开始使用MATLAB的WLAN系统级仿真

WLAN系统级仿真

这个例子向您展示了如何建模一个WLAN网络上行和下行AP和STA之间的沟通。这个数字说明了网络的示例。

这个图显示了示例工作流。

确认符合IEEE 802.11标准(2),在本例的特性与Box-3验证和box 5场景中指定TGax评价方法(3]。TGax模拟场景的网络吞吐量计算(4)根据发表的校准结果进行验证TGax任务组。

检查支持包安装金宝app

检查通信工具箱™安装无线网络仿真库支持包。金宝app如果支持包没有金宝app安装,MATLAB®返回一个错误的链接下载并安装包的支持。

wirelessnetwork金宝appSupportPackageCheck

配置仿真参数

设置随机数生成器的种子1。随机数生成的种子值控制模式。生成的随机数种子值影响几个过程模拟,包括补偿计数器选择在MAC层和物理层预测数据包接收成功。改善你的仿真结果的准确性仿真运行后,你可以改变的种子值,再次运行仿真,在多个模拟和平均结果。

rng (1,“combRecursive”)

指定仿真时间以秒为单位。想象生活状态转换图的所有节点,设置showLiveStateTransitionPlot变量来真正的。

simulationTime =1;showLiveStateTransitionPlot =真正的;

在发射机和接收机、建模完整MAC处理涉及在MAC层完成MAC帧生成。同样,建模完整PHY处理涉及到完成业务相关波形通过衰落信道传输和接收。当模拟大型网络,MAC层和物理层处理需要大量的计算。

在抽象的MAC,节点不生成或任何在MAC层帧解码。同样,在抽象的体育,节点不产生或解码PHY任何波形。MAC层和物理层的抽象使您能够最小化的复杂性和运行时系统级模拟。有关体育的抽象的更多信息,请参见系统级仿真的物理抽象层的例子。

这个表展示如何抽象和完整的MAC或PHY之间切换配置的值MACFrameAbstraction和PHYAbstractionMethod的属性wlanNode对象。

如果你设置PHYAbstractionMethod来tgax-evaluation-methodology,PHY估计的性能与TGax通道模型通过使用一个有效的signal-to-interference-plus-noise比(SINR)映射。另外,如果你设置PHYAbstractionMethod来tgax-mac-calibrationPHY假设包失败干扰不计算性能的联系。使用完整的体育,设置的值PHYAbstractionMethod来没有一个。

MACFrameAbstraction =假;PHYAbstractionMethod =“tgax-evaluation-methodology”;

配置WLAN的场景

初始化模拟器通过使用无线网络wirelessNetworkSimulator对象。

networkSimulator = wirelessNetworkSimulator.init;

节点

的wlanDeviceConfig对象允许您设置美联社和STA的配置参数。创建两个WLAN设备配置对象,一个用于STA的美联社和其他。指定操作模式、调制和编码方案,传动功率为美联社和STA (dBm)。

accessPointCfg = = wlanDeviceConfig(模式“美联社”MCS = 2, TransmitPower = 15);% AP设备配置stationCfg = = wlanDeviceConfig(模式“STA”MCS = 2, TransmitPower = 15);% STA设备配置

创建一个美联社节点和STA节点从指定的WLAN设备配置,使用wlanNode对象。指定的名称和位置美联社和STA。指定PHY用于美联社和STA抽象方法。配置MACFrameAbstraction财产的wlanNode对象来表示如果MAC帧是抽象的节点。

accessPoint = wlanNode (Name =“美联社”,…位置= (10 0 0),…DeviceConfig = accessPointCfg,…PHYAbstractionMethod = PHYAbstractionMethod,…MACFrameAbstraction = MACFrameAbstraction);站= wlanNode (Name =“STA”,…位置= (20 0 0),…DeviceConfig = stationCfg,…PHYAbstractionMethod = PHYAbstractionMethod,…MACFrameAbstraction = MACFrameAbstraction);

创建一个由美联社和STA WLAN网络。

节点= (accessPoint站);

确保所有的节点都配置正确,使用hCheckWLANNodesConfigurationhelper函数。

hCheckWLANNodesConfiguration(节点)

协会和应用程序流量

副STA美联社通过使用associateStations对象wlanNode的函数对象。上行和下行配置应用程序流量美联社和STA之间使用FullBufferTraffic论点的associateStations对象的功能。

associateStations (accessPoint、车站、FullBufferTraffic =“上”);

无线信道

每个节点之间随机TGax衰落信道模型,下面的例子使用了hSLSTGaxMultiFrequencySystemChannelhelper对象。通道模型添加到无线网络模拟器使用addChannelModel对象的函数wirelessNetworkSimulator对象。

频道= hSLSTGaxMultiFrequencySystemChannel(节点);addChannelModel (networkSimulator channel.ChannelFcn)

出口无线局域网MAC帧PCAP或PCAPNG文件

STA和AP的例子演示了数据包捕获节点。设置capturePacketsFlag旗帜真正的在仿真捕获数据包交换。数据包捕获(PCAP)或数据包捕获下一代(PCAPNG)文件(。pcap or .pcapng, respectively) is a widely used packet capture file format to perform packet analysis. The packets are captured into a PCAP file in this example.

capturePacketsFlag =真正的;

创建一个hExportWLANPacketshelper对象生成PCAP文件。指定的节点对象要捕获数据包。helper对象捕捉数据包发送和接收的每一个节点,并为每个节点生成一个PCAP文件。如果你想捕获数据包PCAPNG文件中,指定字符串“PCAPNG”对象函数调用的第二个参数。注意,可能只有当捕获数据包MACFrameAbstraction标志被设置为假。

如果capturePacketsFlag清晰capturePacketsObj;%清楚现有的辅助对象capturePacketsObj = hExportWLANPackets(节点);结束

你可以想象和分析PCAP或PCAPNG文件通过使用第三方包分析器Wireshark等工具。

模拟

将节点添加到无线网络模拟器。

addnode (networkSimulator节点)

查看状态转换和性能指标图,创建一个hSimulationPlotViewerhelper对象。仿真显示了所有节点的情节中配置模拟。可视化的状态转换和性能指标一个特定的节点,指定相应的节点对象作为第二个参数辅助对象。

viewerObj = hSimulationPlotViewer (showLiveStateTransitionPlot节点);

运行网络模拟为指定的模拟时间。运行时可视化显示了由美联社和STA在空闲的时间,争用,传输和接收状态。

运行(networkSimulator simulationTime);

结果

检索应用程序,MAC层和物理层数据在每个节点使用统计数据对象的函数wlanNode对象。

统计=统计数据(节点);

阴谋利用每个节点的性能plotNetworkStats对象的函数hSimulationPlotViewer对象。你可以想象这些模拟图。

plotNetworkStats (viewerObj simulationTime)

因为hExportWLANPacketshelper对象不会覆盖现有PCAP或PCAPNG文件,删除PCAP这个模拟实验中所使用的对象。

如果capturePacketsFlag删除(capturePacketsObj.PCAPObjList);结束

进一步的探索

配置外部应用程序流量

生成并添加外部应用程序流量模式(开关、视频、声音和FTP) WLAN节点,修改交通配置在这个例子。生成一个开关应用程序流量,创建两个networkTrafficOnOff对象为下行和上行流量,分别。配置这些对象通过指定应用程序数据率和数据包的大小。

% trafficSourceDL = networkTrafficOnOff (DataRate = 100000, PacketSize = 1500);% trafficSourceUL = networkTrafficOnOff (DataRate = 100000, PacketSize = 1500);

从美联社节点附加下行应用程序流量采用STA节点addTrafficSource对象的函数wlanNode对象。同样,把从STA节点上行应用程序流量美联社节点。

% addTrafficSource (accessPoint trafficSourceDL DestinationNode =站,AccessCategory = 0);% addTrafficSource(站、trafficSourceUL DestinationNode = accessPoint AccessCategory = 0);

生成的视频,声音,和FTP应用程序流量,使用networkTrafficVideoConference,networkTrafficVoIP,networkTrafficFTP对象,分别。

附录

这个示例使用这些助手:

引用