[發明專利]寬帶移動通信網絡性能的分層動態仿真實現方法

無效

• 申請號: 200710063454.3
• 申請日: 2007-02-01
• 公開（公告）號: CN101237395A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 牛凱;許文俊;顧軍;賀志強;吳偉陵
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/28;H04L12/26;G06F17/50;H04Q7/34;H04Q7/38;H04B17/00
• 代理公司: 北京瑞盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫民興

技術領域

本發明涉及一種寬帶移動通信系統網絡性能的分層動態仿真實現方法，屬于無線通信系統網絡層的仿真技術領域。

背景技術

在3GPP?TSG?RAN1#26次大會上，首次提出了“Evolved?UTRA?and?UTRAN”的研究計劃，其目的是研究UMTS無線接入技術和無線接入網絡的長期演進和發展，即所謂的長期演進(LTE)計劃。

3GPP標準組織認為，隨著HSDPA和HSUPA技術的成熟和標準的規范，UMTS無線技術在未來若干年仍然具有非常強的競爭力。但為了確保UMTS無線接入技術在更長時間內的競爭力，比如保持五年之后的技術先進性，以及應對其它技術的競爭和挑戰，有必要開展LTE研究計劃，把握無線接入與網絡技術的前沿方向。

LTE系統研究的主要目標包括：

(1)縮減業務處理時延；

(2)為用戶提供更高的業務速率；

(3)提高系統的容量和覆蓋；

(4)降低運營商的運營成本。

為了達到上述目的，最重要的是采用更加高效優質的OoS網絡控制機制，因此空中接口技術和無線網絡結構都要逐步演進，即UTRA要演變為EUTRA，UTRAN要演變為EUTRAN。這種演進體現在高速率和靈活性兩個方面。

為了評估LTE網絡的性能，我們需要采用系統級仿真方法。一般的，系統級仿真包括靜態網絡仿真和動態網絡仿真兩種方法。靜態網絡仿真主要采用Monte?Carlo仿真方法，能夠較好的評估蜂窩網絡的平均性能指標。而動態網絡仿真采用事件驅動機制，能夠較好的評估蜂窩網絡的瞬時性能指標。

對于LTE這種復雜動態網絡，包括移動接入網和核心網兩方面的性能。為了能夠詳細準確的評估LTE這種寬帶移動通信網絡的業務特性、網絡行為，我們需要采用分層離散事件驅動機制，對LTE進行分層動態網絡仿真。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種寬帶移動通信系統網絡性能的動態分層仿真實現方法，本發明設置了多種軟件功能模塊建模寬帶移動通信系統的各項動態性能，能夠真實地離線仿真實際網絡的運營情況，并給出比較精確的仿真結果；且針對傳統動態仿真方法速度慢的缺點，在仿真方法上進行多方面優化和改進，使得利用本發明開發的仿真軟件可以在PC機上快速運行。

為了達到上述目的，本發明提供了一種寬帶移動通信網絡性能的分層動態仿真的實現方法，其特征在于：該方法涉及到二十個模塊，由三個步驟構成：(1)系統參數配置初始化階段，(2)移動核心網仿真階段，(3)移動接入網仿真階段。在這三個步驟中，分層離散事件驅動模塊，通過消息與其它模塊交互，進行消息的分層傳遞與處理，該模塊實時、高效驅動各軟件模塊進行動態仿真，且使得各模塊的每次使用產生有意義的結果，引發系統狀態的變化，導致仿真數據的更新，其具體的處理步驟如下：

(1)系統參數配置初始化階段：通過寬帶移動通信系統參數接口模塊，分層離散事件驅動模塊獲得了寬帶移動通信系統的特征參數，包括但不限于數據帶寬、接入方式、子載波數目、天線配置數目，作為分層動態仿真的系統參數；

(2)移動接入網動態仿真階段：該層仿真主要實現移動接入網部分的網絡功能，包括運動和位置更新、呼叫接納控制、自適應調制編碼、信干比精確計算、數據包調度、功率控制與分配、切換、信干比估算、HARQ、查誤幀率表、移動接入網數據統計、信道模型模塊，分層離散事件驅動模塊與這些模塊進行消息交互，驅動它們按照預先確定的離散事件處理流程，進行移動接入網部分的動態仿真；

(3)移動核心網動態仿真階段：該層仿真主要實現移動核心網部分的網絡功能，包括數據包產生、數據包呼叫、TCP包映射、TCP擁塞控制、IP包呼叫、移動核心網數據統計模塊，分層離散事件驅動模塊與這些模塊進行消息交互，驅動它們按照預先確定的離散事件處理流程，進行移動核心網部分的動態仿真。

為了達到上述目的，本發明提供了一種寬帶移動通信網絡性能的分層動態仿真的實現方法，其特征在于所述分層動態仿真系統軟件包括下述二十個軟件功能模塊：

寬帶移動通信系統參數接口模塊，用于配置寬帶移動通信系統的各種特征參數和動態仿真初始化參數：設置的特征參數包括但不限于數據帶寬、接入方式、子載波數目、天線配置數目，初始化參數包括但不限于切換門限、TCP擁塞窗、時間頻率資源、運動模型類型、用戶和基站的最大、最小發射功率、仿真用戶數；

數據包呼叫模塊，用于建模多種業務的發起呼叫過程，至少包括語音業務、ftp業務、www業務、email業務、視頻流業務、音頻流業務的呼叫發起流程，以便使不同用戶發起不同的業務呼叫；