CN202035140U - 一种用于动态自组网络的半实物仿真平台 - Google Patents

Abstract

用于动态自组网络的半实物仿真平台，其特征在于该平台由3个设备硬件节点构成，节点与节点之间通过电磁波实现两两互通；每个节点由调制解调器，功放，天线和普通计算机组成；所述调制解调器、功放、天线用于将普通计算机产生的数据信息转换为可在空气中传播的电磁波；所述普通计算机用于完成主要的数据处理。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益结果是，可以通过使用极少的硬件设备，仿真大规模的网络运行状况，并可以使用该软件，验证开发的网络设备单个节点是否满足网络设计要求。

Description

一种用于动态自组网络的半实物仿真平台

技术领域

本实用新型涉及一种用于动态自组网络的半实物仿真平台。

背景技术

计算机网络仿真，其特点是系统用严格的数学模型表示，不使用实际系统的任何部件。计算机仿真的模型抽象程度最高，仿真费用最省，仿真所花的时间最少，作各种变量控制试验也最方便。但仿真结果的可信度较差，并且各种数据需要在仿真结束后才能得到，无法实时地监控网络的运行。由于受到实际网络环境和设备条件的限制，无线网络很难真实地测量各种网络参数。

网络的半实物仿真是一种重要的网络研究方法。这种方法是将一部分真实的设备连接到仿真实验回路中，用计算机和物理设备实现系统模型的仿真。由于系统中具有真实的软硬件模块，因此半实物仿真比纯软件仿真对协议和算法的检验更加准确，也比纯设备试验对软硬件资源数量要求更少，试验操控性更强，重复实验更易，这使得实现大规模网络仿真成为可能。本发明通过实用网络的半实物仿真方法，构建了实用的新形用于动态自组网络的半实物仿真平台。  

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种本半实物仿真平台，用于动态自组网络的半实物仿真平台，其特征在于该平台由3个设备硬件节点构成，节点与节点之间通过电磁波实现两两互通；每个节点由调制解调器，功放，天线和普通计算机组成；所述调制解调器、功放、天线用于将普通计算机产生的数据信息转换为可在空气中传播的电磁波；所述普通计算机用于完成主要的数据处理。

基于半实物仿真方法，由调制解调器，功放，天线和普通计算机组成，实用于动态自组网络。调制解调器实现将计算机中的比特数据转换为模拟调制信号，功放将模拟调制信号功率放大，天线将模拟信号转换为电磁波，普通计算机模拟网络构成，实现无线信道和无线节点的模拟，包括无线传播方式，数据冲突，协议栈和接入方式进行建模。它们构成了自组网络半实物仿真平台的一个节点，3个节点组合就形成了完整的自组网络半实物仿真平台。

其工作流程为：一个节点向另一个节点发起呼叫。这个节点中的数据首先在本地查找，是否存在这样的节点。如果存在，则将数据报文直接交付，如果不存在，则通过调制解调器，功放，天线。将数据发送出去。其余的节点收到数据报文后，再自行判断。如果是送给自己的则接收下来再进行处理，否则丢弃。这样，对于发送节点和目标节点而言，模拟网络也提供了与实际网络一致的行为。通过这样一个3节点的网络平台，可以模拟出多个节点的运行情况。

这样我们既可以查看实际设备的运行情况，又能很方便的了解整个网络的运行情况。便于利用极少的设备对大型网络的构建进行仿真。在设计阶段找出问题所在，并可以验证设计的网络是否能达到预计的要求。

本发明设计部分为，3个实物节点组成一个半实物仿真平台，可以模拟大规模网络行为。一个实物节点由调制解调器，功放，天线和普通计算机组成。普通计算机负责网络计算，调制解调器，功放和天线将每一帧数据转换为可以在空气中传播的电磁波。在平台里，既有计算机进行网络计算，又有实际的无线链路，每个节点可以自由移动，形成一个动态环境。这样就可以方便的观察动态自组网络的运行情况。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益结果是，可以通过使用极少的硬件设备，仿真大规模的网络运行状况，并可以使用该软件，验证开发的网络设备单个节点是否满足网络设计要求。 

附图说明

图1 动态自组网仿真平台整体图；

图2 单个节点组成元素图；

图3 设备中的接口图；

图4 虚拟节点协议栈图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，3个设备节点构成了一个半实物仿真平台，利用3个节点之间相隔一定距离，可以移动，节点与节点之间可以通过电磁波实现两两互通。利用该平台，可以仿真大规模网络行为。为观察者提供在有限的设备下，完成大规模网络设备开发。

图2是本实用新型的单个节点的组成原理图，每个节点由调制解调器，功放，天线和普通计算机组成。调制解调器、功放、天线完成将普通计算机产生的数据信息转换为可在空气中传播的电磁波。普通计算机完成主要的数据处理。计算机提取从天线接收的数据，计算时隙关系，冲突关系，天线方向等通信要素。通过自身的协议栈判断是否接收数据，如果应当接收，则接收。否则，查表得到这些数据可以发送给哪些节点，再通过天线发射，完成路由过程。这种方式，可以模拟数据在网络中路由和传播的全过程，模拟整个网络中的行为。通过设置各个节点的观察点。可以清晰的看到数据的延迟，冲突等现象。

图3是本实用新型的各个模块之间的接口原理图。计算机和调制解调器之间传输数字信号，是数字接口。采用标准的CPCI接口实现。CPCI接口结构紧凑，数据传输可靠，抗冲击性好，适合移动设备使用。调制解调器，功放，天线之间是传输模拟信号，统一使用射频电缆连接。

图4是本使用新型的计算机信息处理结构图。在虚拟节点协议栈中，虚拟MAC和虚拟信道是根据每个虚拟节点使用计算的方式得到的。而网络层则可以完全和真实运行的设备一样。使仿真结果和实验结果具有很高的一致性。其中的路由模块和转发模块可以完全按照真实场景中的节点一样进行开发。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于动态自组网络的半实物仿真平台，其特征在于该平台由3个设备硬件节点构成，节点与节点之间通过电磁波实现两两互通；每个节点由调制解调器，功放，天线和普通计算机组成；所述调制解调器、功放、天线用于将普通计算机产生的数据信息转换为可在空气中传播的电磁波；所述普通计算机用于完成主要的数据处理。

2.根据权利要求1所述的用于动态自组网络的半实物仿真平台，其特征在于所述计算机和调制解调器之间是数字接口，用于传输数字信号，并采用标准的CPCI接口实现；所述调制解调器、功放、天线之间是统一使用射频电缆连接，用于传输模拟信号。

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