【正文】 數(shù)據(jù)、圖表結(jié)合所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析 （包括原理，仿真結(jié)果，圖表等） ，以報(bào)告的形式上交。給出了模型 輸入輸出接口的詳細(xì)說明，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了分析比較。 wireless LAN。無論是構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)，還 是升級(jí)改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，或者測(cè)試新的協(xié)議，都需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅埽ㄈ缇W(wǎng)絡(luò)延時(shí)和吞吐量等），以及可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行客觀的評(píng)估，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)組建的投資風(fēng)險(xiǎn)，使設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)有較高的性能和 Qos，或者使測(cè)試結(jié)果能夠真實(shí)反映新協(xié)議的表現(xiàn)。 網(wǎng)絡(luò)仿真是一種利用數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計(jì)分析的方法模擬網(wǎng)絡(luò)行為，從而獲取特定的網(wǎng)絡(luò)特性參數(shù)的技術(shù)。首先，網(wǎng)絡(luò)仿真能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供可靠的定量依據(jù)。 仿真工具版本 ： OPNET MODELER Microsoft Visual C++ 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)Ⅲ 2 第一章 WLAN 技術(shù)原理 1 WLAN 基本概念 通信網(wǎng)絡(luò)隨著 INTERNET 的飛速發(fā)展 , 從傳統(tǒng)的布線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到了無線網(wǎng)絡(luò)，作為無線網(wǎng)絡(luò)之一的無線局域網(wǎng) WLAN（ Wireless Local Area Network），滿足了人們實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公的夢(mèng)想，為我們創(chuàng)造了一個(gè)豐富多彩的自由天空。無線局域網(wǎng)絡(luò)一般不是用來取代有線局域網(wǎng)絡(luò)，而是用來彌補(bǔ)有線局域網(wǎng)絡(luò)之不足，以延伸網(wǎng)絡(luò)，作為有線局域網(wǎng)絡(luò)的備用系統(tǒng)。 IEEE 協(xié)議簡(jiǎn)述 IEEE 802 工作組制定了 Ether 協(xié)議、 Token Ring 協(xié)議、 100BASET 快速以太網(wǎng)協(xié)議以及 1997 年發(fā)布的 協(xié)議。在各個(gè)國(guó)際無線管理機(jī)構(gòu)中，例如美國(guó)的 USA，歐洲的 ETSI 和日本的 MKK 都是非注冊(cè)使用頻段。這些 Symbol 以 1MSPS(每秒 1M 的 symbols)的速率進(jìn)行傳輸，即傳輸速率為1Mbps。其中， 使用 CCK 串來攜帶 4 位的數(shù)字信息，而 11Mbps 的速率使用 CCK串來攜帶 8 位的數(shù)字信息。同樣，當(dāng)無線環(huán)境好轉(zhuǎn)時(shí)，連接速率也會(huì)以反向增加直至 11Mbps。 由于在射頻傳輸網(wǎng)絡(luò)中，沖突的 檢測(cè)比較困難，所以在 協(xié)議中，對(duì) CSMA/CD進(jìn)行了一些調(diào)整，制定了新的 CSMA/CA（ Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）協(xié)議。 CSMA/CA 通過這 種方式來提供無線的共享訪問，這種顯式的 ACK 機(jī)制在處理無線問題時(shí)非常有效。這種重新協(xié)商通常發(fā)生在無線工作站移出了它原 連接的接入點(diǎn)的服務(wù)范圍，導(dǎo)致信號(hào)衰減的時(shí)候。 ，但它們采用不同的調(diào)制技術(shù)： 采用 CCK， 采用 OFDM 技術(shù)。具體實(shí)現(xiàn)方法是采用 規(guī)范中已有的 RTS/CTS 機(jī)制，當(dāng)使用保護(hù)機(jī)制時(shí)，每一個(gè) 的 OFDM 數(shù)據(jù)包之前都有一個(gè) CCK 的 RTS （ Request to Send）。性能的具體變化與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)中 。 ? 當(dāng) AP 為 、無線客戶端混合接入時(shí)， AP 工作在 下。 標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)包括以下幾個(gè)方面： ? 高數(shù)據(jù)速率； ? 完全兼容 標(biāo)準(zhǔn)； ? 在相同的物理環(huán)境下，在同樣達(dá)到 54Mbps 的數(shù)據(jù)速率時(shí)， 的設(shè)備能提供大約兩倍于 設(shè)備的距離覆蓋； ? 免費(fèi)的 頻帶在全球絕大部分國(guó)家是可用的； ? 由于采用與 標(biāo)準(zhǔn)相同的 OFDM 調(diào)制，便于雙頻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。從2020 年開始，一些公司陸續(xù)推出了 芯片。 IEEE 計(jì)劃采用 MIMO 與 OFDM 相結(jié)合，使傳輸速率成倍提高。 WLAN 的設(shè)備主要包括：無線網(wǎng)卡 、無線接入點(diǎn)、無線集線器和無線網(wǎng)橋，幾乎所有的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中都自帶無線發(fā)射 /接收功能，且通常是一機(jī)多用。這是最簡(jiǎn)單的無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 有中心網(wǎng)絡(luò) 有中心網(wǎng)絡(luò)也稱結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)。 BSS 由一個(gè)無線接入點(diǎn)以及與其關(guān)聯(lián)的無線工作站構(gòu)成，在 任何時(shí)候，任何接入的無線工作站都與該無線接入點(diǎn)關(guān)聯(lián)。擴(kuò)展服務(wù)區(qū)只包含物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不包含網(wǎng)絡(luò)層及其以上各層。 站點(diǎn)需要獲得同步信號(hào)，該信號(hào)一般來自 AP 接入點(diǎn)。驗(yàn)證業(yè)務(wù)提供了控制局域網(wǎng)接入的能力，這一過程被所有終端用來建立合法介入的身份標(biāo)志。一個(gè)無線工作站同時(shí)只能與一個(gè) AP 關(guān) 聯(lián)。重關(guān)聯(lián)總是由移動(dòng)無線工作站發(fā)起?；韭问侵笩o線 STA 的移動(dòng)僅局限在一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)內(nèi)部。 ●Mod eler 在 ItDecisionGuru 基礎(chǔ)上增加了建庫功能。 網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)能夠迅速地建立起現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的模型，并能夠方便地修改模型并進(jìn)行仿真， 這使得網(wǎng)絡(luò)仿真非常適用于預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的性能，回答 WHAT?IF? 這樣的問題。這里所指的設(shè)計(jì)方案可以是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路 由設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)配置等等。 ●OPNET 由廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)庫模塊有： 、 ATM、 FDDI、 Frame Relay、 Ether（ 10M 、 100M、 1000M）、 Token Ring、 TCP/IP、 UDP、 RIP、 OSPF、 LAPB、 TP DQDB、HSSB、 J1850、 STB、 CATV、 SNA、 AMPS、 VSAT、 circuit switching、 clientsever等。 ●OPNET 支持面向?qū)ο蟮恼{(diào)試。 到目前為止，全球已有多個(gè)單位采用 OPNET 技術(shù)，用于通信網(wǎng)絡(luò)研究開發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃， 市場(chǎng)分布包括電信、軍事、航天航空、系統(tǒng)集成、咨詢服務(wù)、大學(xué)、行政機(jī)關(guān)等。這種設(shè)計(jì)方式方便了模型的修改、升級(jí)。通常，在 OPNET 的核心產(chǎn)品（ Mod eler, ITGuru, Application DecidisionGuru）中，已經(jīng)包括了標(biāo)準(zhǔn)模型庫。 目前，特殊模型庫包括下述幾種模型： ●IP 多目廣播模型 ● 基于電路交換模型 ● 多協(xié)議標(biāo)簽交換模型 ● 通用移動(dòng)電信系統(tǒng)模型 ● 私有網(wǎng)間接口模型 OPNET 分析環(huán)境 ● 客戶 服務(wù)器 客戶 /服務(wù)器 模型帶有多種應(yīng)用類型（電子郵件、數(shù)據(jù)庫、文件傳輸、超文本傳輸協(xié)議、遠(yuǎn)程登陸、視頻會(huì)議等），統(tǒng)計(jì)分析包括處理器、磁盤使用情況、對(duì)等協(xié)議延遲、事件響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、服務(wù)器儲(chǔ)備等。 應(yīng)用特定模型 ● 設(shè)備模型 網(wǎng)橋、集成器、路由器 /網(wǎng)關(guān)、工作站 /服務(wù)器、交換機(jī) ● 排隊(duì)服務(wù)規(guī)范 。 最短作業(yè)優(yōu)先 。 DTED 地圖轉(zhuǎn)換程序 。 超過 AAL5 的帶突發(fā)源的 ATM WAN 。 線性光波網(wǎng)絡(luò)中的錯(cuò)誤定位 ● 射頻例子 。 海事衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 。 RF 干擾器 。而 OPNET 公司的整個(gè)產(chǎn)品線正好能面向網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的不同階段，即可以作網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，也可以作為發(fā)布網(wǎng)絡(luò)性能的依據(jù)，還可以作為已通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)Ⅲ 12 投入運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和故障診斷工具。不同的產(chǎn)品面向的客戶群也不一樣。 OPNET 主要被大型通信設(shè)備制造商（如 3Com、 Cisco、 Nortel Network、 Lucent ）、大中型企業(yè)（如 BOEING、 Daimler、 Benz 等）、電信運(yùn)營(yíng)商（如 ATamp。 簡(jiǎn)單明了的建模方法。這也是 Modeler 建模的重要機(jī)制，這種機(jī)制有利于項(xiàng)目的管理和分工。 6. 發(fā)布結(jié)果 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)Ⅲ 13 第三章 Wlan 建模仿真與性能測(cè)試 1 輸入接口 RTs 門限： 該門限決定某個(gè)數(shù)據(jù)幀的傳輸是否要啟動(dòng) Rts/Cts 協(xié)議會(huì)話。 拆分門限： 該門限決定高層數(shù)據(jù)分組 (MSDU)是否需要 拆分。拆分門限和 Rts 門限存在一定的 關(guān)聯(lián)性，如果拆分門限小于 Rts 門限則 Rts/Cts 協(xié)議會(huì)話功能 不可能啟用。 物理特征的選擇： IEEE 標(biāo)準(zhǔn)指定 3 種物理層配置 方案：跳頻，紅外和直接序列。 短包重試限制：該參數(shù)為數(shù)據(jù)幀傳輸可允許的最大的重傳次數(shù)，如果超過次數(shù)則被丟棄。用戶可 以設(shè)置這些信道的最小頻率和帶寬。 無線 LAN 通信范圍：該參數(shù)指定移動(dòng)站能夠互相通信的 最大距離。 按照?qǐng)D中順序，輸出接口參數(shù)分別為： (1) 退避時(shí)隙個(gè)數(shù)； (2)信道預(yù)留 (NAV 計(jì)數(shù)器 )； (3) 發(fā)送的信令業(yè)務(wù) (包括 Ack， Rts 和 Cts)； (4) 接收的信令業(yè)務(wù) (包括 Ack， Rts 和 Cts)； (5) 發(fā)送的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； (6) 接收的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；(7) 丟棄的數(shù)據(jù)分組 ( 由 于高層緩存的溢出 )； (8) 高層數(shù)據(jù)分組隊(duì)列大??； (9) 負(fù)載：從高層接收的總比特?cái)?shù)據(jù)量 (高層到達(dá)的分組將被存儲(chǔ)在高層隊(duì)列中 )； (10) 信道接入延時(shí)：分組在高層隊(duì)列停留的時(shí)間，也即從高層分組到達(dá)隊(duì)列的時(shí)刻和移出隊(duì)列被傳輸時(shí)刻之間的時(shí) 間間隔； (11) 重傳 嘗試次數(shù)； (12) 吞吐量：作為分 組的目的節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)站將接收的 數(shù)據(jù)從 MAC 層送往高層的所累積 的總比特?cái)?shù)。二、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)的范圍和大小 。將新建場(chǎng)景向?qū)Т蚬础? 配置完成后點(diǎn)擊 ok，在工具欄里找到下面這個(gè)仿真按鈕，配置仿真時(shí)間為 400s，點(diǎn)擊運(yùn)行開始仿通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)Ⅲ 18 真。為方便比較，仿真結(jié)果取平均值。 36S 時(shí)交換機(jī)與路由器間時(shí)延為 ，吞吐量達(dá)到 200 或接近時(shí)節(jié)點(diǎn)間出現(xiàn)時(shí)延，其他時(shí)間節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，性 能良好。當(dāng)負(fù)載過 大，而移動(dòng)站不能及時(shí)競(jìng)爭(zhēng)到有限的信道資源，從而造成高層數(shù)據(jù)分組隊(duì)列積壓過多分組，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失；同時(shí)分組的積壓使分組在 隊(duì)列中等待服務(wù)的時(shí)間增大，造成分組的端對(duì)端延時(shí)增大。 22 心得體會(huì) 這次 課程設(shè)計(jì)為期三周 ，我從中學(xué)到了不少的東西，每天都過得很充實(shí)。這不僅需要對(duì)其有更深刻的認(rèn)識(shí)，而且還需要對(duì)相關(guān)的源程序有更多的理解，例如目 前 WLAN 的研究 僅限于 WLAN 的物理層和 MAC 層，而要進(jìn)行其網(wǎng)絡(luò)層以上的研究，就必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)層以 上的相關(guān)程序進(jìn)行解讀。 感謝他們?cè)谖矣龅嚼щy時(shí)的熱情幫助，在課程設(shè)計(jì)中，我們積極的交流與探討也使我受益非淺，希望在以后的學(xué)習(xí)道路中我們能夠共同進(jìn)步。 8 Aliaga D G. Visualization of Complex Models Using Dynamic Texture based Simplification. IEEE Visualization,1996: 101106 25 附 錄 網(wǎng)絡(luò)仿真過程中各進(jìn)程的數(shù)據(jù)表格： 1 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流 2 節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)流 無線 LAN 服務(wù)器 26 以太 IP 路由 以太服務(wù)器 3COM 2500 路由