基于面向对象的LTE系统级仿真平台的研究

摘要

LTE(Long Term Evolution)是一个新兴和有前途的技术，近年来又确立了其向4G发展的核心地位。然而目前在开源平台的资源方面却极度缺乏，严重的限制了不同研究群体评价整个LTE系统的性能并对性能结果进行比较分析。为了填补这一技术缺口，本论文对LTE系统级仿真平台进行了研究，在计算机上构建了虚拟的小区用户蜂窝环境，可对系统的各部分性能参数进行实验验证，该文研究对LTE技术的研发工作也具有一定的参考价值。本文需对具体仿真平台搭建模块给出详细设计思路和实现方法，为新系统性能进行评估提供最简便快捷、经济有效的方法。　　本文主要研究内容是LTE系统级仿真平台，对仿真系统的整体框架进行了分析，设计了一套以Matlab数据处理和以C++语言开发环境中的面向对象思想相结合的动态仿真系统。逐步完成了几个重要模块的搭建，如并对系统进行了调试，对算法进行了优化，模拟了MIMO、调度算法、HARQ和功率控制等系统功能;在仿真系统中建立了各种模型，如地理建模、大小尺度衰减模块、用户调度模块、数据链路DL模块、比例公平调度算法实现PF模块，为了实现系统及仿真和链路级仿真之间的连接，采用了有效SINR映射EESM来建立接口并针对系统吞吐量的问题，经过分析比较后采用了PF调度算法，最后通过实验结果验证了设计的可行性。　　经过对系统的仿真结果归纳总结可以得出各部分参数对仿真结果的影响，给出了较为详细的系统级仿真参数设定，如吞吐量的影响和两种调度方法对系统性能造成的影响，两种算法分别是贪婪算法Greedy调度和比例公平调度算法PF调度，分析结果是PF调度更加适用于系统，其调度的结果更加的合理。因为使用的Matlab与C++程序语言相结合的方式，所以仿真系统的运行速度得到提升。这为以后LTE技术在将来的实践推广提供了便利，使得新系统的测试和各部分指标的评估提供了更加方便可行的方法。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 计算机仿真蜂窝系统的技术介绍

1．3 LTE系统的技术发展

1．4 LTE系统的总体框架概述

2 LTE系统理论研究

2．1 MAC层技术

2．2 媒体接入层技术的研究

2．3 本章小结

3 计算机仿真设计需求研究

3．1 仿真系统主要作用

3．2 仿真系统基本功能

3．3 仿真系统各部分性能

3．4 仿真步骤

4 仿真系统的计算机设计

4．1 系统总体结构设计

4．2 仿真系统各部分功能设计

5 系统关键技术的设计

5．1 地理模型的搭建方案

5．2 关于阴影问题的分析讨论

5．3 TU6小尺度计算

5．4 有效SINR映射EESM

5．5 用户调度算法的实现方法

5．6 MIMO仿真技术介绍

5．7 数据链路Data Link接口程序

6 系统仿真结果分析

6．1 仿真撒种分布图

6．2 信号与干扰加噪声比SINR的累积分布函数CDF仿真

6．3 小尺度衰落影响

6．4 比例公平调度算法的分析

7 总结与展望

7．1 工作总结

7．2 讨论和展望

致谢

作者简历

参考文献