LTESim：面向对象的4部分 LTE 仿真平台详解

LTE-Sim是一个基于C++编写的高级事件驱动的模拟器，专注于模拟Long-Term Evolution (LTE)通信网络。它采用了面向对象的设计，由4个主要组成部分构成：模拟器、网络管理器、流管理器和帧管理器，每个部分都是独立的类。在启动模拟时，仅创建相应组件的对象。 核心功能包括： 1. **模拟器**：作为整个系统的控制中心，处理事件调度，使用Simulator::：Schedule()方法进行节点间交互，并通过Simulator::：Run()启动和Simulator::：Stop()结束模拟过程。 2. **网络管理器**：负责创建、管理和销毁三种类型的LTE网络节点：用户设备(UE)， evolved Node B(eNB)，以及 Mobility Management Entity/Gate Way(MME/GW)。这些节点通过IP地址、端口和传输协议进行标识。 3. **流管理器**：与帧管理器协作，确保时域资源的有效分配。LTE帧结构中，1ms被划分为10个连续的时间间隔，每个间隔包含两个0.5ms的时隙，支持14个OFDM符号，且有短循环前缀。 4. **帧管理器**：确保帧和子帧的同步，以及eNB之间的同步，对LTE帧结构的实现负有关键责任。 5. **时频资源分配**：在时域上，资源被分配为1ms的时隙，而在频域上，带宽被划分成180kHz的子载波，子载波之间均匀分布。资源块(Resource Block)是最小的无线资源单位，跨越多个时隙和子载波。 6. **物理层(PHY)**：每个UE和eNB都有一个PHY对象，存储物理参数和信道模型，记录信道质量、干扰电平等信息。此外，还有宽带管理器负责存储更详细的物理参数，如载波频率、可用带宽、上下行资源等。 7. **数据传输**：通过典型五元组（源IP、目的IP、发送和接收端口、传输协议）定义数据流，每个节点作为数据流的源或目标。 LTE-Sim是一款功能丰富的工具，不仅提供了对LTE网络行为的深入模拟，还涉及到底层的物理层设计和资源管理，对于理解和优化LTE网络性能具有重要意义。同时，它的开放性和模块化设计使得用户能够进行定制和扩展，以适应不同的研究和测试场景。