嵌入式無線通信實驗平臺
嵌入式無線通信實驗平臺包括了硬件和軟件系統,可用于網絡開發、測試、仿真及驗證。每套開發平臺包含以下組成部分:
CPU:AMD Geode ALXD800EEXJ2VD;
內存:四塊海力64MB DDR40;一級緩存64KB+64KB,二級緩存128KB。
外存:CF卡,2G
操作系統:嵌入式Linux系統;
網卡:每個開發平臺含兩個2×2的MIMO網卡,Atheros 802.11n系列。
學生在使用中需要全面了解平臺的軟硬件系統,再根據應用需求進行定制開發。該平臺可以進行以下實驗:
(1) Linux操作系統的定制裁剪:學生可以根據實驗指導對嵌入式Linux進行裁剪,使之能夠在開發平臺上運行。
(2) 無線網卡驅動程序的安裝: 在Linux下,對于Atheros 802.11n系列網卡,其驅動程序基本上可以有三個選擇:使用內核中集成的ath9k驅動、安裝compat-wireless版ath9k驅動,或者安裝MadWifi驅動。ath9k支持Atheros所有的802.11n芯片組,而MadWifi對Atheros 802.11n的支持則非常有限,因此ath9k總是首選驅動。選擇使用ath9k,也有兩種不同的方式:使用內核中集成的驅動,或者安裝compat-wireless,用戶都可以進行嘗試,通常,compat-wireless的最新版即可滿足需要。
(3) 無線配置程序實驗:為了使用戶能夠控制無線設備,需要一個運行在用戶空間的配置程序,而這個配置程序則通過訪問內核中的驅動程序對硬件進行操作。
(4) 無線天線的安裝實驗:對于一個2x2 MIMO的網卡而言,有兩個空間流(Spatial Stream)并行傳輸數據,例如300M的無線產品通常至少有兩根天線,其速率通常約為150M產品的兩倍。當外接兩根棍狀天線時,天線間距對速率有著很大影響,用戶需要根據需要調整距離,保證兩根天線接收信道的獨立性較強,使兩者相互干擾造成的影響較低。
(5) AP實驗:從官方網站下載源碼hostapd-1.0.tar.gz,安裝相應的頭文件libnl-dev和libssl-dev,打開源碼src/ap/hw_features.c,禁用檢測判斷后重新編譯;再以HT40模式啟動AP的配置文件。完成配置后,該平臺可以作為無線接入點連接移動結點,轉發其通信。
(6) Mesh網關實驗:安裝最新版的compat-wireless驅動后,將iw更新到最新版,以HT40模式啟動Mesh結點后該平臺可以作為Mesh網關,實現Mesh結點之間的自主通信。
(7) 防火墻應用實驗:該平臺可以配置ACL訪問控制列表,進行基本的網絡安全實驗,能夠允許用戶設置各種規則,并進行實踐驗證。
(8) 無線組播應用實驗:作為通信實驗平臺,本設備可以支持各種數據的傳輸實驗,包括基于IP組播的應用,例如可以對視頻信息進行組播,并與IP單播進行比較,通過IxChariot實時分析記錄兩種通信狀態下的網絡吞吐量、延時、丟包率等性能指標,從而加深對網絡傳輸方式的理解。
作品名稱:嵌入式無線通信實驗平臺
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