基于NS-3的LTE星地融合網(wǎng)絡(luò)的性能仿真研究.pdf

1、隨著智能終端和移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，人們對手機高速上網(wǎng)的需求越來越高。盡管3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)擁有較高速度，但面對更高帶寬的需求，具有更高速度的4G網(wǎng)絡(luò)可更好地滿足用戶需求。為此，3GPP提出長期演進(LTE)和系統(tǒng)架構(gòu)演進(SAE)，由二者組成演進分組系統(tǒng)(EPS)。EPS可以更好地支持移動寬帶業(yè)務(wù)，保證移動網(wǎng)絡(luò)未來的長遠發(fā)展。
　　本文以國家863計劃“新一代星地融合寬帶通信網(wǎng)絡(luò)測試與仿真”項目為依托,采用NS-3仿真工具對基于LTE

2、的4G網(wǎng)絡(luò)和LTE星地融合網(wǎng)絡(luò)進行了較為全面的仿真研究。
　　首先，本文介紹了衛(wèi)星通信系統(tǒng)、地面 LTE移動通信系統(tǒng)架構(gòu)及協(xié)議棧等，概述地面 LTE移動通信系統(tǒng)與衛(wèi)星通信系統(tǒng)相結(jié)合的星地融合網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。其次，本文基于NS-3網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對地面LTE網(wǎng)絡(luò)和LTE星地融合網(wǎng)絡(luò)模型進行了仿真構(gòu)建，并完成數(shù)據(jù)通信過程的分析、網(wǎng)絡(luò)模型與仿真環(huán)境的構(gòu)建和各個模塊的編程實現(xiàn)。最后，通過設(shè)置不同仿真場景(在不同數(shù)據(jù)包發(fā)送間隔、UE-eNodeB

3、之間距離、用戶設(shè)備 UE的數(shù)目等場景下)，仿真評估所構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的 UE吞吐量、丟包率和時延等網(wǎng)絡(luò)性能。本文的主要工作為：
　　(1)目前學(xué)術(shù)界對4G網(wǎng)絡(luò)的仿真研究工作主要集中在無線鏈路的性能評估，鮮見對主干網(wǎng)絡(luò)(如EPC)的性能評估。本文采用NS-3網(wǎng)絡(luò)仿真工具建立LTE仿真模型，既對LTE和EPC組成的演進分組系統(tǒng)(EPS)進行了仿真。
　　(2)在借鑒國內(nèi)外3G研究成果的基礎(chǔ)上，本文參照一種將地面4G LTE移動通信系統(tǒng)與