LTE中的MBMS（多媒体广播与组播业务）系统级仿真及关键技术研究

论文摘要

移动通信技术近年来高速发展,这使得我们有理由憧憬在不远的将来,移动终端上将实现更加丰富的多媒体消息、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务。为了满足上述业务需求,几大技术组织提出了各自的未来技术研发方向,其中,3GPP组织的长期演进计划LTE(Long Term Evolution)备受业界关注。在LTE涉及的诸多研究分支中,对于未来移动通信中的多媒体组播与广播业务的支持成为重要的技术热点之一。在本论文中,我们将着重研究基于LTE无线通信系统的MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service),即多媒体广播与组播业务,从系统级仿真的角度对MBMS技术进行分析和探讨。文中我们根据3GPP协议TS22.146,22.246,22.346,TR25.813,25.814的要求和参数,设计搭建了一个基于OFDMA的准静态系统级仿真器。仿真器包括地理拓扑,大小尺度衰落,自适应编码调制,HARQ,分组调度等功能模块。针对目前MBMS中的技术热点,本文主要研究:定速率和全速率业务模型下的PtP(点到点),PtM(点到多点)和SFN(单频网络复用)三种不同广播组播方式的频谱效率;定速率下的PtP不同调度算法增益;PtM模式下HARQ反馈重传增益;STTD分集增益。仿真结果表明,在相同带宽和天线配置的条件下,无论定速率或是全速率业务模型,MBMS业务使用SFN(单频网络复用)的频谱效率最高;而PtM方式相对PtP方式频谱效率较高。对于PtP方式,定速率业务模型频谱效率明显低于全速率业务模型,且在定速率业务模型下无法体现正比公平算法优越性。对于PtM(有反馈)方式,当用户数增加,频谱效率随之降低并最终收敛于PtM无反馈重传的频谱效率。在本次仿真环境中,STTD可提供发射分集增益,但对系统性能提升贡献不大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1. MBMS技术研究背景和进程回顾
• 1.2. MBMS网络结构及功能实体
• 1.2.1 MBMS网络结构
• 1.2.2 MBMS功能实体
• 1.2.2.1 BM-SC
• 1.2.2.2 UE
• 1.2.2.3 UTRAN
• 1.2.2.4 SGSN
• 1.2.2.5 GGSN
• 1.3 MBMS信令
• 1.4 MBMS广播与组播业务流程
• 1.4.1 广播业务流程
• 1.4.2 组播业务流程
• 第二章 MBMS技术要点
• 2.1 MBMS中的传统技术
• 2.1.1 OFDM
• 2.1.2 MIMO
• 2.1.3 HARQ
• 2.2 MBMS中的特有技术
• 2.2.1 MBMS业务模型
• 2.2.2 MBMS特殊传输方式
• 2.2.3 计数/重计数技术
• 2.2.4 无线承载方式切换技术
• 2.2.5 宏分集技术
• 2.2.6 MBMS重传机制
• 第三章 系统仿真器设计及模块
• 3.1 无线通信系统仿真方法介绍
• 3.2 仿真模型说明
• 3.2.1 地理拓扑
• 3.2.2 链路预算
• 3.2.3 切换
• 3.2.4 功率控制
• 3.2.5 SIR计算
• 3.2.6 调度
• 3.2.7 自适应调制编码
• 3.2.8 传输结果正误判断
• 3.2.9 HARQ
• 第四章 仿真结果分析
• 4.1 仿真参数
• 4.2 主要性能指标
• 4.2.1 QoS要求
• 4.2.2 频谱效率计算方法
• 4.3 仿真结果分析
• 4.3.1 full-buffer业务模型
• 4.3.2 fixed-bit-rate业务模型
• 4.3.3 PtM有反馈传输方式的进一步研究
• 4.3.4 PtP传输方式下正比公平调度算法（Proportional Fair）研究
• 4.3.5 发分集增益
• 4.4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录