1.3.3 通信系统仿真的流程
通信系统的仿真依靠计算机软件的设计和运行,主要由需求分析、系统建模、数据定义/仿真、分析评估等几步组成,其关系如图1-2所示。
图1-2 通信系统仿真的流程
在仿真的开始是对模型的初始化描述,以建模工具和程序语言来描述系统中各种仿真对象的模型;在数据定义/仿真阶段在对象中置入所需仿真内容和参数,定义数据采集规则,运行仿真程序;通过人工或自动分析仿真的结果,得出与预期的偏差或现实预测,修改系统参数,将这些结果再转化为软件程序的数学语言重新对仿真对象进行描述,再进行数据定义/仿真,分析评估,直至最后得出真实、可信的结果。
概括起来,完整的通信系统仿真包括以下过程。
(1)需求分析
在做通信系统仿真之前,首先进行的是需求分析,它包括对通信系统要实现的通信服务功能、采用的主要通信体制、系统规模和可能会出现的瓶颈等方面进行需求调研和分析。
(2)系统建模
系统建模在仿真中又称为模型描述,是将要仿真的通信系统中有关硬件设备和软件协议用数学模型和算法来描述,然后编制计算机语言实现模型。
(3)数据定义/仿真
数据定义有两种:模型运行参数的定义和测试参数设置,这一工作需要对仿真的通信系统有全面了解,以保证置入的仿真数据有充分的可信度,例如,在广域网络仿真模型中需要配置交换机背板速率、交换机端口速率、IP地址信息、OSPF域配置表、IP默认网关、IP转发速率、IP路由信息等几十种参数。测试参数设置是在仿真模型建好后,对所关心的仿真结果数据,在模型中设置采集点,定义取样变量,并设置仿真输出格式。仿真时结合系统模型,针对取样数据做仿真运行,按预先定义的格式输出仿真结果。
(4)分析评估
评估仿真结果是仿真最重要也是最有意义的一步,由仿真工作所得到的结果只是抽象的数据,要对这些数据进行系统的分析、比较,以提取出对系统性能的评估意见,这样才真正完成仿真工作。为得到可信结论,通常对同一模型进行多次不同的仿真,每次置入不同环境变量,对多次结果进行比较。