无线网络无线资源调度离散事件系统网络仿真
分类号: TN915.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 18次
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内容摘要

近年来,随着下一代无线网络(NGWN)技术的成熟,国内外许多文献提出了EUTRAN的网络仿真平台,大多数均以Matlab或者独立的离散事件系统平台为依托而搭建。但是,这些仿真平台各自独立,代码的重用率低,不利于后续开发及使用。NS2经过数十年的发展已拥有成熟的结构体系和丰富的类库,因此在NS2环境下搭建EURTAN仿真平台可以大大降低开发周期,提高仿真平台的代码重用性。论文重点研究EUTRAN仿真平台中的接入层(AS)功能设计,包括物理层信道建模、MAC层无线调度算法以及RLC层无线链路自适应,在兼顾仿真功能完整性的同时,提高仿真平台的运算效率,还保留必要的接口,以便后续开发。论文首先根据3GPP标准概述EUTRAN系统特性、网络结构以及AS协议栈的基本结构和功能特性。接着介绍已有EUTRAN仿真平台的现状、设计方法和原则。在获取仿真平台需求的基础上,提出了NS2环境下EUTRAN AS的仿真系统结构,并详细描述了EUTRAN AS软件实现方法。论文还详细论述了EUTRAN AS所采用的数学模型,包括信道衰落计算、AMC模型以及几种传统的无线资源调度算法,并提出了改进的JS-B联合调度算法。最后,论文利用无线资源调度算法对所设计的仿真平台进行验证,给出了小区覆盖范围、基站吞吐量以及时延抖动性能以及仿真平台内存消耗量分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-11
  1.1 课题背景  8-9
    1.1.1 下一代无线网络  8
    1.1.2 网络仿真技术  8-9
  1.2 课题研究内容与意义  9
  1.3 课题来源  9-10
  1.4 论文结构安排  10-11
第二章 EUTRAN 无线接入技术  11-20
  2.1 EUTRAN 概述  11
  2.2 EUTRAN 网络体系架构  11-13
  2.3 EUTRAN 技术特征  13-19
    2.3.1 EUTRAN 物理层技术  13-16
    2.3.2 EUTRAN MAC 层特性  16-18
    2.3.3 EUTRAN RLC 层特性  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第三章 EUTRAN 仿真系统设计需求分析  20-26
  3.1 EUTRAN 仿真方法与现状  20-21
    3.1.1 仿真方法  20
    3.1.2 仿真技术现状  20-21
  3.2 EUTRAN 仿真目的与需求  21-22
  3.3 EUTRAN 仿真系统的建模  22-24
    3.3.1 仿真建模原则  22-23
    3.3.2 建模方法  23-24
  3.4 仿真步骤  24-25
  3.5 本章小结  25-26
第四章基于NS2 的EUTRAN 仿真系统设计  26-38
  4.1 NS2  26-29
    4.1.1 简介  26-27
    4.1.2 离散调度器  27-28
    4.1.3 类库  28-29
  4.2 EUTRAN 仿真系统结构  29-31
    4.2.1 文件类结构  29-30
    4.2.2 系统结构  30-31
  4.3 模块介绍  31-37
    4.3.1 Packet 数据流模块  31-32
    4.3.2 Phy 模块  32-34
    4.3.3 Mac 模块  34-35
    4.3.4 RLCEntity 模块  35-36
    4.3.5 DataAgent 模块  36-37
  4.4 本章小结  37-38
第五章 EUTRAN 系统数学建模  38-51
  5.1 信道模型  38-41
    5.1.1 大尺度损耗  38-39
    5.1.2 小尺度衰落  39-40
    5.1.3 干扰噪声  40-41
    5.1.4 SINR 计算  41
  5.2 链路层模型  41-43
    5.2.1 EESM 映射  41-42
    5.2.2 AMC 与BLER 模型  42-43
  5.3 调度算法  43-50
    5.3.1 目的和方法  43-44
    5.3.3 频域调度  44-45
    5.3.2 时域调度  45-48
    5.3.4 重传策略  48-50
  5.4 本章小结  50-51
第六章仿真结果  51-59
  6.1 信道仿真结果  51-54
    6.1.1 干扰基站之间距离  51-52
    6.1.2 单基站SINR 分布  52-53
    6.1.3 小尺度衰落波形效果  53-54
  6.2 调度结果分析  54-58
    6.2.1 吞吐量分析  54-56
    6.2.2 公平性分析  56-57
    6.2.3 单用户时延分析  57-58
  6.3 内存消耗分析  58
  6.4 本章小结  58-59
结束语  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文  63

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