802.11 ax系统级仿真与物理层抽象

物理层的抽象

这个例子展示了如何使用抽象模型802.11 ax网络体育。示例提供了一个变化的系统模型中使用的例子802.11 MAC和测量应用程序吞吐量。在802.11 MAC和测量应用程序吞吐量示例中,完整的PHY处理建模,生成波形和解码在物理层。然而,这个例子中模型的抽象PHY没有波形生成或解码。抽象物理层减少仿真时间的忠诚的成本。忠诚指的精确程度与体育是仿真建模。模拟容忍低忠诚和物理层层可以使用抽象模型。

抽象PHY作用于预先计算包错误率(每)表和方程。这些表和公式用于估计损坏包没有任何实际调制和解调的数据包,导致较低的保真度模型。参考的例子系统级仿真的物理抽象层更多细节与体育相关的抽象。

抽象实体层块

本节解释了块用于建模抽象PHY和它如何适应802.11 [2网络模型。完整PHY建模涉及到业务相关波形通过衰落信道传输和接收。抽象PHY模型信号功率、增益、延迟、损失和干扰在每个数据包生成物理层包。这个示例提供了一个PHY发射机,一个统计渠道和一个PHY接收机建模一个抽象体育。这些块在图书馆是可用的wlanAbstractedPHYLib。

抽象PHY发射机:

的抽象PHY发射机物理层的传输链块模型。这个街区消耗从MAC层帧和相应的传输参数。参数,如传输能量,序言持续时间、标题块持续时间和载荷持续时间计算。这个信息传递以及MAC帧的元数据来模拟传输波形。

接口抽象PHY发射机块:

统计渠道:

的统计渠道块模型pathloss、传播延迟和数据包的接收范围。使损失的估计、延迟和范围在每个接收器,统计渠道块必须建模在每个节点加上抽象PHY接收机。传播延迟是应用于每个收到包,每包的信号强度与可选pathloss退化。如果范围内接收节点,数据包转发到抽象PHY接收机有效的信号强度。就将数据包丢弃如果接收节点范围以外的发射机。

接口统计渠道是:

抽象PHY接收机:

的抽象PHY接收机物理层的接收链块模型。此块接收并处理数据包根据接收到的元数据。的抽象PHY接收机块模型干涉以重叠的时间根据接收到的数据包。接收到的数据包处理只有在这些检查点:(a)序言结束时间(b)每个子帧持续时间的负载聚合帧(或)非聚合帧载荷持续时间的结束。

这一块还提供了一个选项配置的抽象级别通过PHY抽象面具参数。您可以配置“附录1 TGax评价方法”(3)预测的性能与使用有效的SINR TGax通道模型映射。这个过程的细节可以在示例中找到系统级仿真的物理抽象层。或者,您可以配置它“TGax模拟场景MAC校准”(4)假设干扰包失败,不计算性能的联系。注意,选项“附录1 TGax评价方法”只适用于MCS值区间[0 - 9],随着TGax评价方法(3只有这些值)定义。

接口抽象PHY接收机块:

系统级仿真

这个例子与10节点模型,模拟一个网络WLANMultiNodeAbstractedPHYModel如这个图所示。与避碰这些节点实现载波监听多路访问(CSMA / CA)与物理载波监听和虚拟载波监听。物理传感载体使用clear channel评估(CCA)机制来确定介质传输之前很忙。虚拟载波感知使用RTS / CTS握手防止隐藏节点问题。

网络中所有节点的地位是通过节点位置分配器(配置NPA在模型中)块。每个节点的状态可以通过配置可视化在运行时可用的视觉型的人块。的信道矩阵块是一个数据存储内存。初始化,生成TGax通道实现每一对节点之间的网络和由此产生的每副载波信道矩阵存储在块中。在仿真期间,每个接收器节点访问内存获得本身和一个传输节点之间的信道矩阵来确定链接的质量。在这个模型中,节点1、2、3、6、7和8作为发射器和接收器,当节点4、5、9、10只是被动的接收器。

节点子系统

在上面的每个节点代表一个WLAN设备模型是一个子系统。每个节点包含一个应用程序层,MAC层和物理层。物理层是使用抽象建模的PHY块前一节中描述。您可以配置一个节点发送和接收数据包在一个特定的频道(频率)通过改变多播标记参数的实体多播和多播接收队列块。默认情况下,所有节点在同一个频道上进行操作。您还可以配置接收范围为一个特定的节点使用数据包接收范围参数的统计渠道块。

你可以很容易地切换抽象PHY块中可用wlanAbstractedPHYLib和完整的PHY处理块中可用wlanFullPHYLib.slx库的例子802.11 MAC和测量应用程序吞吐量。接口发射机,接收机和信道模块保持不变。默认情况下,抽象PHY街区中运行解释执行模式。更长时间的仿真时间,配置所有的块代码生成模式下获得更好的性能。

仿真结果

运行指定的模型模拟了WLAN网络的仿真时间。阴谋与网络级统计(对应于MAC层)生成的模拟。详细节点级统计信息(对应于应用程序,MAC层和物理)收集在模拟和工作区文件保存到一个基地statistics.mat。你也可以支持一个可选的实时可视化,每个节点在运行时的状态,通过面具的配置视觉型的人块。

可伸缩性

上面的模型显示了10个节点的网络。您可以创建一个网络通过使用大量的节点hCreateWLANNetworkModel函数。这个helper函数使用节点子系统从这个例子并创建一个WLAN网络节点位置线性相距10米。您可以创建不同的模拟场景和分析节点级和网络级统计与不同数量的节点。例如,下面的图显示了重发和成功传输相对于总传输,网络中的节点数量的增加。配置参数用于收集的结果是:

下面的情节显示模拟运行速度与抽象PHY相比完整PHY处理,从而使其更具有可伸缩性。用于收集性能结果的配置参数是:

这个例子解释了物理层抽象与抽象PHY 10-node WLAN网络演示。这个例子表明,网络仿真与抽象PHY更快和更可伸缩相比,使用全PHY处理。

进一步的探索

在这个例子中,节点之间交换A-MPDUs deaggregated MPDUs在接收节点。这些MPDUs导出包(PCAP)和包捕获下一代(PCAPNG)格式文件使用pcapDumpDES块。使用pcapDumpDES块,去wlanSystemLevelComponentsLib

出口到PCAP / PCAPNG格式文件

PCAP / PCAPNG格式文件包含网络的分组数据。这些文件主要是与网络分析仪像Wireshark5),第三方工具用于可视化和分析PCAP / PCAPNG文件。使用PCAP / PCAPNG文件的主要优势在系统级仿真:

重复的MAC层输入实体(收到A-MPDUs,FrameToMAC,PhyRxIndicator向量)和输出实体(A-MPDUs传播,FrameToPHY,MACReqToPHY向量),使用实体复制因子块。MAC层提供RxFrameToPCAP,PhyIndToPCAP,TxFrameToPCAP,MACReqToPCAP作为输入的pcapDumpDES块。

的pcapDumpDES块包含两个输入端口,一个为Tx / Rx A-MPDUs为Tx / Rx和其他信息。

选择pcap或pcapng捕获格式。仿真开始、节点之间的数据包交换登录所选捕获格式文件。

捕获数据包,双击pcapDumpDES块并选择参数捕获为启用。

一个新的捕获文件(PCAP / PCAPNG格式)为每个节点创建。文件名对应的节点的名称。如果节点的名称是Node1,捕获的文件的名字是Node1。pcap或Node1.pcapng。

附录

本例使用这些助手:

引用