[發明專利]一種Wi-Fi分布式協調功能DCF的協議棧仿真方法

有效

• 申請號: 202310088803.6
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN115835268B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 田野;劉興立;金永光;李學波;林秋實;王斌
• 申請（專利權）人: 南京朗立微集成電路有限公司
• 主分類號: H04W24/06
• 分類號: H04W24/06;G06F9/54
• 代理公司: 南京聚匠知識產權代理有限公司 32339
• 代理人: 耿英

1.一種Wi-Fi分布式協調功能DCF的協議棧仿真方法，其特征是，通過軟件鎖模擬信道競爭，基于Linux平臺的進程間共享內存作為無線信道的數據承載，將信道上的傳輸數據過程轉化成對于共享內存的寫入操作，在信道上的數據接收過程轉化成對共享內存的讀取操作，模擬網元之間的DCF信道搶占及數據傳輸過程，實現DCF的基本模式和請求發送/允許發送模式的仿真；

采用有限狀態機根據時間軸上發生的隨機事件觸發各節點的狀態遷移，實現對Wi-Fi無線信道DCF隨機競爭機制的仿真；

仿真時，將參與Wi-Fi無線信道競爭的網元抽象為一個節點，將每個節點隨時間的推移以及發生的隨機事件所產生的變化抽象為IDLE、Backoff、SEND、RECEIVE四種狀態之間的遷移；

四種狀態之間的遷移對應包括以下七種網元狀態遷移：

11）網元狀態遷移1，對應狀態IDLE向Backoff遷移：信道鎖空閑，讀寫鎖空閑，啟動隨機退避，有待發送數據，表示信道空間狀態下網元有數據需要發送；

12）網元狀態遷移2，對應狀態Backoff向IDLE遷移：信道鎖忙，未啟動隨機退避，有待發送數據，表示信道被其他網元占用；

13）網元狀態遷移3，對應狀態Backoff向SEND遷移：信道鎖由空閑轉為占用，讀寫鎖由空閑轉為占用，未啟動隨機退避，有待發送數據，表示隨機退避定時器超時且信道空閑，開始傳輸數據；

14）網元狀態遷移4，對應狀態IDLE向RECEIVE遷移：讀寫鎖由空閑轉為占用，未啟動隨機退避，無待發送數據，表示接收機收到數據；

15）網元狀態遷移5，對應狀態RECEIVE向IDLE遷移：在收到的是ACK幀時信道鎖由占用轉為空閑，讀寫鎖由占用轉為空閑，未啟動隨機退避，無待發送數據，表示數據接收完畢，收到的幀目的地址非當前網元或收到的是ACK幀，無需立即發送響應；

16）網元狀態遷移6，對應狀態RECEIVE向SEND遷移：讀寫鎖由占用轉為空閑再轉為占用，未啟動隨機退避，有待發送數據，表示收到的幀目的地址為當前網元，數據接收完畢后需要立即傳輸響應數據；

17）網元狀態遷移7，對應狀態SEND向IDLE遷移：未啟動隨機退避，讀寫鎖由占用轉為空閑，表示當前數據發送完成并且無其他待發送數據；

仿真時，將Wi-Fi無線信道自身隨時間的推移以及發生的隨機事件所產生的變化抽象為IDLE、BUSY兩種狀態；

兩種狀態之間的遷移對應包括以下兩種信道狀態遷移：

21）信道狀態遷移1，對應狀態BUSY向IDLE遷移：信道鎖占用，表示網元占用信道準備發送幀數據；

22）信道狀態遷移2，對應狀態IDLE向BUSY遷移：信道鎖空閑，表示網元釋放信道供下次競爭。