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正文內(nèi)容

基于opnet的wlan建模仿真與性能測試課程設(shè)計(jì)-資料下載頁

2025-08-19 18:48本頁面

【導(dǎo)讀】指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和。包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)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(xué)??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(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的。法律后果由本人承擔(dān)。涉密論文按學(xué)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(yùn)而生。給出了模型輸入輸出接口的詳細(xì)說明,并對網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)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(shí)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(shí)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。 緩存大小:指定高層緩存的最大容量。如果接收當(dāng)前高層分組會導(dǎo)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(shí)間:該參數(shù)為目的站點(diǎn)集成絡(luò)繹到達(dá)的 數(shù)據(jù)拆分幀所能等待的最大時(shí)間,如果在生存時(shí)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(shí) 習(xí)Ⅲ 14 標(biāo)準(zhǔn)指定的內(nèi)容,移動站之間 的空中傳播時(shí)間為 1μ s,從而計(jì)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(jì)狀態(tài)可以對無線局域網(wǎng)的性能進(jìn)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(shí)隙個數(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)。 圖 3 IEEE MAC 的輸出接口數(shù) 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)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(xiàng)目和一個新的場景。重要應(yīng)用知識點(diǎn):采用開始建立向?qū)? (Startup Wizard)來建立一個新的項(xiàng)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?fù)漕愋?。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(xiàng)目必須至少有一個場景。將新建場景向?qū)Т蚬础? 3.按默認(rèn)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(shí) 習(xí)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(jī)、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(jī),交換機(jī)和無線 AP之間用 10BaseT通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)Ⅲ 17 的鏈路模型鏈接。 下圖是完成后的拓?fù)鋱D: 4 WLAN 的運(yùn)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(xiàng)目打上勾。 配置完成后點(diǎn)擊 ok,在工具欄里找到下面這個仿真按鈕,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。 關(guān)閉對話框,查看結(jié)果,在空白處點(diǎn)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(shí) 習(xí)Ⅲ 19 2. WLAN 丟包率、延時(shí)、吞吐量仿真 WLAN路 由器間吞吐量仿真 丟包率、延時(shí)、吞吐量平均仿真 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)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(jì)量,網(wǎng)絡(luò)時(shí)延( Wlan Delay)、負(fù)載量 (Wlan load)、吞吐量 (Wlan Throughput)的統(tǒng)計(jì)量。 平均系統(tǒng)延時(shí)是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)。配置的仿真時(shí)間均為 l 小時(shí), 其他為默認(rèn)配置。為方便比較,仿真結(jié)果取平均值。圖 1 顯示在 33S 時(shí)全局的時(shí)延為 。圖 2 顯示在 33S 時(shí) WLAN 的延時(shí)為,圖 2 各圖比較顯示當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載量( 200, 250)、吞吐量( 2020,2900)時(shí)出現(xiàn)時(shí)延。圖 圖 4 分別收集以太網(wǎng)交換機(jī)與 WLAN 路由器間的延時(shí) ( Delay)、吞吐量 (Throughput)和服務(wù)器與交換機(jī)間的吞吐量 (Throughput)。 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。由圖 4 知道交換機(jī)到服務(wù)器吞吐量持續(xù)為 0,服務(wù)器到交換機(jī)時(shí)吞吐量最大可達(dá)到 200 以上。 通 信 工 程 專 業(yè) 裝 配 實(shí) 習(xí)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(fù)載的加大,網(wǎng)絡(luò)吞吐量也逐漸加大。當(dāng)業(yè)務(wù)總負(fù)載達(dá)某個數(shù)時(shí) ,網(wǎng)絡(luò)各種性能指標(biāo)基本達(dá)到最優(yōu),隨著業(yè)務(wù)總負(fù)載的繼續(xù)增加,網(wǎng)絡(luò)丟失率和端對端延時(shí)性能開始下降; 2 無線局域網(wǎng)的吞吐量性能當(dāng)達(dá)到最優(yōu)時(shí)開始趨于穩(wěn)定 (有微 弱下降 ),但丟失率和端對端延時(shí)等性能開始急劇下降。當(dāng)負(fù)載過 大,而移動站不能及時(shí)競爭到有限的信道資源,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,造成分組的端對端延時(shí)增大。 3 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)方面, 所設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)性能呈周期性變化,每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載量、吞吐量達(dá)到峰值或接近峰值時(shí)開始出現(xiàn)時(shí)延。 4 丟包率方面,所設(shè)計(jì)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(dá)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(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí),吞吐量以周期的形式達(dá)到峰值進(jìn)而出現(xiàn)延時(shí),整個過程中該指標(biāo)可以達(dá)到預(yù)先要求。 22 心得體會 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)。剛開始 課設(shè) 時(shí), 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(xué)會了 OPNET 軟件基本操作,進(jìn)而開始了本次課程設(shè)計(jì)。 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(rèn)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(rèn)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(jìn)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(jìn)行解讀。當(dāng)然這同時(shí)也是一種對 WLAN 的協(xié)議進(jìn)行更加深刻的理解的 途徑。 現(xiàn)在 課程設(shè)計(jì) 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(shí)踐的興趣與熱情,在很大程度上鼓舞了我們的學(xué)習(xí)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(qiáng)了我的自信心,讓我以更大的勇氣面對以后的學(xué)習(xí)與人生, 此外,這次課程設(shè)計(jì) 給 了我開拓進(jìn)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(shí)習(xí)中幫助過我的同學(xué) 。 感謝他們在我遇到困難時(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。 24 參考文獻(xiàn) 1 OPNET Modeler online documentation 2 Crow B P, Widjaja I, Kim J G, et al. 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