Code-transparent Discrete Event Simulation for Time-accurate Wireless Prototyping
Code-transparent Discrete Event Simulation for Time-accurate Wireless Prototyping
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用于时间精确无线原型设计的代码透明离散事件仿真
DOI：
10.1145/3064911.3064913
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
J. Gross
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Serror;J. C. Kirchhof;M. Stoffers;K. Wehrle;J. Gross
在原型硬件上对无线通信协议进行详尽的测试是昂贵且耗时的。另一种方法是网络仿真，然而，它通常强烈地抽象于实际硬件。特别是在无线领域，这样的抽象往往会导致不准确的仿真结果。因此，我们提出了一个代码透明的离散事件模拟器，使现有的无线原型代码的直接模拟。重点关注通信堆栈的较低层，我们可以根据真实世界的测量结果对仿真时序进行参数化，以提高仿真精度。我们的评估表明，我们在吞吐量（UDP和延迟的偏差低于3%）和延迟（与真实世界的设置相比，校正偏差约为13%）方面取得了接近的结果，同时提供了代码透明模拟的好处，即，使用现有的原型代码灵活地模拟大型拓扑。此外，我们证明，我们的方法发现现有的硬件原型软件，否则难以跟踪在真实的部署的实施缺陷。
Exhaustive testing of wireless communication protocols on prototypical hardware is costly and time-consuming. An alternative approach is network simulation, which, however, often strongly abstracts from the actual hardware. Especially in the wireless domain, such abstractions often lead to inaccurate simulation results. Therefore, we propose a code-transparent discrete event simulator that enables a direct simulation of existing code for wireless prototypes. With a focus on lower layers of the communication stack, we enable a parametrization of the simulation timings based on real-world measurements to increase the simulation accuracy. Our evaluation shows that we achieve close results for throughput (deviation below 3% for UDP and latency (corrected deviation about 13% compared to real-world setups, while providing the benefits of code-transparent simulation, i.e., to flexibly simulate large topologies with existing prototype code. Moreover, we demonstrate that our approach finds implementation defects in existing hardware prototype software, which are otherwise difficult to track down in real deployments.
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