基于LTE系统级仿真平台的设计
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LTE系统物理层仿真平台的建立及实现1摘要:本文介绍了LTE物理层上下行链路的基本结构及其采用的关键技术,并使用Matlab 对系统物理层进行了仿真,对于LTE的研究有重要的意义,并将加速LTE的商用化进程。
关键词:LTE,物理层,OFDM,DFT-S-OFDMThe Realization of Simulation platform for LTE system PHT layerAbstract:This introduce the physical layer structure of up-down link and key technology of LTE,simulate the system by Matlab.It is very important for the research of LTE and also accelerating the commercial process of LTE.Key words:LTE,PHY layer,OFDM, DFT-S-OFDM1.概述近期伴随着WIMAX的崛起,3GPP也开始了UMTS技术的长期演进(LTE,Long Term Evolution)项目。
这项受人瞩目的技术被称为“演进型3G”(E3G,Evolved 3G)。
但只要对这项技术稍作了解,就会发现,这种以OFDM为核心的技术,与其说是3G技术的“演进”(Evolution),不如说是“革命”(Revolution),它和3GPP2空中接口演进(AIE)、WiMAX 以及最新出现的IEEE 802.20MBFDD/MBTDD等技术,由于已经具有某些“4G”特征,甚至可以被看作“准4G”技术。
目前已经确定了上下行信道的基本传输技术,上行SC(单载波)-FDMA,下行采用OFDM技术。
随着通信系统的规模和复杂度不断增加,传统的设计方法已经不能适应发展的需要,通信系统的模拟仿真技术越来越受到重视.传统的通信仿真技术主要分为手工分析与电路试验两种,可以得到与真实环境十分接近的结果,但耗时长,方法比较繁杂.而通信系统的计算机模拟仿真技术是介于上述两种方法的一种系统设计方法.它可以让用户在很短的时间内建立整个通信系统模型,并对其进行模拟仿真,本文使用matlab语言建立了LTE上下行链路的基本仿真平台。
基于LTE的全程全网仿真实训基地建设与实践作者:张文祥刘鑫张智勇来源:《黑龙江教育·高校研究与评估》2016年第10期摘要:文章以黑龙江科技大学为例,探讨了基于LTE的全程全网仿真实训基地的建设原则,阐述了全程全网仿真实训基地的建设方案,并在此基础上,进一步阐述了该实训基地的教学实践与内涵建设策略。
关键词:实训基地;LTE;应用型本科院校中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0030-02为了加快特色应用型本科院校内涵发展,进一步增加学生的就业竞争力,强化实践教学环节的实效性,使人才培养质量更加符合行业应用、适应市场需求,切实提高黑龙江科技大学电子信息类专业学生的工程实践能力[1]。
按照“专业、行业、企业、职业”四位一体的总体布局,我们把先进的实验设备、真实的企业岗位、优质的实践项目和经验丰富的企业导师引入校园,实现了实习实训与生产实际、课堂与岗位的一体化[2-3]。
在以“合作、共赢、发展”为宗旨的前提下,黑龙江科技大学与企业开展全方位合作,共同建设了基于LTE的全程全网仿真实训基地。
一、建设原则(一)明确功能定位该实训基地的建设除了能满足基本的实验、实训需求外,还可进行较复杂的技术验证、业务开发、岗位培训、承接相应的科研课题、申办或承办相应的技能大赛等。
(二)突出先进性与适用性所选择的核心设备必须是市场上最新的主流产品,并且要满足今后相当长时间内,新技术的发展与产品的更新换代需要。
所建设的全程全网仿真实训系统应具有升级的可能性,确保系统的先进性。
同时,系统的操作与设备的安装调试要简便易行,能够适应和满足实践教学的需要,体现实训基地的适用性。
(三)满足教学的实际需求实训基地的建设必须充分考虑教学的实际情况,要确保把现有的实训设备充分利用起来。
新建的全程全网仿真实训基地要具备信息管理、实验管理、考试管理、课堂互动等教学功能,配套的教材和实训指导书要完备。
基于VC的LTE4G通信modem软件仿真平台的搭建郭梦霞【摘要】This paper describes the simulation platform to build 4G wireless describes the architecture and processing systems, and describes the relevant module, as well as the interaction between modules. Focuses on the inter-module communication media-using the ring buffer, so that data can be securely transmitted between the modules. The ring buffer has a small footprint, easy to manage, etc., can be widely applied to other common platforms. Also, the simulation platform using C language development, programming is simple and easy to develop a successor.And platform portability, and easy migration development on different operating systems. At the same time, the simulation platform uses a modular design, with good scalability, hardware logic by modifying the code stub code, can be used on different chip development platform.%文中阐述了4G无线仿真平台的搭建,描述了系统的架构和处理流程,并介绍了相关模块,以及模块间的交互过程。
基于仿真的LTE网络结构规划与优化解决方案【摘要】针对TD-LTE规划组网中受限于网络结构所带来的问题,主要对基于仿真分析的LTE网络结构规划与优化解决方案展开阐述。
首先概述基于仿真的TD-LTE网络结构规划与优化解决方案,并介绍CrossWave射线跟踪传播模型以及仿真规划工具Atoll的ACP功能;然后对LTE网络结构规划思路、ACP仿真应用以及特殊场景精准规划效果进行具体描述;最后通过实际应用案例加以分析说明,该方案为城市LTE网络建设提供了一种新的规划与优化思路。
【关键词】TD-LTE网络结构ACP仿真规划仿真优化中图分类号:TN929.53文献标识码:A文章编号:1006-1010(2014)-10-0014-05Structure Planning and Optimization Solutions of LTE Network Based on SimulationCAI Hou-en(China Mobile Group Guangdong Co., Ltd., Guangzhou 510623, China)[Abstract] Because of the TD-LTE planning networking which is limited by the network structure, the structure planning and optimization solutions of LTE network are illustrated basedon simulation. First the structure planning and optimization solutions of TD-LTE network are outlined based on simulation, and CrossWave ray tracing propagation model and the ACP function of Atoll simulation planning tool are introduced. And then the structure planning ideas of LTE network, ACP simulation applications and the precise planning effects in special scenarios are described in detail. At last, by the analysis of practical application cases, this solution provides a new idea of planning and optimization for urban LTE network construction.[Key words]TD-LTEnetwork structureACPsimulation planningsimulation optimization1 引言随着移动通信的快速发展,用户规模和需求不断增长,为了满足用户的业务需求不断进行网络建设,从而导致网络规模越来越大,尤其是代表着4G时代的LTE网络。
基于OPNET的LTE—Hi系统级仿真平台设计作者:张朝贤来源:《电子技术与软件工程》2015年第16期摘要为应对日益增长的室内数据业务需求,3GPP对LTE-A标准进行了增强,针对室内场景提出LTE-Hi(LTE Hotspot/Indoor)系统。
本文给出了自主开发的基于OPNET开发的LTE-Hi系统级动态仿真平台方案,着重介绍了各个网络节点模型以及仿真流程的实现。
该平台通过OPNET的离散事件驱动机制进行仿真,支持最高8×8多天线传输以及256-QAM高阶星座调制,能够对LTE-Hi系统性能进行精确有效的评估。
【关键词】LTE-Hi OPNET仿真平台随着人们通信需求层次的不断提升,移动通信系统已经经历了从语音时代到数据时代的转变,而智能终端的爆炸性增长更为数据业务注入了新的活力,人们对数据传输速率的要求越来越高。
3GPP提出的LTE/LTE-Advanced长期演进标准为此做了充分的准备,采用以MIMO和OFDM为代表的先进的物理层信号处理技术以及全新的扁平化网络结构,大幅提高了数据速率和系统容量。
已有的调查结果表明,有超过70%的数据业务发生在室内,因此3GPP在2012年10月的会议上通过了针对室内和热点场景的Small Cell Enhancement项目,即LTE-Hi(LTE Hotspot/Indoor),以满足不断增长的数据传输需求。
本文基于OPNET开发了LTE-Hi系统级动态仿真平台,该平台采用了OPNET的分层网络模型及其离散事件驱动机制,支持最高8×8多天线传输以及256-QAM高阶星座调制。
下面对平台模型及仿真流程逐一进行介绍。
1 仿真平台模型设计本平台采用了OPNET的分层网络模型结构,按层次分为网络、节点和进程。
其中网络场景参考ITU-R M.2135的推荐,为120m×50m的长方形区域,包括16个15m×15m的房间和1条120m×20m的走廊。
基于仿真的LTE网络结构规划与优化解决方案作者:孙平来源:《中国新通信》2017年第04期【摘要】当今社会,信息技术的飞速发展,移动网络已不再是一个陌生的名词,越来越多的人开始关注网络。
日常生活中,人们通过手机上网浏览资讯、查阅资料、收发邮件、业务沟通等,开拓视野的同时,改变了原有的生活、工作、学习方式。
然而新业务不断的涌现,用户规模越来越大,移动网络面临着更高的承载能力和服务能力,基于这种情况下,如何为更多移动用户提供高质量的服务成为移动网络当前急需解决的问题。
本文提出LTE网规网优的策略,首先阐述了LTE网络的有关内容,从中针对LTE规划组网当中受限于网络结构带来的新问题,提出基于仿真的LTE网络结构规划和优化方案,以期保障移动网络性能得到提升,给用户带来良好体验的LTE精品网络。
【关键词】 LTE网络结构规划优化方案LTE网络代表着4G时代的到来,如何构建一张高质量的LTE网络成为业界共同关注的话题,尤其是在用户对4G服务质量要求日益提升的情况下,所以,作为一名移动网络工作人员,要想实现移动网络运营健康、良好发展的目标,做好LTE网规网优工作意义重大。
但由于LTE网络对系统内外干扰具有高度敏感性,这就加大了网规网优的难度,下文针对这一问题做了详细论述,内容如下:一、LTE网络关于LTE网络可从两大方面了解:一方面,优越性。
LTE网络在兼容3G通信的同时还可以改进4G通信。
该网络规划时,大部分采用的是单层结构,此结构由NodeB去构成组织,有利于简化网络,加快数据传输,实现系统低延时功能;另一方面,局限性。
随着移动用户的不断增加,传统LTE网络结构已经不能满足用户需求,不能保证移动网络的发展需求。
是因为此网络结构具有同频组网的特性,运行过程中不仅影响系统内网络,而且会增加网络负荷,使得网络性能严重受限。
由于网络结构里面存在很多高站,尤其是人流量比较大的地方,容易干扰信号,不利于SINR的提升。
基于TD—LTE的OFDM系统设计与仿真作者:任君玉来源:《中国新通信》2015年第08期【摘要】 OFDM是LTE的最核心的技术,OFDM在有效提高数据传输速率的同时很好的解决了ISI问题,通过引入CP很好的解决了ICI问题。
文章对OFDM系统的实现进行了仿真,对比了不同CP长度时的系统性能。
【关键词】 LTE OFDM ISI 循环前缀 ICI随着“移动通信宽带化”的发展趋势,移动互联网用户数量及业务正在以迅猛的势头增长,人们对于移动通信高速数据传输的要求日益增长,而频率资源有限,移动通信不得不断寻求新的技术,获得高的数据率及达到更高的带宽效率及容量。
LTE作为3G的长期演进,由于采用了核心的OFDM配合MIMO等关键技术,达到了20M下行链路上lOOMbps的峰值数据传输速率,频谱利用率最高达到了5b/Hz,OFDM对于LTE起到了举足轻重的作用。
一、OFDM致力于解决带宽需求及带宽效率OFDM与FDM都属于多载波传输技术,采用多载波传输的主要目标就是解决带宽效率问题。
由香农公式,C=Blog2(1+S/N),如果带宽一定,假设需要提高通信容量C至10倍,则由公式后面的对数关系得到S/N需要提高约1000倍,即在系统噪声不变的情况下,需要提高发射信号功率到原先的1000倍。
加大发射功率,除了会增加移动台的发射功耗,降低待机时间,妨碍应用,还会带来手机体积的增大,不满足移动便携性的要求;另外,过高的发射功率在电磁波的2G时代的低频段对人体不会有太大影响,但是如果像如今的3G、3.9G、4G,以至Wi-Fi,WiMAX,在微波这样的高频段的大的发射功率会对人体造成伤害,所以,这也是为什么在这些频段的通信都被严格限制发射功率的原因。
因此,如何有效的解决目前频谱资源的有限与日益增长的高数据率的矛盾,必须采用其他的办法,由上述香农公式,如果保持发射功率,即S/N不变,提高B,也可以获得C的提高。
OFDM就是采用了这种思路,通过采用更高的带宽,设定为最高20M,是WCDMA带宽SM 的4倍,思路是很简单,但是实现起来并非如此简单,因为在移动通信中,存在由于多径传播带来的ISI(码间干扰)问题,表现为当信号的带宽大于信道的相关带宽时,将产生脉冲波形的重叠即ISI,会严重影响系统的误码率,因此OFDM在采用了更高带宽的同时,通过将整个系统带宽进行分割到若干个子信道,将高速的数据流通过串并变换变为若干低速的子数据流,然后在每一路子信道将其调制到各路子载波上去传输。
基于LTE系统级仿真平台的设计【摘要】众所周知,网络数据业务将成为未来移动通信竞争的焦点。
随着新兴的无线接入方案如WiFi、WiMAX的产生,3G无线接入技术面临着巨大的压力。
为了满足新兴业务的需求,3GPP标准组织在2004年底启动了3G长期演进(LTE)技术的标准化工作。
LTE技术的高效的基于分组的无线接入提供互联网协议(IP)为基础的无线接入网络低延迟和低成本的功能。
随着规范的完成,LTE技术已经开始投入商业发展。
为了估算新移动网络技术的性能,系统级仿真是必不可少的。
本文首先介绍了LTE的研究背景及演进目标,简要地描述了本文的组织架构。
然后主要介绍了LTE的网络结构、协议架构、链路预算和其关键技术即OFDM技术和MIMO技术,还有资源调度机制。
接着针对3GPP对系统级仿真的要求,提出系统级仿真框架和流程,建立LTE系统级仿真平台。
最后对仿真结果进行分析。
【关键词】LTE,MIMO,OFDM ,系统级仿真Design of System Level Simulation Based on LTE[Abstract]As we all know that network data service will be the focus of mobile communication in the future. The increasing radio access scheme such as WiFi and WiMAX bring great pressure to the 3G radio access technology. In order to satisfy the requirement of new service, 3GPP have launched the LTE standardization in 2004.The specification on the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Long-Term Evolution (LTE) called the Evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) and Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) was finalize in 3GPP.In order to evaluate the performance of new mobile network technologies, system level simulations are crucial. Firstly, the paper has introduced the research background, evolution target and the paper's structure. The second chapter has presented the network structure, protocol frame, link budget, key technologies and resources scheduling mechanism. Then the chapter three presented the Schematic block diagram of the LTE system level simulator and process according to the requirement of 3GPP, and established the system platform of LTE. Finally, analysed the result of the simulation.[Key Words] LTE , MIMO , OFDM , System Level Simulation focus of mobile communication目录第一章绪论----------------------------------------------------------------- 11.LTE的研究背景--------------------------------------------------------- 12.LTE的演进目标--------------------------------------------------------- 23.论文内容及组织架构---------------------------------------------------- 2 第二章 LTE概述------------------------------------------------------------- 41.LTE的系统架构--------------------------------------------------------- 42.LTE的协议架构--------------------------------------------------------- 53.LTE链路预算----------------------------------------------------------- 54.LTE的OFDM技术-------------------------------------------------------- 65.LTE的MIMO技术-------------------------------------------------------- 86.资源调度机制--------------------------------------------------------- 116.1最大载干比调度算法---------------------------------------------- 116.2轮询调度算法---------------------------------------------------- 116.3比例公平调度算法------------------------------------------------ 12 第三章基于LTE系统级仿真平台的设计---------------------------------------- 13 图3.2 LTE系统级仿真流程图--------------------------------------------- 141.链路测量模型--------------------------------------------------------- 151.1宏路径衰落------------------------------------------------------ 151.2阴影衰落-------------------------------------------------------- 161.3信道模型-------------------------------------------------------- 162.链路性能模型--------------------------------------------------------- 19 第四章 LTE系统级仿真结果分析---------------------------------------------- 211. 仿真参数的设置------------------------------------------------------ 212. 天线模型------------------------------------------------------------ 223.宏路径损耗的应用模型------------------------------------------------- 244.阴影衰落对宏路径衰落的影响------------------------------------------- 285. 调度算法的比较------------------------------------------------------ 29 第五章总结---------------------------------------------------------------- 31参考文献------------------------------------------------------------------- 33 致谢------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
第一章绪论1.LTE的研究背景众所周知,网络数据业务将成为未来移动通信竞争的焦点。
随着新兴的无线接入方案如WiFi、WiMAX的产生,3G无线接入技术面临着巨大的压力,它已经无法很好的满足人们的通信及消遣娱乐要求。
由于现有的3G技术无法成为最终解决方案,竞争的加剧进一步推动技术的发展,从而不断加快移动通信宽带化的步伐[1]。
在这种需求的推动下,国际标准化组织3GPP推出了一种可填补3G移动通信系统和4G移动通信系统之间存在的巨大技术差距的新技术,这一新的系统被称作E3G(Evolved 3G)或LTE(Long Term Evolution)[2]。
国际标准化下的国际移动通信(IMT)的原则和新IMT的范围分别在2007年被无线电通信大会(RA-07)和世界无线电通信大会国际电信联盟(WRC-07)无线电通信部门(ITU-R)同意。
为邀请IMT-Advanced无线接口的建议技术的通知信(CL)已于2008年3月发出。
随着邀请函的发出,3GPP启动了一个研究项目(SI),即,在2008年3月的LTE-Advanced可行性研究。
通过了LTE-Advanced的系统要求。
3GPP讨论了为满足系统要求所需的技术组件,并在技术报告中总结。
基于第八版本的 LTE的和当前协议上的LTE-Advanced,3GPP于今年十月向ITU-R提交了其最后建议。
随着研究项目的进行,工作项目,即LTE-Advanced无线接口规范工作即将启动,预计这个规格将根据IMT-Advanced 的标准化时间表完成。
通用移动通信系统(UMTS)的长期演进(LTE)的规格被称为演进通用陆地无线接入(UTRA)和通用陆地无线接入网(UTRAN)LTE的高效的基于分组的无线接入提供互联网协议(IP)为基础的无线接入网络低延迟和低成本的功能。