设具备某种信道的实体设备数为N，则该异构信道模拟器的交换机的端口数应大于或等 于（N+1)。
[0052]12)、每个异构信道子网模拟的交换机的端口 1连接拓扑控制节点，端口 2~N+1 分别连接实体设备的相应信道；
[0053] 13)、每个实体设备和拓扑控制节点配置为同一网段下不同的IP地址和W太网卡 地址（其中IP地址的后J比特代表节点的索引编号），并通过W太网卡连接交换机相 应的端口。为各从网拓扑控制节点的拓扑控制接口配置同网段的IP地址，并连接到交换机 1端口；
[0054] 14)、配置交换机的VLAN参数，使得交换机1端口和其它所有端口可连通，但其它 端口间无法连通；
[00对 15)、通过Ping命令测试是否满足交换机1端口和其它所有端口可连通，但其它端 口间无法连通的条件。如果满足则实体设备配置和连接过程成功结束，否则重新检查实体 设备连接和交换机参数配置；
[0056] 16)W此步骤将所有异构信道子网模拟器和实体设备的相应信道连接起来；步骤 1)~15)仅配置好一个信道子网模拟器，对于异构多信道模拟器则还需要W此类推，配置 好其它子网模拟器；
[0057] 17)为各从网拓扑控制节点的拓扑管理接口配置另外一个网段的IP地址，所有 从网拓扑控制节点的此接口配置为相同网段的IP地址，如果采用W太网连接，则还需配置 一台W太网交换机，将各子网拓扑控制节点的拓扑管理接口连接到W太网交换机的相应端 P。
[005引 似、拓扑控制节点间交互过程如图2所示：
[0059] 21)在多个拓扑控制节点确定一台主拓扑控制节点，其它的拓扑控制节点则为从 拓扑控制节点；
[0060] 22)主拓扑控制节点负责全网实体设备的位置信息、移动模型、节点配置信息的维 护和管理，同时，维护和管理各子网信道等参数配置。主拓扑控制节点根据接收到的从拓扑 控制节点配置请求消息，将子网信道参数发送给从拓扑控制节点，并周期性或实时触发将 实体设备的位置信息广播至其它从拓扑控制节点；
[0061] 23)从拓扑控制节点接收主拓扑控制节点的位置信息，根据位置信息及信道参数， 实时计算实体设备间的误码率和连通性等参数。
[0062] (3)子网内拓扑仿真过程如下：
[006引 31)、拓扑控制节点设置运行在W太网混杂模式，该模式下拓扑控制节点能够接收 到交换机上其它端口发送的所有数据；
[0064] 32)、当收到网络数据时，拓扑控制节点判断数据是否为本拓扑控制节点发送出的 数据，如果不是本拓扑控制节点发送的数据，则转入步骤33);否则丢弃数据，继续停留在 步骤32);由于拓扑控制节点工作在W太网混杂模式，可W接收到W太网上所有的数据，因 此也可能收到自己发出的数据，如果运部分数据再被处理，就会造成反复循环，因此如果是 自己发出的数据，就不应该再处理而直接丢弃；
[00化]33)、拓扑控制节点根据业务消息头部的地址信息，获得消息收、发通信的实体设 备信息，并根据拓扑控制节点计算的实体设备间的连通关系或误码率，判定是否应该转发 该消息。如果消息的源和目的实体设备间存在连通关系，或者消息误码率低于误码口限值 时，则可W转发该消息至目的节点，此时重构消息的接收MC地址（即将消息目的MC地址 变为实际目的节点MC地址），转发该消息；否则丢弃该消息。重新跳转到步骤32);
[0066] (4)、实体设备通信过程：
[0067] 41)、实体设备根据不同的信道，将不同的信道连接到不同的异构信道模拟器的W 太网交换机端口； W側蝴在IP数据通信之前，首先根据核屯、路由表查找到达目的实体设备的下一跳节 点IP地址； W例 43)、如果没有下一跳节点的MC地址，则需要先发送ARP请求W获得下一跳节点 的MAC地址；
[0070] 44)、在获得下一跳或目的节点的MC地址后，立即发送相关数据，其中消息的目 的MC地址填写ARP响应中的MC地址，目的IP地址填写目的节点IP地址。
【主权项】
1. 一种支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，包括多个异构信 道子网模拟器；每个异构信道模拟器由以太网交换机和拓扑控制节点组成，用于模拟每一 类异构信道子网的无线多跳拓扑仿真；以太网交换机通过参数配置使实体设备之间不直接 通信，但实体设备均可与拓扑控制节点之间通信；各拓扑控制节点间通过网络相连，用于控 制和管理每个子网的拓扑关系及连通关系；各拓扑控制节点工作在以太网混杂模式下，根 据拓扑关系决定实体设备之间的数据是否转发。2. 如权利要求1所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，以 太网交换机通过VLAN配置，使实体设备之间不直接通信，但实体设备均可与拓扑控制节点 之间通信。3. 如权利要求1所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，如 权利要求1所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，各拓扑控制 节点配置有拓扑控制接口和拓扑管理接口；拓扑控制接口用于完成子网内拓扑控制和消息 转发；拓扑管理接口用于支持各拓扑控制节点之间的通信。4. 如权利要求1所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，各 拓扑控制节点通过构造媒体访问控制地址和地址解析协议，将实体设备之间需要传送的数 据集中至拓扑控制节点；拓扑控制节点根据实体设备之间的连通性决定是否转发所述数 据。5. 如权利要求1所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，拓 扑控制节点根据实体设备之间数据误码率决定是否转发所述数据。6. 如权利要求1所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，在 各拓扑控制节点中指定有一个主拓扑控制节点，负责产生、维护和管理所有实体设备的位 置信息；各子网中相同实体设备的位置信息保持一致；当有实体设备在网络中发生移动或 者有新实体设备加入网络时，主拓扑控制节点还将该实体设备的位置变换信息或者位置配 置信息通告给其它从拓扑控制节点。7. 如权利要求6所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，各 从拓扑控制节点在启动时，向主拓扑控制节点发起子网配置参数请求消息，主拓扑控制节 点在收到所述子网配置参数请求消息后，向所述从拓扑控制节点发送子网配置参数通告消 息，所述从拓扑控制节点收到子网配置参数通告消息后，回送子网配置确认消息。8. 如权利要求6所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，主 拓扑控制节点根据实体设备移动模型，将各实体设备的位置信息通过位置消息广播给网 络中的所有拓扑控制节点。9. 如权利要求8所述支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统，其特征在于，主 拓扑控制节点采用触发性广播形式或者周期性广播形式，广播各实体设备的位置信息。
【专利摘要】本发明提出一种支持异构多信道的多跳无线网络拓扑仿真系统。包括多个异构信道子网模拟器；每个异构信道模拟器由以太网交换机和拓扑控制节点组成，用于模拟每一类异构信道子网的无线多跳拓扑仿真；每个异构信道模拟器通过虚拟局域网接入各实体设备，并与拓扑控制节点连通；各拓扑控制节点间通过网络相连，用于控制和管理每个子网的拓扑关系及连通关系；主拓扑控制节点还负责产生、维护和管理所有实体设备的位置信息等；各拓扑控制节点工作在以太网混杂模式下，根据拓扑关系决定实体设备之间的数据转发，以完成多跳无线网络中的各种网络拓扑结构的仿真和性能统计。本发明不受人工因素约束，提高了仿真可信度和扩展性。
【IPC分类】H04W24/06, H04L12/46, H04W84/18
【公开号】CN105337833
【申请号】CN201510824473
【发明人】米志超, 于卫波, 王海, 董超, 牛大伟, 赵宁, 秦恒加
【申请人】中国人民解放军理工大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月24日