计算机应用
計算機應用
계산궤응용
Journal of Computer Applications
2015年
8期
2124-2128,2132
,共6页
李佳迅%张少杰%赵海涛%马东堂
李佳迅%張少傑%趙海濤%馬東堂
리가신%장소걸%조해도%마동당
通用软件无线电外设%GNU Radio%软件无线电%半实物网络仿真%媒体介入控制协议
通用軟件無線電外設%GNU Radio%軟件無線電%半實物網絡倣真%媒體介入控製協議
통용연건무선전외설%GNU Radio%연건무선전%반실물망락방진%매체개입공제협의
Universal Software Radio Peripheral (USRP)%GNU Radio%Software Defined Radio (SDR)%hardware-in-loop network simulation%Media Access Control (MAC) protocol
目前,由于可供网络协议开发的硬件资源极其有限,而且真实性能评估要求硬件上的组网产生了高额的硬件成本.因此,对于大多数网络协议的研究以及性能评估都是基于纯软件系统进行的,其结果仅局限于理论意义.为了解决这些问题,基于GNU Radio平台以及二代通用软件无线电外设(USRP2)设计和实现了分布式无线网络媒体介入控制(MAC)协议的半实物仿真系统.该系统以IEEE802.11分布式协调功能(DCF)为协议框架,结合离散事件仿真技术,依靠较少的硬件资源(一台个人计算机(PC)和两台USRP2)模拟了多个节点的无线通信网络.实现中,MAC层协议使用简洁的Python语言进行系统开发,具有很大的灵活性,而且扩展性和可移植性强;物理层使用高效的C++语言对信号进行模块化处理,并利用USRP2射频硬件在真实信道上进行数据传输.将系统的节点发送概率以及吞吐量实测数据分别与Bianchi算法以及基于时隙分析的饱和吞吐量计算模型进行了对比,对比结果的吻合性说明了网络仿真平台的可靠性.
目前,由于可供網絡協議開髮的硬件資源極其有限,而且真實性能評估要求硬件上的組網產生瞭高額的硬件成本.因此,對于大多數網絡協議的研究以及性能評估都是基于純軟件繫統進行的,其結果僅跼限于理論意義.為瞭解決這些問題,基于GNU Radio平檯以及二代通用軟件無線電外設(USRP2)設計和實現瞭分佈式無線網絡媒體介入控製(MAC)協議的半實物倣真繫統.該繫統以IEEE802.11分佈式協調功能(DCF)為協議框架,結閤離散事件倣真技術,依靠較少的硬件資源(一檯箇人計算機(PC)和兩檯USRP2)模擬瞭多箇節點的無線通信網絡.實現中,MAC層協議使用簡潔的Python語言進行繫統開髮,具有很大的靈活性,而且擴展性和可移植性彊;物理層使用高效的C++語言對信號進行模塊化處理,併利用USRP2射頻硬件在真實信道上進行數據傳輸.將繫統的節點髮送概率以及吞吐量實測數據分彆與Bianchi算法以及基于時隙分析的飽和吞吐量計算模型進行瞭對比,對比結果的吻閤性說明瞭網絡倣真平檯的可靠性.
목전,유우가공망락협의개발적경건자원겁기유한,이차진실성능평고요구경건상적조망산생료고액적경건성본.인차,대우대다수망락협의적연구이급성능평고도시기우순연건계통진행적,기결과부국한우이론의의.위료해결저사문제,기우GNU Radio평태이급이대통용연건무선전외설(USRP2)설계화실현료분포식무선망락매체개입공제(MAC)협의적반실물방진계통.해계통이IEEE802.11분포식협조공능(DCF)위협의광가,결합리산사건방진기술,의고교소적경건자원(일태개인계산궤(PC)화량태USRP2)모의료다개절점적무선통신망락.실현중,MAC층협의사용간길적Python어언진행계통개발,구유흔대적령활성,이차확전성화가이식성강;물리층사용고효적C++어언대신호진행모괴화처리,병이용USRP2사빈경건재진실신도상진행수거전수.장계통적절점발송개솔이급탄토량실측수거분별여Bianchi산법이급기우시극분석적포화탄토량계산모형진행료대비,대비결과적문합성설명료망락방진평태적가고성.
