一种半实物仿真系统及其通信方法_2

文档序号:9870014阅读:来源:国知局
目的地址还是下一跳转发地址;
[0042]如果所述本节点的地址为所述目的地址,则将所述解析后的业务信息发送至所述本节点的应用层模型;
[0043]如果所述本节点的地址为所述下一跳转发地址,则将所述解析后的业务信息的下一跳地址改为所述本节点的路由表中的下一跳地址,并将地址修改后的业务信息再次发送给所述本节点的物理层模型,再次对所述地址修改后的业务信息进行解析和判断,直至将业务信息发送至目的节点。
[0044]从上述的技术方案可以看出,本发明提供了一种半实物仿真系统及其通信方法,半实物仿真系统包括PC机、第一实体物理层设备、第二实体物理层设备和半实物仿真接口,PC机内包含有虚拟网络仿真环境。本发明采用半实物仿真接口将第一实体物理层设备、第二实体物理层设备与虚拟网络仿真环境连接在一起,通过半实物仿真接口实现PC机发送的虚拟数据包与第一实体物理层设备和第二实体物理层设备发送的实体数据包之间的协议转换,从而实现了网络仿真系统与实体物理层设备之间的双向信息交互,并通过映射节点的双物理层模型实现终端节点的发送、接收和中继转发的自组网功能,使实体物理层设备能够作为终端节点参与到网络自组织过程,满足自组网的半实物仿真需求。
【附图说明】
[0045]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0046]图1为本发明实施例公开的一种半实物仿真系统的结构示意图;
[0047]图2为本发明实施例公开的一种半实物仿真系统的通信方法流程图。
【具体实施方式】
[0048]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0049]本发明实施例公开了一种半实物仿真系统及其通信方法,以实现终端节点能够参与网络自组织过程,满足自组网的半实物仿真需求。
[0050]参见图1,本发明实施例提供的一种半实物仿真系统的结构示意图,包括:PC(Personal Computer,电脑)机11、第一实体物理层设备12、第二实体物理层设备13和半实物仿真接口(Harchrare In The Loop,HITL)14,第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13相同;
[0051 ]其中:
[0052]第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13连接,第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13中作为发射端的设备对接收到的业务信息依次进行基带信号、中频信号和射频信号处理,并将处理后的业务信息通过射频信号发送至第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13中作为接收端的设备。
[0053]需要说明的是,实体物理层设备(包括第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13)用于实现真实的无线通信功能,通信功能包括信道编/译码、调制/解调、扩频/解扩、AD/DA(Analog to Digital Convert,模拟-数字信号转换)、上/下变频等功能。
[0054]可以理解的是,实体物理层的链路质量测量比虚拟物理层更为真实,链路质量测量的定量指标包括射频质量、基带处理质量等。
[0055]由于第一实体物理层设备和第二实体物理层设备13相同,因此,当第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13之间进行信息交互时,可以实现对同一实体物理层的发送功能和接收功能的测试。
[0056]半实物仿真接口14分别与PC机11、第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13连接,半实物仿真接口 14用于对第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13进行链路控制与调度,并实现PC机11发送的虚拟数据包与第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13发送的实体数据包之间的协议转换。
[0057]由于实体物理层设备所采用的物理层帧格式与仿真网络中的协议帧格式不同,因此由半实物仿真接口 14实现实体物理层设备与仿真网络之间的协议转换。
[0058]PC机11包含有虚拟网络仿真环境,PC机11通过所述虚拟网络仿真环境进行网络拓扑规划,虚拟节点和映射节点的定义,并根据对网络环境参数以及所述虚拟节点和所述映射节点的模型参数的配置结果进行网络仿真,其中,所述虚拟节点包括应用层模型、网络协议模型、虚拟物理层模型和节点移动模型;所述映射节点包括应用层模型、网络协议模型、虚拟物理层模型、实体物理层模型和节点移动模型。
[0059]具体的,应用层模型定义了应用报文的类型、长度等内容,通过应用层模型可以生成不同的业务流,如泊松业务、自回归业务、自相似业务等。
[0060]网络协议模型定义了自组网采用的中间层协议,包括传输控制层、网络层、数据链路层三层协议。
[0061]其中,传输控制层的协议选项包括传输控制协议(Transmi ss1n ControlProtocol,TCP)和用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP);网络层协议规定了自组网采用的寻址方式和路由协议,网络寻址选项包括IPv4和IPv6,路由协议选项包括AODV(Ad hoc 0n-demand Distance Vector Routing,无线自组网按需平面距离向量路由协议)、DSR(Data Set Ready,数据准备就绪)等经典的自组网路由协议;数据链路层协议由链路控制子层(Logical Link Control,LLC)和接入控制子层(Medium Access Control ,MAC)组成,LLC子层的选项包括IEEE802.2、HDLC等,MAC子层经常采用的是分布式接入控制协议,协议选项包括载波侦听多址访问/冲突避免(Carrier Sensing Mult1-Access/Collis1nAvoidance,CSMA/CA)、增强式时分多址(Enhanced Time Divis1n Mult1-Access,E-TDMA)、五步预留(Five-Phase Reservat1n Protocol,FPRP)等。
[0062]虚拟物理层模型是网络仿真软件对物理层(物理层主要完成无线空口的接收、发送以及链路质量评估等功能)的功能模拟,能够提供信噪比(Signa 1-Noise Rat1,SNR)、误码率(Symbol Error Rate,SER)等链路质量指标。
[0063]实体物理层模型由真实的实体物理层设备来实现真实的无线通信功能,无线通信功能包括信道编/译码、调制/解调、扩频/解扩、AD/DA,上/下变频等功能。
[0064]实体物理层的链路质量测量比虚拟物理层更为真实,链路质量测量的定量指标包括射频质量、基带处理质量等。
[0065]综上可以看出,本发明采用半实物仿真接口14将第一实体物理层设备12、第二实体物理层设备13与虚拟网络仿真环境连接在一起,通过半实物仿真接口 14实现PC机11发送的虚拟数据包与第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13发送的实体数据包之间的协议转换,从而实现了网络仿真系统与实体物理层设备之间的双向信息交互,并通过映射节点的双物理层模型实现终端节点的发送、接收和中继转发的自组网功能,使实体物理层设备能够作为终端节点参与到网络自组织过程,满足了自组网的半实物仿真需求。
[0066]优选的,第一实体物理层设备12和第二实体物理层设备13通过射频线缆连接,或是通过信道模拟器连接,从而构成单播无线信道。
[0067]单播无线信道可以模拟定向天线的功能,从而可以用于低截获(Low ProbabilityOf Intercept,LPI)无线通信系统的验证。
[0068]较优的,PC机11采用OMNeT++语言进行虚拟网络仿真。
[0069]与上述系统实施例相对应,本发明还提供了一种半实物仿真系统的通信方法。
[0070]参见图2,本发明实施例提供的一种半实物仿真系统的通信方法流程图,包括步骤:
[0071 ]步骤S11、选定虚拟网络仿真环境中的虚拟节点或映射节点中的一个作为源节点;
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