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移动无线网络节点具有的高移动性使得上层协议的调试变得非常困难,而且由于依托于物理信道的实验具有成本过高和网络拓扑结构难以控制的弊病,在研制阶段,要验证网络通信协议的正确性有很大的困难,当网络节点增加时,研究工作更加困难,网络环境模拟器就是在这种背景下提出的。
本课题是短波自组网的子项目,根据项目需要,对Ad Hoc网络的模拟进行了需求分析,提出了基于嵌入式系统的低速网络环境模拟器实验系统方案。基于该方案完成了硬件平台的PCB设计和调试,实现了AT91RM9200最小系统设计、多串口扩展及LCD显示设计;并实现了网络控制器与模拟器间的接口协议、网络节点控制器的物理层协议、以及模拟器内的网络环境模拟及人机交互界面的软件设计。为了实现对高传输速率的大规模网络的模拟,本文最后设计了基于CPLD的高速网络环境模拟器,完成了高速数据接口的逻辑电路设计,以及模拟器与网络节点之间的接口传输协议设计。
在此系统上我们完成了短波自组网的MAC层及网络层的算法验证工作,实验结果证明网络环境模拟器为研究短波自组网的自组织自适应功能、多址接入功能以及验证网络协议提供了一个良好的研究平台。