移动通信网络规划：仿真概述

仿真概述

一、仿真的简介

1、认真的概念

仿真，简单地说就是建立系统的模型，并利用模型进行实验研究。仿真方法不是一种单项技术，而是一种求解问题的方法。它可以运用各种模型和技术，对实际问题进行建模，通过模型采用人工试验的手段，来理解需要解决的实际问题。

一般采用蒙特卡洛法进行仿真。蒙特卡洛方法，又称随机抽样或统计试验方法，属于计算数学的一个分支。这种方法能够真实地模拟实际物理过程，故解决问题与实际非常符合。图示的仿真方法为蒙特卡洛投点法，常用于圆周率π的计算。

2、仿真的作用

第一、达到提前评估验证的效用。

我们总想在事件还未发生的时候就评估事件发生后的效果，计算机为我们提供了仿真这一利器，它能通过更加复杂的计算来减轻恐惧。

第二、对系统性能的深入理解。

通过仿真可以更方便地对网络进行多点测量，更容易做参数研究。

第三、实现宏观与微观的结合。

网络计算实际只是宏观的估算，而网络测试实验则是对某一局部微观的可控观察。仿真则是在宏观和微观之间搭建了一座桥梁，让我们既能了解森林，也可观察树木。

第四、实现系统项目的可控。

在系统或项目实施以前，需要模拟一个近似真实的环境以观察，评价其影响，降低其风险。

二、仿真的应用

第一、估算。

对网络的复杂环境、移动网的复杂系统进行简化，通过数学建模的方式计算网络的规模、容量、站点和方案。

第二、仿真模拟。

通过仿真工具将实际网络模拟成虚幻网络，方便工程师提前评价网络，改进网络，处理问题。

经过了估算和仿真模拟，最后还要进行现网测试。网络中的很多问题只能在实际网络中发生，也就只能通过现网测试才能获取。现网测试的目的是评价网络和优化网络。

三、仿真的分类

第一种分为确定性仿真和随机性仿真。

确定性仿真的前提使输入信号确定，电路也是确定的。而通信领域的仿真多数为随机性仿真。特别是无线网络层面的仿真，关键参数都是随机变量，关键过程都是随机过程，所以得用随机性仿真的方法来建模。

仿真的第二种分为链路级仿真和系统级仿真。

系统级仿真的基础是链路级仿真。系统级仿真用于网络规划、网络算法的性能评价，链路级仿真则直接用于评价点对点通信的质量关系。

在系统级仿真中，又可分为静态仿真和动态仿真。

静态仿真就是随机产生系统的“瞬态状态图（抓拍）”，模拟计算这个状态图的系统性能。然后对足够多的抓拍做统计平均，从而得出系统性能的统计量。

动态仿真，其核心模型是时间推进模型，即直接从帧结构入手，根据帧结构的排列二产生连续的“快照”，每一帧的仿真同下一帧的仿真都通过各个模块的设置产生了关联，最终形成统计性结果。

毋庸置疑，动态仿真更能摸准善变的网络，其结果也自然比静态仿真更加真实。但动态仿真付出的代价就是计算的复杂度和时间，因此，网络规划的仿真往往都是静态仿真。