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基于嵌入式系统的网络环境模拟器的设计(06-100)

—— 基于嵌入式系统的网络环境模拟器的设计
作者:西安电子科技大学ISN国家重点实验室 曲绅维 张茜 陈彦辉时间:2008-04-03来源:电子产品世界

  引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/81188.htm

  传统的移动通信系统是集中式控制的,网络的运行要基于预先架设好的网络设备,但是在不能采用有中心的控制方式时并不适用。这时需要能实现临时快速自动组网、节点能够移动的网络。

  移动Ad hoc网络是一种有特殊用途的对等式网络,使用无线通信技术、网络中的节点互相作为其邻居的路由器,通过节点转发实现节点间的通信,节点可以移动。与传统的移动通信系统相比,它无需固定网络作为支撑,具有组网快速灵活、支持高移动性、抗毁性强、成本低廉等优点,特别适用于军事、抢险救灾、电子教室等领域。这种网络已经成为无线通信领域中一种有效的通信网络形式,而且已经取得了广泛的应用,如802.11系统、美国海陆空一体化数字通信系统。

  在移动Ad hoc网络中,由于通信节点是可移动的,因此网络的拓扑结构也随之动态变化,在Ad hoc网络的研制阶段,要验证网络通信协议的正确性,必须依托于实际的物理信道,做大量的野外试验,给网络通信实验带来很大的困难。就是在这种背景下提出的,利用,可以不依赖实际的物理信道,而且可以不用考虑物理层的传输协议,而只考虑MAC层和网络层的协议开发,可以加快系统研发进程,便于系统调试和维护,是应用于通信网络模拟试验中的一种简便而有效的设备。

  的功能要求

  基于网络环境模拟器的Ad Hoc网络实验系统由一个网络环境模拟器和16个节点的网络控制器组成。网络环境模拟器模拟一个真实的Ad Hoc网络环境,网络控制器模拟Ad Hoc网络中的节点,网络环境模拟器是针对移动Ad hoc网而研制的,移动Ad hoc网具有自组织和自适应的特性,包括自适应拓扑探测、自适应拓扑更新、自适应路由选择、网络自动管理功能等。在Ad hoc网络的研制阶段,还需要MAC层多址协议的支撑,常用的有CSMA和TDMA。网络环境模拟器也要为MAC层接入协议提供相应的支持。为了适应这些特性,网络环境模拟器应具有以下功能:

  ·能够任意改变网络拓扑关系,并且网络节点的移动速度可以按照真实的情况模拟;

  ·模拟无线传输环境,实现节点间的数据传输,并能实现无线信道的特性,在各通信节点传输路径上可以加不同的误码;

  ·能够为网络中的节点提供时间基准和时间同步信息,以支持TDMA或者跳频接入协议;

  ·支持多频分层分布式的网络拓扑结构,能够模拟网络中的节点之间的多信道;

  ·能够跟踪每个节点接收和发送的数据包,为网络层和MAC层的调试提供支持;

  ·能够提供相关信息的界面显示,能够显示网络拓扑结构,以及网络节点收发状态、收发历程及信道信息;

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