[發(fā)明專利]一種面向QualNet的仿真場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)信息定時(shí)修改方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610032169.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105703946B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔鵬;黃鵬;吳海喬;鐘俊強(qiáng);栗蘋(píng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24
• 代理公司: 北京理工正陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

本發(fā)明涉及一種面向QualNet的仿真場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)信息定時(shí)修改方法，包括PDSI接口注冊(cè)和PDSI接口函數(shù)調(diào)用兩部分；具體的，面向QualNet建立包括PSDI接口與外部程序的外部接口開(kāi)發(fā)框架，通過(guò)外部程序?qū)⑿枰薷牡墓?jié)點(diǎn)信息參數(shù)以數(shù)據(jù)報(bào)文的格式發(fā)送到PDSI接口，再通過(guò)該P(yáng)DSI接口和QualNet仿真器交互。使用戶可以動(dòng)態(tài)、批量、定時(shí)地修改仿真環(huán)境中的節(jié)點(diǎn)信息參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)仿真進(jìn)程的定時(shí)干預(yù)功能，解決了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)仿真過(guò)程中無(wú)法動(dòng)態(tài)、批量、定時(shí)配置節(jié)點(diǎn)參數(shù)的問(wèn)題。實(shí)測(cè)結(jié)果表明本發(fā)明提出的方法針對(duì)大型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真評(píng)估和測(cè)試十分有效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面向QualNet網(wǎng)絡(luò)仿真過(guò)程中場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)信息動(dòng)態(tài)、批量、定時(shí)修改的方法，尤其涉及一種面向QualNet的仿真場(chǎng)景節(jié)點(diǎn)信息定時(shí)修改方法，屬于網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)的研究中普遍采用了實(shí)物實(shí)驗(yàn)法和軟件仿真法。實(shí)物實(shí)驗(yàn)法中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象在真實(shí)物理平臺(tái)上運(yùn)行，具有較高的精度；但構(gòu)建全尺度實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)代價(jià)高昂，且進(jìn)行大量重復(fù)試驗(yàn)是很困難的。軟件仿真法具有較好的靈活性和可控性，但由于大部分的模擬和結(jié)果分析都在一個(gè)典型的封閉的非定時(shí)模擬時(shí)鐘的虛擬環(huán)境中重復(fù)地運(yùn)行，忽略了“人在回路”的干預(yù)過(guò)程(例如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)仿真過(guò)程中，我們需要根據(jù)實(shí)際情況在相應(yīng)時(shí)間改變一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信息，如位置，開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及發(fā)送功率等。)，因此在這樣仿真時(shí)間長(zhǎng)而且“Hardware-in-the-Loop”的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)仿真中不能直觀展示真實(shí)設(shè)備、應(yīng)用在特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實(shí)際性能。為了實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)仿真進(jìn)程的實(shí)時(shí)干預(yù)功能，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)提出了“human-in-the-loop”模擬框架。所謂“human-in-the-loop”模擬框架就是在網(wǎng)絡(luò)仿真場(chǎng)景運(yùn)行時(shí)能夠人為干預(yù)的按照真實(shí)的需要實(shí)時(shí)的改變網(wǎng)絡(luò)仿真場(chǎng)景中的網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)。這種方法將傳統(tǒng)的“Hardware-in-the-Loop”網(wǎng)絡(luò)仿真加入了實(shí)際中不可避免的人為干預(yù)，使得軟件仿真方法更加能體現(xiàn)真實(shí)設(shè)備和應(yīng)用在特定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實(shí)際性能，為大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)研究提供了更為有效的研究手段。

構(gòu)建“human-in-the-loop”網(wǎng)絡(luò)仿真模擬系統(tǒng)，一方面需要具有高保真度和定時(shí)運(yùn)行能力的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件；另一方面還需要仿真軟件支持能夠通過(guò)外部軟件或程序?qū)⑺栊薷牡墓?jié)點(diǎn)信息傳輸?shù)椒抡婺M器的外部接口。

QualNet作為當(dāng)前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件具有較高的保真度和良好的擴(kuò)展性，同時(shí)也提供了相應(yīng)的外部接口注冊(cè)功能讓QualNet可以和外部的軟件或程序進(jìn)行通信。

針對(duì)本發(fā)明，進(jìn)行了深入的文獻(xiàn)及專利檢索，相關(guān)度較高的文獻(xiàn)如下：

(1)Staub T,Gantenbein R,Braun T.VirtualMesh:an emulation frameworkfor wireless mesh networksin OMNeT++[C].In Proceedings of the 2ndInternational Conference on Simulation Tools andTechniques,2009:64.該文獻(xiàn)提出一種基于網(wǎng)絡(luò)仿真器OMNeT++的網(wǎng)絡(luò)模擬的框架，叫VirtualMesh。它使用了真實(shí)的協(xié)議棧，可以通過(guò)虛擬網(wǎng)卡來(lái)捕捉節(jié)點(diǎn)的真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)流量，然后重定向于網(wǎng)絡(luò)仿真器OMNeT++。VirtualMesh在擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜鸵苿?dòng)性測(cè)試上有很大的靈活性。VirtualMesh的主要功能是攔截真實(shí)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)流量，重定向到仿真模型里面，然后控制網(wǎng)絡(luò)接入和物理層的行為。網(wǎng)絡(luò)棧被分成兩部分，應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層都是由真實(shí)節(jié)點(diǎn)或者虛擬節(jié)點(diǎn)控制。在MAC層，網(wǎng)絡(luò)流量被虛擬網(wǎng)卡捕捉，然后重定向到仿真模型里。仿真模型根據(jù)虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹鞑ツＰ汀⒏蓴_噪聲和節(jié)點(diǎn)位置來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)。它只仿真MAC層和物理層，其他層保持不變，正常地工作在節(jié)點(diǎn)的Linux協(xié)議棧里。即使VirtualMesh支持動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)加入或離開(kāi)，和無(wú)線參數(shù)配置一樣，諸如節(jié)點(diǎn)位置、移動(dòng)模型等一些參數(shù)預(yù)先配置好后就不能在仿真過(guò)程中按照突發(fā)需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改。