基于移动终端的蜂窝网链路聚合研究

摘要

蜂窝网具有覆盖面积广、切换时延小、连续性强等特点，目前越来越多的移动终端数据通过蜂窝网传输，因此蜂窝网负载能力需要进一步提升。已完成部署的LTE，其带宽、稳定性不能完全满足日益增长的数据传输需求。为了提升数据传输能力，各运营商致力于研究蜂窝网链路聚合技术，以求增加蜂窝网带宽。运营商研究基站至Internet段的链路聚合，其原理是在LTE中，根据数据业务不同，核心网内部控制面网元选择不同的基站传输数据，从而增加系统的负载能力，但是移动终端无法直接通过运营商的链路聚合技术提升链路带宽。本文将基于移动终端研究数据源至基站段的蜂窝网链路聚合，以求增加链路带宽，提升QoS。本文主要工作包括： （1）研究蜂窝网链路聚合技术。根据聚合子链路的中继系统异同，将蜂窝网链路聚合分为组内聚合和组间聚合。研究基于IEEE802.3ad标准制定的链路聚合协议LACP及LACP控制的链路聚合模式。分析蜂窝网链路聚合的技术难点同频干扰和负载均衡，基于移动终端SIM7100CE，分别提出同频干扰抑制策略和负载均衡策略，并应用到蜂窝网链路聚合控制系统的设计和实现中。 （2）设计及实现蜂窝网链路聚合控制系统CNLA_CS。本文首先提出了CNLA_CS的功能需求，根据需求将CNLA_CS划分为不同子模块，分别研究实现各子模块。CNLA_CS可动态获取和修改各子链路制式、频带、连接/断开和NAT等，并将子链路按同频干扰抑制策略分类管理。CNLA_CS根据负载均衡策略，动态切换子链路组合形式，维护蜂窝网和eth组成的实体子链路，动态设定前向策略路由、后向路由和NAT。搭建测试平台，测试CNLA_CS各子模块性能及CNLA_CS的综合性能。 （3）设计及实现蜂窝网链路聚合系统。研究聚合系统子模块功能并搭建系统架构。结合CNLA_CS，完成子模块初始化，并实现蜂窝网链路聚合系统。分析聚合系统隧道模型及模型中各层链路的原理和作用。测试系统传输数据的性能，在不同制式下对比单条蜂窝网链路，验证蜂窝网链路聚合系统可以线性提升蜂窝网链路带宽。

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第一章绪论

1.1研究背景与意义

1.2.1IEEE 802.3ad标准

1.2.2移动终端模块

1.2.3蜂窝网链路聚合现状

1.3研究内容与结构安排

第二章蜂窝网链路聚合技术

2.1蜂窝网链路聚合概述

2.1.1蜂窝网链路聚合分类

2.1.2蜂窝网链路聚合协议

2.1.3蜂窝网链路聚合模式

2.2技术难点分析

2.3同频干扰

2.3.1同频干扰分析

2.3.2同频干扰抑制策略

2.4负载均衡

2.4.1负载均衡分析

2.4.2负载均衡策略

2.5本章小结

第三章蜂窝网链路聚合控制系统研究

3.1CNLA_CS原理

3.2CNLA_CS设计实现

3.2.1CNLA_CS功能分析

3.2.2CNLA_CS结构研究

3.2.3CNLA_CS工作流程

3.3.1系统模型

3.3.2系统数据交互

3.3.3测试结果及分析

3.4本章小结

第四章蜂窝网链路聚合系统研究

4.1.1聚合系统子模块

4.1.2聚合系统结构

4.2.1子模块初始化

4.2.2链路聚合

4.3.1测试环境

4.3.2TD-SCDMA聚合性能

4.3.3TD-LTE聚合性能

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1论文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

作者简介

1.基本情况

2.教育背景

3.攻读硕士学位期间的研究成果

3.1申请（授权）专利

3.2参与科研项目及获奖