基于OPNET的LTE/EPS QoS仿真平台的设计和应用

发布时间：2020-12-11 21:04

　　目前,移动通信进入到4G-LTE时代,LTE采用统一的分组域核心网架构,在该架构下如何保障不同业务端到端的服务质量成为业界研究的热点。PCC架构是EPS系统实现业务端到端的QoS保障的核心,也是运营商细粒度管控网络状态的关键。3GPP在R7中首次定义了PCC架构,并在R8及以后版本中进行了重定义和细化。但是PCC架构的部署效果和优势还有待验证,其中的技术细节问题还有待具体化,并且各个运营商对PCC架构的具体实施方案都需要加入自己的特色和要求。由于PCC架构的功能繁多,实现非常复杂,如果直接部署,即使消耗巨大,也不一定能发现隐藏的问题,更不能最优化配置,因此在仿真平台上进行PCC架构的测试和验证是一个实用和迫切的选择,但是网络仿真软件却不能满足这一要求,目前没有仿真软件支持PCC架构,所以搭建支持PCC架构的网络仿真环境迫在眉睫。‘此外,在PCC架构下,无线异构网络之间最优化QoS类映射方案也是业界研究的热点。论文的研究目的是在OPNET仿真软件上设计、开发和验证LTE/EPS QoS仿真平台。本文通过学习EPS网络中的QoS架构和3GPP R8标准中的PCC架构,在OPNET仿真软件上... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
图目录
表目录
重要的缩略语表
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 本文研究内容和创新之处
    1.3 本文的组织结构
第2章 LTE/EPS的QoS机制和仿真
    2.1 LTE/EPS的架构概述
        2.1.1 EPS系统中QoS架构的概述
        2.1.2 LTE网络中QoS参数体系
        2.1.3 EPS系统中的QoS功能概述
    2.2 LTE/EPS QoS仿真技术
        2.2.1 NS-3仿真平台
        2.2.2 OPNET网络仿真平台
        2.2.3 仿真平台优缺点总结
    2.3 总结
第3章 支持PCC-QoS功能的LTE/EPS QoS仿真平台的设计
    3.1 EPS网络中的PCC架构
        3.1.1 非漫游On-Path模式的PCC架构
        3.1.2 PCC决策的一般流程
    3.2 OPNET中LTE/EPS QoS仿真架构的设计
UE_NAS进程模型的二次设计">        3.2.1 LTE_UE_NAS进程模型的二次设计
S1_NAS进程模型的二次设计">        3.2.2 LTE_S1_NAS进程模型的二次设计
    3.3 OPNET PCC-QoS功能模块的设计
        3.3.1 pPCC节点模型的设计
        3.3.2 LTE PCC-QoS进程模型的设计
        3.3.3 QoS参数设计
            3.3.3.1 QCI参数的设计
            3.3.3.2 ARP参数的设计
            3.3.3.3 其它QoS参数的设计
        3.3.4 PCC-QoS规则设计
    3.4 本章小结
第4章 支持PCC-QoS功能的LTE/EPS QoS仿真平台的实现和验证
    4.1 LTE/EPS QoS仿真平台的实现
        4.1.1 主要线程和函数
    4.2 LTE/EPS QoS基本功能的仿真
        4.2.1. FTP业务的仿真
        4.2.2 实时游戏业务的仿真
        4.2.3 视频业务的仿真
        4.2.4 GSM语音业务的仿真
        4.2.5 LTE/EPS QoS仿真平台流优先级处理的仿真
            4.2.5.1 流优先级处理仿真的配置
            4.2.5.2 流优先级处理的仿真结果
        4.2.6 小结
    4.3 多数据流的LTE/EPS QoS仿真
        4.3.1 多数据流的LTE/EPS QoS仿真场景的设计
        4.3.2 多数据流的LTE/EPS QoS仿真场景的配置
        4.3.3 多数据流的LTE/EPS QoS仿真场景的结果分析
            4.3.3.1 多业务的仿真结果的分析
            4.3.3.2 数据流处理的仿真结果分析
    4.4 本章小结
第5章 LTE/EPS QoS仿真平台的应用
    5.1 LTE/WLAN异构互联仿真平台的需求和目标
    5.2 LTE/WLAN异构互联
        5.2.1 参数映射和类映射
        5.2.2 802.11e中的QoS机制
        5.2.3 OPNET中WLAN的模型库分析
    5.3 LTE/WLAN异构互联的QoS类映射方法
        5.3.1 基于DSCP的LTE/WLAN QoS类映射的原理介绍
        5.3.2 基于QCM-ASM的LTE/WLAN QoS类映射的原理介绍
    5.4 多业务的QoS类映射的仿真
        5.4.1 多业务的QoS类映射仿真的设计
        5.4.2 FTP业务
        5.4.3 网上冲浪业务
        5.4.4 视频业务
        5.4.5 实时游戏业务
        5.4.6 语音业务
        5.4.7 小结
    5.5 多视频流的QoS类映射的仿真
        5.5.1 多视频流的QoS类映射仿真的设计
        5.5.2 吞吐量的分析
            5.5.2.1 无QoS类映射方法的LTE所有UE下行吞吐量的分析
            5.5.2.2 基于ASM类映射方法所有UE吞吐量的分析
            5.5.2.3 基于DSCP-QoS类映射方案所有UE吞吐量的分析
            5.5.2.4 UE 1的下行吞吐量分析
5的下行吞吐量分析">            5.5.2.5 UE₅的下行吞吐量分析
7的下行吞吐量分析">            5.5.2.6 UE₇的下行吞吐量分析
        5.5.3 延迟的分析
1的延迟分析">            5.5.3.1 UE₁的延迟分析
5的延迟分析">            5.5.3.2 UE₅的延迟分析
7的延迟分析">            5.5.3.3 UE₇的延迟分析
        5.5.4 网络状况的分析
            5.5.4.1 视频数据流总吞吐量的分析
            5.5.4.2 接入视频流总条数的分析
            5.5.4.3 所有延迟满意度的分析
    5.6 小结
第6章 结论和反思
    6.1 论文总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
附录一 作者在学期间所获得的主要科研成果
附录二 作者在学期间所获参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]GSM,TDS,TD-LTE,WLAN四网融合发展分析[J]. 金炼.  数字技术与应用. 2013(01)
[2]“第四代移动通信技术”——4G概述[J]. 周云鹏.  数字技术与应用. 2010(09)
[3]LTE系统中的PCC与QoS研究[J]. 郎为民,李建军,胡东华,高泳洪.  数据通信. 2010(03)



本文编号：2911219