【導讀】指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和。包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。說明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢。獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的。法律后果由本人承擔。涉密論文按學校規(guī)定處理。WLAN的組成協(xié)議、組成和應(yīng)用領(lǐng)域。量和網(wǎng)絡(luò)丟包率。入Inter，于是WLAN應(yīng)運而生。給出了模型輸入輸出接口的詳細說明，并對網(wǎng)絡(luò)的性能進行了分析比較。[關(guān)鍵詞]OPNET；IEEE；無線局域網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)仿真；建模。

　　

【正文】 型沒有實現(xiàn)這些物理層的建模，但是提供了 MAC 層所需的物理層的參數(shù)。這些參數(shù)是根據(jù)物理特征來設(shè)置： (1)信令幀間間隔 (SIFS) ； (2) DCF 幀間間隔 (DIFS) ； (3)最小和最大的競爭窗口大小 (退避時隙的個數(shù) )。模型缺省的設(shè)置是跳頻。 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。短重試限制只針對 MSDU 大小超過或者等于 Rts 門限的數(shù)據(jù)幀，也即只針對需要 Rts/ Cts 協(xié)議會話的數(shù)據(jù)幀。缺省值為 4。 信道設(shè)置： WLAN 模型有 4 個傳輸接收信道對。用戶可 以設(shè)置這些信道的最小頻率和帶寬。 緩存大?。褐付ǜ邔泳彺娴淖畲笕萘?。如果接收當前高層分組會導致該緩存溢出則被丟棄，直到有分組移出緩存。最大接收生存時間：該參數(shù)為目的站點集成絡(luò)繹到達的 數(shù)據(jù)拆分幀所能等待的最大時間，如果在生存時限之前成功地集成隸屬于某個高層數(shù)據(jù)分組 (MSDU)的所有拆分幀，則此次傳輸成功，并將集成的分組送往高層。 無線 LAN 通信范圍：該參數(shù)指定移動站能夠互相通信的 最大距離。根據(jù) IEEE 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 14 標準指定的內(nèi)容，移動站之間 的空中傳播時間為 1μ s，從而計算出最大允許的通信范圍為 300m。 圖 2 IEEE 無線局域 網(wǎng) MAC 的輸入接口 2 輸出接口 仿真結(jié)束后通過觀察模型提供的統(tǒng)計狀態(tài)可以對無線局域網(wǎng)的性能進行分析。模型的輸出接口界面如圖 3 所示。 按照圖中順序，輸出接口參數(shù)分別為： (1) 退避時隙個數(shù)； (2)信道預留 (NAV 計數(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)分組隊列大??； (9) 負載：從高層接收的總比特數(shù)據(jù)量 (高層到達的分組將被存儲在高層隊列中 )； (10) 信道接入延時：分組在高層隊列停留的時間，也即從高層分組到達隊列的時刻和移出隊列被傳輸時刻之間的時 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，移動站將接收的 數(shù)據(jù)從 MAC 層送往高層的所累積 的總比特數(shù)。 圖 3 IEEE MAC 的輸出接口數(shù) 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 15 3 Wlan 網(wǎng)絡(luò)建模 要創(chuàng)建一個新的網(wǎng)絡(luò)模型，首先要創(chuàng)建一個新的項目和一個新的場景。重要應(yīng)用知識點：采用開始建立向?qū)? (Startup Wizard)來建立一個新的項目和一個新的場景。開始建立向?qū)в幸韵聨讉€步驟：一、選擇網(wǎng)絡(luò)拓撲類型 。二、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)的范圍和大小 。三、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)背景圖 。四、選擇對象模型家族。 創(chuàng)建一個場景 ： ，每個項目必須至少有一個場景。將新建場景向?qū)Т蚬础? 3．按默認選擇創(chuàng)建一個空場景： ： ，這里設(shè)置為 1000m 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 16 ，依次選擇 3Com、 ether和 wireless_lan: ，完成向?qū)А? 9．下面開始建模，從彈出的模型窗口中分別選擇交換機、以太網(wǎng)服務(wù)器、無線 AP、無線終端，并放置在場景中，修改為可理解的名字，并將以太網(wǎng)服務(wù)器和交換機，交換機和無線 AP之間用 10BaseT通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 17 的鏈路模型鏈接。 下圖是完成后的拓撲圖： 4 WLAN 的運行仿真 配置仿真參數(shù)，如圖在空白處單擊右鍵，選擇 Choose Individual DES Statistics，對需要仿真的項目打上勾。 配置完成后點擊 ok，在工具欄里找到下面這個仿真按鈕，配置仿真時間為 400s，點擊運行開始仿通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 18 真。 關(guān)閉對話框，查看結(jié)果，在空白處點右鍵選擇 View Results 如下： 仿真結(jié)果分析： 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 19 2. WLAN 丟包率、延時、吞吐量仿真 WLAN路 由器間吞吐量仿真 丟包率、延時、吞吐量平均仿真 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 20 WLAN 路 由器間吞吐量平均仿真 仿真 5 WLAN 的性能測試 圖 1— 圖 2 給出了全局和 WLAN 的統(tǒng)計量，網(wǎng)絡(luò)時延（ Wlan Delay)、負載量 (Wlan load)、吞吐量 (Wlan Throughput)的統(tǒng)計量。 平均系統(tǒng)延時是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標。配置的仿真時間均為 l 小時， 其他為默認配置。為方便比較，仿真結(jié)果取平均值。圖 1 顯示在 33S 時全局的時延為 。圖 2 顯示在 33S 時 WLAN 的延時為，圖 2 各圖比較顯示當網(wǎng)絡(luò)的負載量（ 200， 250）、吞吐量（ 2020,2900）時出現(xiàn)時延。圖 圖 4 分別收集以太網(wǎng)交換機與 WLAN 路由器間的延時 （ Delay)、吞吐量 (Throughput)和服務(wù)器與交換機間的吞吐量 (Throughput)。 36S 時交換機與路由器間時延為 ，吞吐量達到 200 或接近時節(jié)點間出現(xiàn)時延，其他時間節(jié)點間數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，性 能良好。由圖 4 知道交換機到服務(wù)器吞吐量持續(xù)為 0，服務(wù)器到交換機時吞吐量最大可達到 200 以上。 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實 習Ⅲ 21 課設(shè)結(jié)論 通過 OPNET 仿真可得下述結(jié)論： 1 隨著業(yè)務(wù)總負載的加大，網(wǎng)絡(luò)吞吐量也逐漸加大。當業(yè)務(wù)總負載達某個數(shù)時 ，網(wǎng)絡(luò)各種性能指標基本達到最優(yōu)，隨著業(yè)務(wù)總負載的繼續(xù)增加，網(wǎng)絡(luò)丟失率和端對端延時性能開始下降； 2 無線局域網(wǎng)的吞吐量性能當達到最優(yōu)時開始趨于穩(wěn)定 (有微 弱下降 )，但丟失率和端對端延時等性能開始急劇下降。當負載過 大，而移動站不能及時競爭到有限的信道資源，從而造成高層數(shù)據(jù)分組隊列積壓過多分組，導致數(shù)據(jù)丟失；同時分組的積壓使分組在 隊列中等待服務(wù)的時間增大，造成分組的端對端延時增大。 3 網(wǎng)絡(luò)延時方面， 所設(shè)計拓撲結(jié)構(gòu)性能呈周期性變化，每當網(wǎng)絡(luò)負載量、吞吐量達到峰值或接近峰值時開始出現(xiàn)時延。 4 丟包率方面，所設(shè)計網(wǎng)絡(luò)是在理想狀態(tài)單一數(shù)據(jù)流下的仿真，所以基本達到丟包率為 0 的理想狀態(tài)。不存在丟包率的問題， 5 吞吐量方面，當網(wǎng)絡(luò)運行時，吞吐量以周期的形式達到峰值進而出現(xiàn)延時，整個過程中該指標可以達到預先要求。 22 心得體會 這次 課程設(shè)計為期三周 ，我從中學到了不少的東西，每天都過得很充實。剛開始 課設(shè) 時， 由于沒任務(wù)書，自己也迷茫過，后來經(jīng)過查閱資料和向?qū)W長老師咨詢，我學會了 OPNET 軟件基本操作，進而開始了本次課程設(shè)計。 經(jīng)過三周個課題的仿真，加深了對 OPNET 的理解，掌握了 OPNET 的基本操作，對與 WLAN 相關(guān)的模塊有了深刻的認識。在日后， OPNET 還將繼續(xù)在 WLAN 的仿真中發(fā)揮它的巨大潛力。這不僅需要對其有更深刻的認識，而且還需要對相關(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，而要進行其網(wǎng)絡(luò)層以上的研究，就必須對網(wǎng)絡(luò)層以 上的相關(guān)程序進行解讀。當然這同時也是一種對 WLAN 的協(xié)議進行更加深刻的理解的 途徑。 現(xiàn)在 課程設(shè)計 已經(jīng)結(jié)束，但它的影響卻留存長久，它讓我們自己動手，品嘗成功的喜悅，激發(fā)了我們對實踐的興趣與熱情，在很大程度上鼓舞了我們的學習決心，它讓我們做了一回成功的自己，有著一定的成就感，特別是通過我的檢查與 查閱 ， 最終得出了正確的結(jié)果 ，增強了我的自信心，讓我以更大的勇氣面對以后的學習與人生， 此外，這次課程設(shè)計 給 了我開拓進取的動力。 23 致 謝 在此， 感謝我們的各位老師 ， 也要感謝在本次實習中幫助過我的同學 。 感謝他們在我遇到困難時的熱情幫助，在課程設(shè)計中，我們積極的交流與探討也使我受益非淺，希望在以后的學習道路中我們能夠共同進步。 24 參考文獻 1 OPNET Modeler online documentation 2 Crow B P, Widjaja I, Kim J G, et al. IEEE Wireless LocalArea Network. IEEE Communication Magazine, 199709 3 陳 敏 , 張金文 , 韋 崗 . OPNET 無線信道建模 . 計算機工程與用， 2020,39（ 25）；62 4 Shade J, Lischinski D. Hierarchical Image Caching for Accelerated Walkthroughs of Complex Environments SIGGRAPH96. Computer Graphics Proceedings, Annual Conference Series,1996 5 Schaufler G. Dinamically Generated Impostors. MVD39。 95 WorkshopModeling Virtual Worlds Distributed Graphics. () Fellner D W (ed.) Infix,1995: 129136 6 Schaufler G, Sterzlinger W. A Three Dimensional Image Cache forVirtual Reality EUROGRAPHICS 39。96. Blackwell Publishers, 1996 7 Decorety X, Schauflerz G, Silliony F, et al. Multilayered Impostors for Accelerated Rendering EUROGRAPHICS39。 8 Aliaga D G. Visualization of Complex Models Using Dynamic Texture based Simplification. IEEE Visualization,1996: 101106 25 附 錄 網(wǎng)絡(luò)仿真過程中各進程的數(shù)據(jù)表格： 1 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流 2 節(jié)點間數(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