Тема работы: Применение симулятора LTE-Sim для моделирования сети передачи данных LTE.

Выполнил:    

ст.гр.218     

Лошкарев А.    


    Цель работы заключается в демонстрации основных возможностей симулятора LTE-Sim. В данной статье будет рассмотрена структура программы, описаны основные компоненты программы.

 

    Рост спроса на услуги систем мобильной связи и мобильного широкополосного доступа сделал актуальной задачу оценки параметров качества обслуживания в сетях мобильной связи четвертого поколения.

    В настоящее время существует много симуляторов LTE сетей, но большинство продуктов имеют закрытый исходный код, что накладывает ограничения на их использование. Это является препятствием для моделирования систем LTE. Также вохникают проблемы при сравнении результатов моделирования разными командами. Выходом из этой ситуации является использование бесплатного общего программного обеспечения.

    Рассмотрим сетевой симулятор LTE-Sim, представляющего собой программное обеспечение с открытым исходным кодом для симуляции систем мобильной связи четверного поколения на основе технологии LTE.

 

        1. Краткая характеристика.

    В настоящее время программное обеспечение состоит из 90 классов, 220 файлов, а также около 23 000 строк кода. В целях обеспечения модульности, гибкости и высокой производительности программа была написана на C++. Разработчики считают, что высокая модульность LTE-Sim уменьшает затрачиваемые силы по усовершенствованию версий программного обеспечения. Усовершенствования могут охватывать новые версии стандарта, инновационные методы управления ресурсами, архитектуры протоколов, и т.д.

    В программе отсутствует графический интерфейс. Графическое отображение результатов моделирования осуществляется на основе пакета MATLAB. LTE-Sim включает в себя моделирование сети радиодоступа (E-UTRAN) и базовой сети SAE(EPS). В частности, поддерживает следующие элементы:

– управление QoS,

– мобильность пользователей,

– передачу обслуживания (хэндовер),

– методы повторного использования частот.

Моделируется три вида сетевых узлов:

– пользовательское оборудование (UE),

eNB (аналог базовой станции в GSM/GPRS),

– узел управления мобильностью/шлюз (MME/GW).

 

2. Структура программы.

Ссылка на полную структурную схему программы находится в списке литературы.

Программа включает в свой состав четыре главных компонента:

Simulator,

• NetworkManager,

• FlowsManager,

• FrameManager.

    Simulator создает новое событие и добавляет его в Calendar, выполняет созданное событие и, непосредственно, запускает или завершает моделирование.

FrameManager формирует структуру кадра LTE: управляет началом и концом блока данных, определяет начало и конец LTE подкадров, осуществляет синхронизацию всех eNB.

FlowsManager формирует информационный поток.

NetworkManager выполняет ряд задач, среди которых:

– создание устройства пользователя (UE),

– моделирование движения UE,

– моделирование сот в сети LTE,

– управление процедурой хэндовера,

– реализация методов повторного использования частот.

В начале моделирования создается по одному объекту для каждого компонента. Сценарий моделирования состоит из нескольких этапов моделирования основных элементов системы LTE. На каждом из них может выдаваться, в случае необходимости, промежуточный результат моделирования. Также важную функцию выполняет список событий (Calendar). В нем отсортированы события в хронологическом порядке, в соответствии с их временными метками. В начале каждого моделирования в Calendar записывается три события:

– начало моделирования;

– начало управления кадрами,

– конец моделирования.

Затем Calendar заполняется другими событиями, генерируемыми составляющими системы LTE.

Объект PHY разработан с целью:

– моделирования L1- уровня;

– для хранения и управления информацией о радиоканале (например, полосы пропускания, список доступных каналов для нисходящей и восходящей линии связи);

– для имитации приема и передачи пакетов по радиоканалу.


 Список используемой литературы:

1. Структура программы LTE-Sim.

2. http://telematics.poliba.it/publications/2010/TVT/PiroTVT2010.pdf

3. https://groups.google.com/forum/#!forum/lte-sim