【摘 要】
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窄带物联网（NB-IoT）技术作为物联网系统中的一个最重要研究方向,受到人们越来越多的关注。NB-IoT的核心功能由3GPP R13标准定义,在之后的升级版本中进行了补充。通过软件仿真,可在实际部署系统之前对相关协议与算法进行验证和性能评估,提前发现问题并解决。本文基于3GPP R13标准,针对NB-IoT系统的协议栈进行软件仿真平台研究与实现。本文首先对NB-IoT系统进行概述,对数据在NB-I
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窄带物联网（NB-IoT）技术作为物联网系统中的一个最重要研究方向,受到人们越来越多的关注。NB-IoT的核心功能由3GPP R13标准定义,在之后的升级版本中进行了补充。通过软件仿真,可在实际部署系统之前对相关协议与算法进行验证和性能评估,提前发现问题并解决。本文基于3GPP R13标准,针对NB-IoT系统的协议栈进行软件仿真平台研究与实现。本文首先对NB-IoT系统进行概述,对数据在NB-IoT系统中的协议栈传输流程进行介绍,着重研究分析上行数据的详细实际传输流程,并以此作为仿真平台搭建的理论基础。然后对NS3开源仿真平台工具进行研究,对其核心功能模块和仿真场景设置进行了论述。在前面分析的基础之上,根据R13标准对NB-IoT协议栈分层进行建模,包括PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层和RRC层,实现了随机接入流程和上行应用数据传输流程。论文在此基础上针对基于MCS、载波和重复调度算法在不同环境中的上行覆盖能力进行了仿真分析,进而提出了混合调度算法,仿真结果表明混合调度算法上行覆盖性能最好。本课题所搭建NB-IoT仿真平台基本实现了3GPP R13标准协议栈所规定的各层功能。实现的仿真平台根据不同的仿真场景需求,可对随机接入和调度等算法进行仿真,分析算法性能,为后续拓展到升级版本系统打下了基础。
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