本發(fā)明涉及無線通信、高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及的是一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)發(fā)展，新的應(yīng)用和需求不斷出現(xiàn)，如物聯(lián)網(wǎng)、公共安全、突發(fā)事件等方面的需求，隨之而來的是對(duì)無線通信技術(shù)提出更高的要求，主要體現(xiàn)在：更高的速率、更低的時(shí)延、更加可靠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、滿足熱點(diǎn)區(qū)域業(yè)務(wù)要求以及移動(dòng)條件下仍能提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

為了滿足這些要求，一系列技術(shù)被提出：更高的頻段、更大的帶寬、天線增強(qiáng)技術(shù)、大規(guī)模天線陣列以提高速率；采用中繼技術(shù)以保障小區(qū)邊緣的覆蓋和提升系統(tǒng)容量；針對(duì)移動(dòng)場(chǎng)景，提出移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，包括移動(dòng)中繼(relay)、游牧節(jié)點(diǎn)；為了滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要求，實(shí)施mtc(machinetypecommunication，機(jī)器類型通信)技術(shù)，提出了大規(guī)模機(jī)器通信(massivemachinecommunication，mmc)的研究方向；針對(duì)公共安全需求和增強(qiáng)覆蓋需求，實(shí)施終端直通技術(shù)(device2device，d2d)；針對(duì)未來80％-90％的系統(tǒng)吞吐量來自室內(nèi)和熱點(diǎn)場(chǎng)景，提出密集小區(qū)布網(wǎng)方案和256qam高階調(diào)制技術(shù)；為解決密集組網(wǎng)引起的小區(qū)間干擾和頻繁切換問題，提出宏微小區(qū)雙鏈接、垂直波束賦形、虛擬小區(qū)、無線回傳、mm(massivemimo，大規(guī)模多輸入多輸出)和筆形波束賦形等；為了節(jié)約能源，提出了小區(qū)快速開關(guān)和小區(qū)發(fā)現(xiàn)技術(shù)。

上述技術(shù)的引入，導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)有如下發(fā)展趨勢(shì)：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，且網(wǎng)絡(luò)規(guī)模根據(jù)業(yè)務(wù)變化而動(dòng)態(tài)改變；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，主要體現(xiàn)在多制式多頻點(diǎn)共存和互操作、多種覆蓋模式共存，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)，且隨終端、機(jī)器、移動(dòng)relay(中繼)、游牧節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)而動(dòng)態(tài)變化；網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)種類越來越多，由此產(chǎn)生多種無線鏈路共存和多種業(yè)務(wù)需求共存，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作越來越頻繁；多種物理層處理技術(shù)將被引入；更多天線相關(guān)技術(shù)的引入，必然需要對(duì)無線信道進(jìn)行精確建模，如采用射線追蹤技術(shù)和3d信道、3d場(chǎng)景建模技術(shù)。

傳統(tǒng)的單核/單機(jī)仿真平臺(tái)已經(jīng)無法完成對(duì)上述技術(shù)的仿真和評(píng)估，主要體現(xiàn)在無法提供足夠的內(nèi)存支持大規(guī)模場(chǎng)景仿真，無法保存仿真過程中產(chǎn)生的大量信道等數(shù)據(jù)；無法提供高速的計(jì)算速率以支持對(duì)大量復(fù)雜的物理層處理、大規(guī)模天線陣列建模和大量高層邏輯處理；無法提供靈活的架構(gòu)以支持多制式共存、多模覆蓋、多業(yè)務(wù)共存等的仿真；無法提供較好的可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)以支持協(xié)議的演進(jìn)，隨著協(xié)議的演進(jìn)，對(duì)不同類型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的添加和刪除可能導(dǎo)致將仿真平臺(tái)推倒重來。單核目前用于在64天線超大規(guī)模天線陣列技術(shù)和射線追蹤仿真中，運(yùn)行速度極慢，需要幾天才能完成一個(gè)仿真；在精確信道建模的射線追蹤技術(shù)仿真中內(nèi)存達(dá)到100g，且運(yùn)算速度非常慢，更不用提對(duì)后續(xù)5g技術(shù)的仿真。

仿真技術(shù)的滯后必將嚴(yán)重阻礙5g標(biāo)準(zhǔn)的研究和推進(jìn)，因此，需要研究適用于大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)性能指標(biāo)的新的仿真方法和平臺(tái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法和系統(tǒng)，能夠解決大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)仿真過程中面臨的內(nèi)存壓力、計(jì)算壓力，并為仿真平臺(tái)提供靈活性、擴(kuò)展性好的并行架構(gòu)。

本發(fā)明提供了一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法，該方法包括：

客戶端讀取仿真配置參數(shù)，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，通過任務(wù)管理器向并行工作的各個(gè)cpu下發(fā)仿真任務(wù)；

并行工作的cpu接收任務(wù)管理器下發(fā)的仿真任務(wù)，根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼。

可選地，所述客戶端讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各 個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，包括：

根據(jù)仿真配置參數(shù)配置的并行工作的cpu數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和參數(shù)，在本地計(jì)算或通過并行工作的cpu協(xié)同計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的干擾關(guān)系，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系；

確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，構(gòu)建并行工作的cpu之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系，為需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的cpu對(duì)設(shè)置通信時(shí)序；

為并行工作的每一個(gè)cpu創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，所述仿真任務(wù)包括數(shù)據(jù)和仿真代碼；

其中，所述cpu的功能類型包括：時(shí)序控制、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、通信制式仿真。

可選地，所述根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，包括進(jìn)行以下至少一種處理：

a)將異制式異頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在不同的通信制式仿真cpu中；

b)將存在數(shù)據(jù)交互的同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在同一種通信制式仿真cpu中，同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的干擾關(guān)系劃分到不同的cpu中；

c)將用戶設(shè)備劃分到其接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所在的通信制式仿真cpu中。

d)不同并行cpu之間數(shù)據(jù)交互最少；

e)不同并行cpu之間計(jì)算量均衡。

可選地，并行工作的cpu根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

并行工作的cpu根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是時(shí)序控制時(shí)，通過運(yùn)行仿真代碼向其他cpu廣播cpu之間的同步消息。

可選地，并行工作的cpu根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

并行工作的cpu根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，將緩存的其他cpu發(fā)送給本cpu當(dāng)前通信對(duì)端的數(shù)據(jù)延時(shí)后發(fā)出，接收并緩存本cpu當(dāng)前通信對(duì)端發(fā)送給其他cpu的數(shù)據(jù)。

可選地，并行工作的cpu根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

并行工作的cpu根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是通信制式仿真時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與其他cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧代碼和用戶設(shè)備協(xié)議棧代碼，計(jì)算上行和/或下行干擾。

可選地，所述并行工作的cpu計(jì)算上行和/或下行干擾，包括：

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算上行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu中駐留的對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在強(qiáng)干擾的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定用戶設(shè)備對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的上行干擾；

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)用戶設(shè)備計(jì)算下行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu中駐留的對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備存在強(qiáng)干擾的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備的下行干擾。

本發(fā)明提供了一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，包括：

客戶端，用于讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，通過任務(wù)管理器向并行工作的各個(gè)cpu 下發(fā)仿真任務(wù)；

并行工作的cpu，用于接收任務(wù)管理器下發(fā)的仿真任務(wù)，根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼；

任務(wù)管理器，用于接收客戶端提交的仿真任務(wù)并下發(fā)給并行工作的cpu。

可選地，所述客戶端，用于讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，包括：

根據(jù)仿真配置參數(shù)配置的并行工作的cpu數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和參數(shù)，在本地計(jì)算或通過并行工作的cpu協(xié)同計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的干擾關(guān)系，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系；

確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，構(gòu)建并行工作的cpu之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系，為需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的cpu對(duì)設(shè)置通信時(shí)序；

為并行工作的每一個(gè)cpu創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，所述仿真任務(wù)包括數(shù)據(jù)和仿真代碼；

其中，所述cpu的功能類型包括：時(shí)序控制、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、通信制式仿真。

可選地，所述客戶端，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，包括進(jìn)行以下至少一種處理：

a)將異制式異頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在不同的通信制式仿真cpu中；

b)將存在數(shù)據(jù)交互的同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在同一種通信制式仿真cpu中，同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的干擾關(guān)系劃分到不同的cpu中；

c)將用戶設(shè)備劃分到其接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所在的通信制式仿真cpu中。

d)不同并行cpu之間數(shù)據(jù)交互最少；

e)不同并行cpu之間計(jì)算量均衡。

可選地，并行工作的cpu，用于根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是時(shí)序控制時(shí)，通過運(yùn)行仿真代碼向其他cpu廣播cpu之間的同步消息。

可選地，并行工作的cpu，用于根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，將緩存的其他cpu發(fā)送給本cpu當(dāng)前通信對(duì)端的數(shù)據(jù)延時(shí)后發(fā)出，接收并緩存本cpu當(dāng)前通信對(duì)端發(fā)送給其他cpu的數(shù)據(jù)。

可選地，并行工作的cpu，用于根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是通信制式仿真時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與其他cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧代碼和用戶設(shè)備協(xié)議棧代碼，計(jì)算上行和/或下行干擾。

可選地，并行工作的cpu，用于計(jì)算上行和/或下行干擾，包括：

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算上行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu中駐留的對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在強(qiáng)干擾的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定用戶設(shè)備對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的上行干擾；

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)用戶設(shè)備計(jì)算下行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu 中駐留的對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備存在強(qiáng)干擾的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備的下行干擾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法和系統(tǒng)，客戶端讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，通過任務(wù)管理器向并行工作的各個(gè)cpu下發(fā)仿真任務(wù)，并行工作的cpu接收到任務(wù)管理器下發(fā)的仿真任務(wù)后，根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼。本發(fā)明能夠解決大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)仿真過程中面臨的內(nèi)存壓力、計(jì)算壓力，并為仿真平臺(tái)提供靈活性、擴(kuò)展性好的并行架構(gòu)，以支持多種需求、想法和場(chǎng)景的仿真。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例采用的分布式并行仿真平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的分布式并行仿真平臺(tái)中客戶端、任務(wù)管理器和并行cpu的功能示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法流程圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)示意圖。

圖5為本發(fā)明示例1的客戶端實(shí)現(xiàn)實(shí)例一流程圖。

圖6為本發(fā)明示例2的單通信制式仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系(實(shí)例一)示意圖。

圖7為本發(fā)明示例3的單通信制式仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系(實(shí)例二)示意圖。

圖8為本發(fā)明示例4的多制式共存仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系(實(shí)例三)示意圖。

圖9為本發(fā)明示例5的多制式共存仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系(實(shí)例四)示意圖。

圖10為本發(fā)明示例6的并行cpu實(shí)現(xiàn)流程示意圖。

圖11為本發(fā)明示例7的時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)流程示意圖。

圖12為本發(fā)明示例8的并行cpu數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)流程實(shí)例一示意圖。

圖13為本發(fā)明示例9的并行cpu數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)流程實(shí)例二示意圖。

圖14為本發(fā)明示例10的并行cpu數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)流程實(shí)例三示意圖。

圖15為本發(fā)明示例11的通信制式仿真cpu仿真網(wǎng)絡(luò)范圍確定示意圖。

圖16為本發(fā)明示例13的通信制式仿真cpu仿真實(shí)現(xiàn)流程圖。

圖17為本發(fā)明示例14的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu實(shí)現(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

本發(fā)明采用分布式并行仿真平臺(tái)，該仿真平臺(tái)的架構(gòu)主要由三部分組成：客戶端、任務(wù)管理器和并行cpu。客戶端是一臺(tái)或者多臺(tái)遠(yuǎn)程pc機(jī)，這些pc機(jī)由人控制，多臺(tái)pc機(jī)之間獨(dú)立運(yùn)行。任務(wù)管理器是并行仿真機(jī)中的一個(gè)cpu，這個(gè)cpu可以與其他并行cpu共用一臺(tái)仿真機(jī)也可以獨(dú)占一臺(tái)仿真機(jī)。多臺(tái)并行仿真機(jī)，每臺(tái)仿真機(jī)有一個(gè)或多個(gè)cpu，這些cpu構(gòu)成并行cpu，這些cpu之間并行獨(dú)立運(yùn)行，有自己獨(dú)立的內(nèi)存。

圖1是并行系統(tǒng)的架構(gòu)?？蛻舳送ㄟ^網(wǎng)絡(luò)與仿真實(shí)驗(yàn)室相連，仿真實(shí)驗(yàn)室有多臺(tái)高性能仿真機(jī)，高性能仿真機(jī)之間通過交換機(jī)相連，將其中一臺(tái)仿真機(jī)設(shè)置為任務(wù)管理器，其余仿真機(jī)的cpu構(gòu)成并行cpu。

如圖2所示，所述分布式并行仿真平臺(tái)包含的客戶端、任務(wù)管理器、并行cpu的主要功能和信息交互如下：

客戶端，是一臺(tái)或者多臺(tái)彼此獨(dú)立的pc機(jī)，可在遠(yuǎn)程辦公室等地，由 人操作啟動(dòng)仿真，主要工作是：?jiǎn)?dòng)仿真、并讀取仿真配置的參數(shù)；根據(jù)配置的并行cpu數(shù)量和仿真中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的類型和數(shù)量，為每個(gè)并行cpu分配仿真網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；分配的依據(jù)是：不同并行cpu之間數(shù)據(jù)交互最少，以及不同并行cpu之間計(jì)算量盡可能均衡；設(shè)置每個(gè)并行cpu的類型；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配結(jié)果和不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交互關(guān)系構(gòu)建不同并行cpu間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系；將讀取和初步處理的仿真數(shù)據(jù)和仿真平臺(tái)代碼提交到任務(wù)管理器；向任務(wù)管理器發(fā)出命令，接收任務(wù)管理器返回的命令響應(yīng)；對(duì)多個(gè)并行cpu返回的仿真結(jié)果進(jìn)行綜合處理。

任務(wù)管理器，可設(shè)置在一臺(tái)仿真機(jī)上，主要工作：接收客戶端提交的數(shù)據(jù)和代碼，將這些數(shù)據(jù)和代碼分發(fā)到并行cpu中；檢測(cè)每個(gè)并行cpu的運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)客戶端的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作，如刪除或者取消并行仿真任務(wù)、回收狀態(tài)為finish(完成)的仿真任務(wù)的運(yùn)行結(jié)果等。

并行cpu，接收任務(wù)管理器分發(fā)的結(jié)果，根據(jù)本cpu的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)id，運(yùn)行相應(yīng)的仿真代碼；與相關(guān)的并行cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、同步等操作。

并行cpu可以包括四種功能類型：時(shí)序控制、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)仿真和通信制式仿真。時(shí)序控制功能，用于向所有并行cpu廣播cpu之間的同步消息，驅(qū)動(dòng)仿真進(jìn)行；中轉(zhuǎn)功能，用于接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)歸屬不同并行cpu中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信令，包括不同并行cpu之間的用戶切換過程的信令、不同cpu內(nèi)小區(qū)之間的交互和協(xié)作信令等；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)仿真功能，用于對(duì)一些不斷移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真，將它們劃分一個(gè)節(jié)點(diǎn)是為了避免它們的移動(dòng)導(dǎo)致并行cpu之間的負(fù)荷失衡；通信制式仿真功能，用于運(yùn)行不同制式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的仿真，一個(gè)cpu只運(yùn)行一種制式的仿真，相同通信制式仿真cpu通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，各cpu對(duì)之間依次進(jìn)行通信，交互內(nèi)容包括實(shí)時(shí)信息，如空口信息、移動(dòng)用戶和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位置信息。

相對(duì)單核仿真平臺(tái)，分布式并行仿真平臺(tái)能進(jìn)行超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)仿真，而不會(huì)受到內(nèi)存的限制；能進(jìn)行復(fù)雜的物理層計(jì)算、射線追蹤仿真、復(fù)雜信道建模等，而不影響速率；能進(jìn)行多種制式共存互干擾仿真、協(xié)作和互操作仿真，而不會(huì)增加代碼的復(fù)雜度；能很好的支持通信協(xié)議的演進(jìn)，當(dāng)協(xié)議變 動(dòng)時(shí)，只需要對(duì)變動(dòng)的部分進(jìn)行修改，而不需要對(duì)平臺(tái)推倒重來，如當(dāng)需要為某種應(yīng)用設(shè)計(jì)一種通信方式時(shí)，只需要增加一個(gè)并行cpu，然后在這個(gè)并行cpu中進(jìn)行仿真建模的編碼即可；能極大提升仿真的運(yùn)算效率，特別是需要快速輸出結(jié)果的仿真。

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法，該方法包括：

s101，客戶端讀取仿真配置參數(shù)，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，通過任務(wù)管理器向并行工作的各個(gè)cpu下發(fā)仿真任務(wù)；

s102，并行工作的cpu接收任務(wù)管理器下發(fā)的仿真任務(wù)，根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼。

其中，所述客戶端讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，包括：

根據(jù)仿真配置參數(shù)配置的并行工作的cpu數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和參數(shù)，在本地計(jì)算或通過并行工作的cpu協(xié)同計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的干擾關(guān)系，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系；

確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，構(gòu)建并行工作的cpu之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系，為需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的cpu對(duì)設(shè)置通信時(shí)序；

為并行工作的每一個(gè)cpu創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，所述仿真任務(wù)包括數(shù)據(jù)和仿真代碼；

其中，所述cpu的功能類型包括：時(shí)序控制、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、通信制式仿真。

其中，所述根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，包括進(jìn)行以下至少一種處理：

a)將異制式異頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在不同的通信制式仿真cpu中；

b)將存在數(shù)據(jù)交互的同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在同一種通信制式仿真cpu中，同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的干擾關(guān)系劃分到不同的cpu中；

c)將用戶設(shè)備劃分到其接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所在的通信制式仿真cpu中。

d)不同并行cpu之間數(shù)據(jù)交互最少；

e)不同并行cpu之間計(jì)算量均衡。

其中，并行工作的cpu根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

并行工作的cpu根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是時(shí)序控制時(shí)，通過運(yùn)行仿真代碼向其他cpu廣播cpu之間的同步消息。

其中，并行工作的cpu根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

并行工作的cpu根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，將緩存的其他cpu發(fā)送給本cpu當(dāng)前通信對(duì)端的數(shù)據(jù)延時(shí)后發(fā)出，接收并緩存本cpu當(dāng)前通信對(duì)端發(fā)送給其他cpu的數(shù)據(jù)。

其中，并行工作的cpu根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

并行工作的cpu根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是通信制式仿真時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與其他cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧代碼和用戶設(shè)備協(xié)議棧代碼，計(jì)算上行和/或下行干擾。

其中，所述并行工作的cpu計(jì)算上行和/或下行干擾，包括：

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算上行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu 中駐留的對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在強(qiáng)干擾的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定用戶設(shè)備對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的上行干擾；

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)用戶設(shè)備計(jì)算下行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu中駐留的對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備存在強(qiáng)干擾的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備的下行干擾。

如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，包括：

客戶端，用于讀取仿真配置參數(shù)，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，通過任務(wù)管理器向并行工作的各個(gè)cpu下發(fā)仿真任務(wù)；

并行工作的cpu，用于接收任務(wù)管理器下發(fā)的仿真任務(wù)，根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼；

任務(wù)管理器，用于接收客戶端提交的仿真任務(wù)并下發(fā)給并行工作的cpu。

其中，所述客戶端，用于讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，包括：

根據(jù)仿真配置參數(shù)配置的并行工作的cpu數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和參數(shù)，在本地計(jì)算或通過并行工作的cpu協(xié)同計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的干擾關(guān)系，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系；

確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，構(gòu)建并行工作的cpu之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系，為需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的cpu對(duì)設(shè)置 通信時(shí)序；

為并行工作的每一個(gè)cpu創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，所述仿真任務(wù)包括數(shù)據(jù)和仿真代碼；

其中，所述cpu的功能類型包括：時(shí)序控制、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)、通信制式仿真。

其中，所述客戶端，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)交互關(guān)系為負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備，包括進(jìn)行以下至少一種處理：

a)將異制式異頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在不同的通信制式仿真cpu中；

b)將存在數(shù)據(jù)交互的同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在同一種通信制式仿真cpu中，同制式同頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的干擾關(guān)系劃分到不同的cpu中；

c)將用戶設(shè)備劃分到其接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所在的通信制式仿真cpu中。

d)不同并行cpu之間數(shù)據(jù)交互最少；

e)不同并行cpu之間計(jì)算量均衡。

其中，并行工作的cpu，用于根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是時(shí)序控制時(shí)，通過運(yùn)行仿真代碼向其他cpu廣播cpu之間的同步消息。

其中，并行工作的cpu，用于根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與負(fù)責(zé)通信制式仿真的cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，將緩存的其他cpu發(fā)送給本cpu當(dāng)前通信對(duì)端的數(shù)據(jù)延時(shí)后發(fā)出，接收并緩存本cpu當(dāng)前通信對(duì)端發(fā)送給其他cpu的數(shù)據(jù)。

其中，并行工作的cpu，用于根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼，包括：

根據(jù)獲取到的仿真任務(wù)確定自己的功能是通信制式仿真時(shí)，接收時(shí)序控制cpu廣播的同步消息并獲取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，在確定當(dāng)前是本cpu與其他cpu進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧代碼和用戶設(shè)備協(xié)議棧代碼，計(jì)算上行和/或下行干擾。

其中，并行工作的cpu，用于計(jì)算上行和/或下行干擾，包括：

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算上行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu中駐留的對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在強(qiáng)干擾的用戶設(shè)備與所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定用戶設(shè)備對(duì)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的上行干擾；

在對(duì)本cpu中駐留的目標(biāo)用戶設(shè)備計(jì)算下行干擾時(shí)，獲取本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型、其他cpu中駐留的對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備存在強(qiáng)干擾的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與所述目標(biāo)用戶設(shè)備之間的位置關(guān)系和信道模型，根據(jù)獲取到的信息計(jì)算信號(hào)之間的慢衰和快衰，根據(jù)信號(hào)衰落的計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)所述目標(biāo)用戶設(shè)備的下行干擾。

示例1

客戶端實(shí)現(xiàn)實(shí)例

該實(shí)例主要描述多個(gè)仿真用例(case)仿真時(shí)客戶端的處理過程，依次讀取每個(gè)case的仿真數(shù)據(jù)，為每個(gè)case單獨(dú)創(chuàng)建并行job，并提交。其流程圖如圖5所示。

s200：從參數(shù)表中讀取仿真配置數(shù)據(jù)；

其中，所述仿真配置數(shù)據(jù)包括仿真時(shí)長(zhǎng)、并行cpu數(shù)量、路損模型、快衰模型、慢衰模型、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模等。

s201：選擇是在客戶端還是遠(yuǎn)程并行計(jì)算機(jī)上計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)格點(diǎn)上的功率。如果選擇在客戶端上計(jì)算，則執(zhí)行步驟s205，如果選擇是在遠(yuǎn)程并行計(jì)算機(jī)上計(jì)算，則執(zhí)行步驟s202；

評(píng)估并行計(jì)算和客戶端的內(nèi)存壓力和計(jì)算效率。并行計(jì)算時(shí)將所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分為幾部分，能有效緩解內(nèi)存壓力并可能提升計(jì)算效率，單個(gè)并行cpu只計(jì)算其中一部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在所有網(wǎng)格點(diǎn)上的功率，客戶端計(jì)算所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在所有網(wǎng)格點(diǎn)上的功率。

內(nèi)存評(píng)估通過客戶端內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行判斷。效率評(píng)估的方法：并行任務(wù)的提交和結(jié)果回收的時(shí)間ttrans，并行計(jì)算時(shí)間tex，客戶端的計(jì)算時(shí)間為tpro_client，上述時(shí)間都可通過前期測(cè)試獲得。在客戶端內(nèi)存足夠的情況下，如果ttrans+tex≥tpro_client說明客戶端計(jì)算效率高，執(zhí)行s205，一般出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的情況；如果ttrans+tex＜tpro_client，則說明并行計(jì)算效率高，執(zhí)行s202。在客戶端內(nèi)存不夠的情況下，可以不進(jìn)行計(jì)算效率的評(píng)估，直接執(zhí)行s202。

其中，通過網(wǎng)格來離散化整個(gè)仿真區(qū)域，網(wǎng)格可以是正方形、長(zhǎng)方形或六邊形，網(wǎng)格點(diǎn)可以配置為所屬網(wǎng)格的中心點(diǎn)，用網(wǎng)格點(diǎn)代表網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的所有點(diǎn)，網(wǎng)格的大小和形狀可以配置；

其中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括：基站、中繼點(diǎn)(relay)、游牧節(jié)點(diǎn)等；

其中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上的功率是指：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率經(jīng)過快衰、慢衰之后到網(wǎng)格點(diǎn)的功率；通過計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)格點(diǎn)上的功率確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的干擾，便于下一步進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的劃分；

s202：在任務(wù)管理器中創(chuàng)建并行job，設(shè)置并行cpu數(shù)、job名、用戶名、提交計(jì)算需要的代碼和數(shù)據(jù)的路徑等，此并行job用于計(jì)算所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在所有網(wǎng)格點(diǎn)上的功率。

s203：提交并行job。

s204：等待計(jì)算完成，并回收計(jì)算結(jié)果，跳轉(zhuǎn)到s206。

s205：客戶端計(jì)算所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在所有網(wǎng)格點(diǎn)上的功率。

s206：設(shè)置每個(gè)并行cpu功能，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的干擾關(guān)系，根據(jù)干擾關(guān)系對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、ue進(jìn)行劃分，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue劃分到并 行cpu中。

劃分原則是異制式異頻點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分在不同的cpu中，同制式同頻點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分時(shí)將存在數(shù)據(jù)交互的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)盡可能劃分到同一個(gè)cpu中；將ue劃分到其接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所在的cpu中；其中，在整網(wǎng)范圍內(nèi)，計(jì)算所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到所有ue的參考信號(hào)功率，為每個(gè)ue找到參考信號(hào)功率最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將ue劃分到所述最強(qiáng)參考信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所在的cpu中。

構(gòu)建cpu之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系和進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的cpu對(duì)的通信順序；

s207：創(chuàng)建并行job，用于進(jìn)行正式仿真。

s208：提交并行job。

s209：判斷所有的仿真用例是否處理完成，處理完則執(zhí)行s211，否則執(zhí)行s210。

s210：切換到下一個(gè)仿真用例，執(zhí)行s200。

s211：?jiǎn)?dòng)定時(shí)器；

其中，所述定時(shí)器用于周期性的查詢job狀態(tài)和顯示仿真進(jìn)程，當(dāng)job處于完成(finish)狀態(tài)時(shí)回收和處理仿真結(jié)果，并刪除完成狀態(tài)的job。

示例2

仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系實(shí)例一

圖6對(duì)應(yīng)于一種lte單通信制式仿真場(chǎng)景下的仿真平臺(tái)。

所述仿真平臺(tái)包括：客戶端、任務(wù)管理器和并行cpu，他們之間進(jìn)行仿真代碼、仿真數(shù)據(jù)、命令和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的交互，客戶端通過任務(wù)管理器對(duì)并行cpu進(jìn)行控制和操作。他們之間可以雙向通信。

并行cpu可以包括以下類型的cpu：時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu、通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu；

其中，時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu向所有cpu節(jié)點(diǎn)廣播cpu之間的同步消息、 當(dāng)前時(shí)刻和仿真結(jié)束標(biāo)志。

lte通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu之間可進(jìn)行直接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，交互的數(shù)據(jù)是空口信息、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)ue的位置信息、網(wǎng)元之間的控制信令等；其中，空口信息用于計(jì)算不在同一個(gè)cpu中小區(qū)的鄰區(qū)干擾，需要實(shí)時(shí)交互；位置信息用于計(jì)算實(shí)時(shí)的信道信息；控制信令存在時(shí)延，需要在發(fā)送端cpu中緩存一定時(shí)間再發(fā)送，執(zhí)行一些協(xié)作、切換等操作。

并行cpu還可以包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)仿真cpu，比如圖6中的lte移動(dòng)節(jié)點(diǎn)cpu。單獨(dú)劃分移動(dòng)節(jié)點(diǎn)仿真cpu是為了避免站點(diǎn)的移動(dòng)導(dǎo)致cpu之間計(jì)算量負(fù)荷失衡，如果沒有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，此cpu可刪除。

示例3

仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系實(shí)例二

圖7對(duì)應(yīng)于另一種lte單通信制式仿真場(chǎng)景下的仿真平臺(tái)。

與示例2的lte單通信制式仿真平臺(tái)類似，示例3的lte單通信制式仿真平臺(tái)也包括：客戶端、任務(wù)管理器和并行cpu；示例3與示例2的差異是并行cpu類型中增加中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)類型；

中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu用于緩存和轉(zhuǎn)發(fā)不同cpu節(jié)點(diǎn)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信令，包括切換用戶信息、切換命令、協(xié)作命令等，緩存用于模擬信令交互時(shí)延。

示例4

仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系實(shí)例三

圖8是一種多通信制式仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系。

與示例2的lte單通信制式仿真平臺(tái)類似，示例4的多通信制式仿真平臺(tái)也包括：客戶端、任務(wù)管理器和并行cpu；

其中，并行cpu可以包括以下類型的cpu：時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu、通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu；

示例4與示例2的差異是：通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu包括多種制式；每 個(gè)并行cpu只運(yùn)行一種通信制式仿真代碼，通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu之間進(jìn)行直接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信，相同制式之間交互的是空口信息、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue的位置信息和信令，在不考慮系統(tǒng)間互干擾的情況下，不同制式之間只進(jìn)行信令交互；空口信息需要實(shí)時(shí)交互，信令需要在發(fā)送端緩存一定時(shí)間再發(fā)送。

示例5

仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系實(shí)例四

圖9是另一種多通信制式仿真平臺(tái)cpu構(gòu)成及相互關(guān)系。

與示例4的多通信制式仿真平臺(tái)類似，示例5的多通信制式仿真平臺(tái)也包括：客戶端、任務(wù)管理器和并行cpu；

示例5與示例4的差異是并行cpu中增加中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)類型；

中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu接收不同制式節(jié)點(diǎn)的信令交互，并對(duì)信令進(jìn)行緩存和轉(zhuǎn)發(fā)。

通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu運(yùn)行仿真代碼，相同制式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接數(shù)據(jù)交互，主要交互空口信息，用于不同cpu中鄰區(qū)的干擾計(jì)算，在不考慮系統(tǒng)間互干擾的情況下，不同制式的數(shù)據(jù)交互只有信令，且一般不進(jìn)行直接交互，需要通過中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)交互。

示例6

并行cpu運(yùn)行流程實(shí)例一

并行cpu實(shí)現(xiàn)流程如圖10所示，包括以下步驟：

s400：讀取仿真數(shù)據(jù)，當(dāng)任務(wù)管理器分發(fā)完數(shù)據(jù)之后，所有的并行cpu均加載任務(wù)管理器分發(fā)的仿真配置參數(shù)。

s401：讀取本cpu的數(shù)據(jù)，任務(wù)管理器分發(fā)到所有并行cpu是相同的代碼和數(shù)據(jù)，每一個(gè)cpu可以根據(jù)自己的index，讀取與自己相關(guān)的數(shù)據(jù)，如公共仿真數(shù)據(jù)、本cpu駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue的參數(shù)配置、本cpu干擾網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue的參數(shù)配置等。

s402：設(shè)置本cpu的功能，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)可知本cpu配置的功能，設(shè)置好功能之后執(zhí)行自己的功能。

s403：發(fā)送或者接收廣播消息；

在時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu中，進(jìn)行計(jì)時(shí)并決策何時(shí)發(fā)送廣播消息；其他節(jié)點(diǎn)cpu則等待接收時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu發(fā)送的廣播消息。

s404：等待其他并行cpu接收到廣播消息，實(shí)現(xiàn)并行cpu的通信同步。

s405：判斷是否仿真結(jié)束，從廣播消息中讀取仿真結(jié)束標(biāo)志，如果讀取到仿真結(jié)束標(biāo)志，則結(jié)束流程；如果沒有讀取到仿真結(jié)束標(biāo)志，時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu執(zhí)行步驟s407，中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu、通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu執(zhí)行步驟s406；

s406：不同cpu(通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu、中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu)之間按照通信時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，交互當(dāng)前時(shí)刻的空口信息、移動(dòng)站點(diǎn)和移動(dòng)用戶的位置信息、信令；

s407：等待其他并行cpu數(shù)據(jù)交互完成，實(shí)現(xiàn)并行cpu通信同步，時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu、中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu執(zhí)行完步驟s407后跳轉(zhuǎn)到s411，通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu執(zhí)行完步驟s407后執(zhí)行步驟s408；

s408：通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu判斷時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu廣播的cpu之間的同步消息是否為本制式的同步幀，是則執(zhí)行s409，否則執(zhí)行s411。

s409：執(zhí)行本通信制式仿真代碼。

s410：產(chǎn)生交互數(shù)據(jù)。

s411：等待其他cpu完成，并行cpu代碼執(zhí)行同步后，跳轉(zhuǎn)到s403；

其中，在通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu執(zhí)行s408-s410過程中，時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu和中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu可以處于等待狀態(tài)，保證并行cpu的代碼執(zhí)行同步，然后跳轉(zhuǎn)到s403。

示例7

時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)cpu驅(qū)動(dòng)仿真平臺(tái)實(shí)例一

時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生并廣播當(dāng)前時(shí)刻、不同制式幀到達(dá)消息和仿真結(jié)束標(biāo)志三種消息，是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，驅(qū)動(dòng)仿真的運(yùn)行，它以最小仿真時(shí)間粒度為單位進(jìn)行時(shí)間累加，每累加一次，與所有制式的最小仿真時(shí)間單位進(jìn)行模運(yùn)算，廣播模為0的制式對(duì)應(yīng)的幀到達(dá)消息。圖11以lte、umts、gsm三種制式共存仿真為例說明時(shí)序控制節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，三種制式最小仿真時(shí)間單位分別是：1ms、0.667ms和0.577ms。

s500：設(shè)置仿真時(shí)長(zhǎng)；

設(shè)置仿真時(shí)長(zhǎng)，便于判斷仿真是否結(jié)束。

s501：設(shè)置共存仿真中各種制式的最小仿真時(shí)間單位；

其中，設(shè)置各種制式的最小仿真時(shí)間單位，便于后續(xù)判斷廣播幀到達(dá)消息的時(shí)刻。

s502：計(jì)數(shù)器icounter累加，累加的最小時(shí)間是最小時(shí)間粒度；

其中，三種制式的最小仿真時(shí)間單位分別是1ms、0.667ms、0.577ms，則累加的最小時(shí)間粒度是1us。

s503：判斷仿真是否結(jié)束，是則執(zhí)行s504，否則執(zhí)行s505。

s504：廣播消息，消息中仿真結(jié)束標(biāo)志位置1；

s505：將icounter與每一種制式的最小仿真時(shí)間粒度進(jìn)行模運(yùn)算；

s506，判斷對(duì)每一種制式的求模結(jié)果中是否至少有一種制式的求模結(jié)果為0，是則執(zhí)行s507，否則返回s502；

s507：廣播模為0的制式的幀到達(dá)消息、當(dāng)前時(shí)刻icounter和仿真結(jié)束標(biāo)志(置0)，跳轉(zhuǎn)到s502。

示例8

通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu通信實(shí)現(xiàn)實(shí)例一

并行cpu之間采用兩種通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互：廣播和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。幀到 達(dá)消息通過廣播方式發(fā)送給所有并行cpu。中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu和通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu之間通過依次點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，一次只有一對(duì)cpu通信，在某個(gè)cpu對(duì)通信過程中，其他cpu等待，cpu對(duì)通信的次序在客戶端生成，不同并行cpu中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信令交互通過中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu實(shí)現(xiàn)。

仿真平臺(tái)中，先進(jìn)行廣播通信，再進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交互通信。通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)交互流程圖如圖12所示。

s601：讀取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)的信息。

s602：判斷本節(jié)點(diǎn)cpu的index是否在收發(fā)cpu對(duì)中，是則執(zhí)行s603；否則執(zhí)行s608。

s603：判斷通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu是否與中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu通信，是則執(zhí)行s605，否則執(zhí)行s604。

s604：讀取需要實(shí)時(shí)發(fā)出的數(shù)據(jù)；

其中，需要實(shí)時(shí)發(fā)出的數(shù)據(jù)，包括本cpu中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的空口信息，本cpu中ue和移動(dòng)站點(diǎn)的位置信息等，目的是用于其他cpu中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻干擾，跳轉(zhuǎn)到s606。

s605：讀取信令數(shù)據(jù)。

s606：執(zhí)行數(shù)據(jù)收發(fā)命令labsendreceive。

s607：保存接收的數(shù)據(jù)。

s608：執(zhí)行等待命令，實(shí)現(xiàn)并行cpu的通信同步。

s609：判斷所有并行cpu數(shù)據(jù)交互是否完成，是則直接結(jié)束；否則執(zhí)行s610。

s610：讀取下一對(duì)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，跳轉(zhuǎn)到s602。

示例9

通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu通信實(shí)現(xiàn)實(shí)例二

與示例8中的實(shí)例一的差異是沒有中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信令。

仿真平臺(tái)中，先進(jìn)行廣播通信，再進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交互通信。點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 數(shù)據(jù)交互流程圖如圖13所示。

s701：讀取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)的信息。

s702：判斷本節(jié)點(diǎn)cpu的index是否在收發(fā)cpu對(duì)中，是則執(zhí)行s703；否則執(zhí)行s709。

s703：讀取實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)；

其中，所述實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)包括與對(duì)端cpu需要交互的數(shù)據(jù)，包括空口信息，移動(dòng)ue和移動(dòng)站點(diǎn)的位置信息等，目的是用于當(dāng)前仿真時(shí)刻計(jì)算干擾、產(chǎn)生干擾ue和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的快衰信息。

s704：判斷是否有信令發(fā)送，是則執(zhí)行s705；否則跳轉(zhuǎn)到s707。

s705：判斷信令時(shí)延是否到，是則執(zhí)行s706，否則執(zhí)行s707。

s706：讀取信令數(shù)據(jù)。

s707：執(zhí)行數(shù)據(jù)收發(fā)命令labsendreceive。

s708：保存接收的數(shù)據(jù)。

s709：執(zhí)行等待命令，實(shí)現(xiàn)并行cpu的同步。

s710：判斷所有并行cpu數(shù)據(jù)交互是否完成，是則直接結(jié)束；否則執(zhí)行s711。

s711：讀取下一對(duì)收發(fā)cpu對(duì)信息，跳轉(zhuǎn)到s702。

示例10

通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu通信實(shí)現(xiàn)實(shí)例三

實(shí)例三不采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)依次通信，而是采用所有并行cpu同時(shí)通信方式，也沒有中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu，信令和數(shù)據(jù)一起發(fā)送。流程圖如圖14所示。

s800：是否有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，是則執(zhí)行s801；否則執(zhí)行s802。

s801：讀取需要發(fā)出的實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備發(fā)送；

其中，所述需要發(fā)出的實(shí)時(shí)交互數(shù)據(jù)包括空口信息，ue和移動(dòng)站點(diǎn)的位置信息等，目的是用于當(dāng)前仿真時(shí)刻計(jì)算干擾、產(chǎn)生干擾ue和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 的快衰信息。

s802：判斷是否有交互信令發(fā)送，有信令發(fā)送則執(zhí)行s803；否則執(zhí)行s805。

s803：判斷信令時(shí)延是否到，是則執(zhí)行s804；否則執(zhí)行s805。

s804：讀取信令數(shù)據(jù)。

s805：執(zhí)行g(shù)cat數(shù)據(jù)交互命令。

s806：讀取發(fā)送給本cpu的數(shù)據(jù)，并保存。

s807：執(zhí)行等待命令，等待其他并行cpu完成數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)同步，結(jié)束。

示例11

通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu仿真實(shí)現(xiàn)實(shí)例一

本部分主要介紹通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu確定仿真范圍的方法和具體仿真實(shí)現(xiàn)。

由客戶端實(shí)現(xiàn)可知，通信制式仿真節(jié)點(diǎn)的仿真范圍包括：本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的接入ue、其他cpu中對(duì)本cpu駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue存在強(qiáng)干擾的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue、異制式cpu中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

單個(gè)制式cpu仿真的網(wǎng)絡(luò)范圍應(yīng)該包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的接入ue，由于上下行干擾的差異，在分別進(jìn)行上下行仿真時(shí)仿真范圍有所差異：

上行：仿真范圍包括：本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue、對(duì)本cpu駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在強(qiáng)干擾的其他cpu駐留的ue、異制式cpu中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；

下行：仿真范圍包括：本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue、對(duì)本cpu駐留ue存在強(qiáng)干擾的其他cpu駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、異制式cpu中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；

上下行同時(shí)仿真，則是上、下行仿真范圍的并集。

如圖15所示，本cpu中駐留的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue仿真范圍確定方法是： 找到這些節(jié)點(diǎn)中在上、下、左、右四個(gè)方向上最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)，以這四個(gè)點(diǎn)作為矩形邊上的點(diǎn)確定一個(gè)矩形區(qū)域，在這個(gè)矩形區(qū)域的基礎(chǔ)上再擴(kuò)大一定范圍(為了防止ue移動(dòng)越界)，由此決定的擴(kuò)大后的矩形區(qū)域?yàn)榉抡娣秶Ｔ诹Ⅲw場(chǎng)景仿真中，如果駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不連續(xù)，則用相同的方法另外再確定一個(gè)矩形區(qū)域，比如圖15中cpu_n仿真網(wǎng)絡(luò)范圍2。

對(duì)本cpu駐留節(jié)點(diǎn)存在干擾的節(jié)點(diǎn)(包括ue和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))，如果其地理位置不在上述過程確定的仿真范圍內(nèi)，則單獨(dú)將其三維地理位置信息加入到本cpu的仿真范圍中，這樣能極大減少仿真網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)，還能實(shí)現(xiàn)立體場(chǎng)景仿真。

以u(píng)e運(yùn)動(dòng)和切換仿真說明通信制式仿真節(jié)點(diǎn)運(yùn)行仿真，流程如圖16所示。

s900：接收廣播消息。

s901：判斷仿真是否完成，是則直接結(jié)束，否則執(zhí)行s902。

s902：判斷是否是本制式幀到達(dá)消息，是則執(zhí)行s903，否則執(zhí)行s912。

s903：數(shù)據(jù)更新；

根據(jù)接收到的信息對(duì)本cpu中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

s904：判斷是否為第一子幀，如果是第一子幀，執(zhí)行s905，否則執(zhí)行s906。

s905：小區(qū)重選，然后跳轉(zhuǎn)到s910；

在客戶端進(jìn)行ue劃分時(shí)，rsrp(referencesignalreceivingpower,參考信號(hào)接收功率)功率計(jì)算和在單個(gè)并行cpu中rsrp計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？赡懿灰粯樱?jì)算的慢衰和快衰可能有差異，導(dǎo)致最終在單個(gè)并行cpu中ue選擇的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與在客戶端選擇的不一樣，此處進(jìn)行重新選擇，備選的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是并行cpu中的駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、干擾網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其他制式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。將最終選擇到其他cpu中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的ue_id和目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)id和目標(biāo)cpuid保存，以便在s910中更新本cpu的ue數(shù)據(jù)。

s906：產(chǎn)生信道數(shù)據(jù)，用于協(xié)議棧仿真；

上下行產(chǎn)生的信道數(shù)據(jù)存在差異；

對(duì)于下行，由于干擾來自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)，因此只需要考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)ue的信號(hào)和干擾，快衰和慢衰主要是針對(duì)本cpu所有駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、干擾網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，與本cpu駐留ue之間的信號(hào)衰落。

對(duì)于上行，由于干擾來自u(píng)e發(fā)送的上行信號(hào)，因此只需要考慮ue對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)和干擾，快衰和慢衰主要是針對(duì)本cpu所有駐留ue、干擾ue，與本cpu中駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)衰落。

上下行同時(shí)仿真時(shí)，需要計(jì)算的快衰和慢衰則是上述單向仿真時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和ue的組合。

并行cpu之間可以不進(jìn)行快衰、慢衰數(shù)據(jù)的交互，目的是減少交互的數(shù)據(jù)量，降低通信時(shí)延，快衰的隨機(jī)數(shù)以u(píng)e和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位置作為隨機(jī)種子，從而保證ue和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在不同cpu中的快衰和慢衰一致。保證仿真的完整性。

s907：運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)側(cè)協(xié)議棧代碼；

在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)物理層計(jì)算單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上行干擾時(shí)，對(duì)于單個(gè)資源，找到分配相同資源的駐留ue和干擾ue，將對(duì)該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)干擾最強(qiáng)的n1個(gè)ue作為干擾，干擾稍弱的n2個(gè)ue作為噪聲，其他ue干擾可以不考慮。

s908：運(yùn)行ue側(cè)協(xié)議棧代碼；

在ue物理層計(jì)算單個(gè)ue下行干擾時(shí)，將n1個(gè)干擾最強(qiáng)駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和干擾網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為干擾計(jì)算，干擾稍弱的n2個(gè)駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和干擾網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為噪聲計(jì)算，其余干擾可以不考慮。

s909：動(dòng)態(tài)仿真流程；

改變本cpu中駐留運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、駐留ue的位置；

主要計(jì)算本cpu中駐留網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、干擾網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、其他制式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到駐留ue的rsrp(referencesignalreceivingpower，參考信號(hào)接收功率)，進(jìn)行切換判決等操作，產(chǎn)生切換請(qǐng)求命令等。

s910：數(shù)據(jù)更新；

主要處理s905、s909產(chǎn)生的命令導(dǎo)致本cpu中ue切換到其他cpu變化的數(shù)據(jù)更新，如s905、s09中有重選、切換接納命令，且相應(yīng)的ue重 選、切換到其他cpu中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，則刪除此ue在本cpu中的信息。

s911：交互數(shù)據(jù)打包。

s912：等待其他cpu完成，實(shí)現(xiàn)同步。跳轉(zhuǎn)到s900。

示例12

中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu數(shù)據(jù)交互實(shí)例一

不同制式cpu之間通過中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)作為中介進(jìn)行信令交互，中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)對(duì)信令的緩存模擬信令交互時(shí)延，同時(shí)簡(jiǎn)化了通信制式仿真節(jié)點(diǎn)cpu代碼設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)切換、協(xié)作和互操作等仿真。不同制式cpu之間數(shù)據(jù)交互的內(nèi)容包括：源cpuid、目標(biāo)cpuid、緩存時(shí)延、消息實(shí)體。中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)cpu數(shù)據(jù)交互流程如圖17所示。

s1000：接收同步幀消息，假設(shè)目前接收的同步幀消息是制式a。

s1001：讀取當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息。

s1002：判斷當(dāng)前進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)是否為自己與制式a的一個(gè)cpu(比如，cpu_i)，是則執(zhí)行s1003，否則執(zhí)行s1008。

s1003：判斷緩存中是否有其他制式cpu發(fā)給cpu_i的信令，是則執(zhí)行s1004，否則執(zhí)行s1008。

s1004：判斷其他制式cpu發(fā)送給cpu_i的信令時(shí)延是否到了，是則執(zhí)行s1005，否則執(zhí)行s1008。

s1005：讀取其他制式cpu發(fā)送給cpu_i的信令。

s1006：與cpu_i之間執(zhí)行數(shù)據(jù)交互命令labsendreceive。

s1007：保存cpu_i發(fā)送給其他制式cpu的信令。

s1008：等待其他cpu完成通信，實(shí)現(xiàn)并行cpu的通信同步。

s1009：判斷所有的通信是否完成，是則直接結(jié)束，否則執(zhí)行s1010。

s1010：讀取下一對(duì)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的收發(fā)cpu對(duì)信息，跳轉(zhuǎn)到s1002。

上述實(shí)施例提供的一種大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)的仿真方法和系統(tǒng)，客戶端讀取仿真配置參數(shù)并進(jìn)行處理，確定并行工作的各個(gè)cpu的功能類型并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的仿真任務(wù)，通過任務(wù)管理器向并行工作的各個(gè)cpu下發(fā)仿真任務(wù)，并行工作的cpu接收到任務(wù)管理器下發(fā)的仿真任務(wù)后，根據(jù)客戶端配置的功能類型與其他cpu進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和同步操作，運(yùn)行仿真代碼。本發(fā)明實(shí)施例能夠解決大規(guī)模復(fù)雜無線通信系統(tǒng)仿真過程中面臨的內(nèi)存壓力、計(jì)算壓力，并為仿真平臺(tái)提供靈活和可擴(kuò)展性很好的并行架構(gòu)，以支持多種需求、想法和場(chǎng)景的仿真。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等。可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。

需要說明的是，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。