【導(dǎo)讀】用到漫游技術(shù)，讓移動(dòng)終端可以在不同的接入點(diǎn)間漫游切換。在IP子網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)層漫游。缺點(diǎn)，并且利用OPNET搭建了WLAN網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)鏈路層漫游進(jìn)行了仿真，響網(wǎng)絡(luò)性能，完成之后，網(wǎng)絡(luò)性能幾乎不受影響。與漫游成功后，都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載造成一定影響。師的指導(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?；?qū)W歷而使用過的材料。或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本。論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本。印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。

　　

【正文】 幀。缺省值為 4。 信道設(shè)置： WLAN 模型有 4 個(gè)傳輸接收信道對(duì)。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邔泳彺娴淖畲笕萘俊Ｈ绻邮债?dāng)前高層分組會(huì)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(gè)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(dòng)站能夠互相通信的 最大距離。根據(jù)IEEE 標(biāo)準(zhǔn)指定的內(nèi)容，移動(dòng)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。 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 23 圖 2 IEEE 無線局域 網(wǎng) MAC 的輸入接口 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(duì)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?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)。 [7] 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 24 Wlan 網(wǎng)絡(luò)建模 方法 要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)模型，首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) 新的項(xiàng)目和一個(gè)新的場景。重要應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：采用開始建立向?qū)? (Startup Wizard)來建立一個(gè)新的項(xiàng)目和一個(gè)新的場景。開始建立向?qū)в幸韵聨讉€(gè)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(duì)象模型家族。 創(chuàng)建一個(gè)場景： 新建 一個(gè)項(xiàng)目 ， 輸入項(xiàng)目名稱和場景名稱，每個(gè)項(xiàng)目必須至少有一個(gè)場景。將新建場景向?qū)Т蚬础? 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 25 3．按默認(rèn)選擇創(chuàng)建一個(gè)空?qǐng)鼍埃? ： ，這里設(shè)置為 1000m ，依次選擇 3Com、 ether 和 wireless_lan: 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 26 ，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、第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 27 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 的鏈路模型鏈接。 完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣⒑螅?配置仿真參數(shù)，如圖在空白處單擊右鍵，選擇 Choose Individual DES Statistics，對(duì)需要仿真的項(xiàng)目打上勾。 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 28 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 ，點(diǎn)擊運(yùn)行開始仿真。 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 29 關(guān)閉對(duì)話框，查看結(jié)果，在空白處點(diǎn)右鍵選擇 View Results 如下： 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 30 我們?cè)诜抡娴娜缟系慕Y(jié)果圖形上，右擊選擇 Export Graph Data to SpreadSheet，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，生成了一份 txt 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分為兩列，第一列是時(shí)間，第二列是仿真結(jié)果中的性能指標(biāo)的數(shù)值。 我們將數(shù)據(jù)導(dǎo)出之后，便可以利用 Excel 和 Matlab 對(duì)其做進(jìn)一步的處理。 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 31 WLAN 模型分析 打開與 WLAN 相關(guān)的模型庫可以發(fā)現(xiàn)，帶選的模塊很多，包括 WLAN 的網(wǎng)關(guān)、路由器、服務(wù)器、終端等等，由于 OPNET 通常是按實(shí)際的設(shè)備來量身定做其模塊的，所以每個(gè)模塊的功用比較專一，而且大多包含了超出 協(xié)議范圍的其它層協(xié)議，畢竟 僅包含物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層協(xié)議而已。所以這對(duì)于僅僅進(jìn)行 本身的研究很不利，經(jīng)過一番查找 ，終于找 到一個(gè)僅 使用了的 協(xié)議的 模塊“ wlan_station_adv(fix)”和“ wlan_sta_tion_adv(mob)”，二者僅在移動(dòng)性上略有差別，所以以后不再加以區(qū)分，統(tǒng)稱為“ wlan_station_adv”。通過分析 OPNET 中其它的模塊可以發(fā)現(xiàn)，事實(shí)上該模塊正好是其它模塊的底層，只是將網(wǎng)絡(luò)層以上統(tǒng)統(tǒng)概括成一個(gè)數(shù)據(jù)源和一個(gè)接收宿而已，所以用該模塊進(jìn)行 WLAN 仿真應(yīng)該算是物盡其用了。 如圖所示，“ wlan_station_adv”模塊結(jié)構(gòu)簡單，打開其 Node 模型可以看到其僅包含 3 層，頂層的 source 和 sink 籠統(tǒng)的概括了 OSI 的網(wǎng)絡(luò)層以上的部分，這為單獨(dú)研究 MAC 層提供了極大的方便。 最下層的 wlan_port_rx0 和wlan_port_tx0 是接收端口和發(fā)射端口。 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 32 Source和 sink模型 Source 的狀態(tài)圖如下：三個(gè)有限狀態(tài)機(jī)分別是 init、 off 和 on。 WLAN 漫游 的 建模與 仿真 按照之前的方法，建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下： 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 33 Access Point_1 和 Access Point_2 各自與四個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成 BSS，并共同組成一個(gè) ESS，接入到高層的 IP 網(wǎng)絡(luò)中。 仿真的前 50s，所有節(jié)點(diǎn)固定不動(dòng)。 Access Point_1 中的 3 個(gè)節(jié)點(diǎn)從 50s 時(shí)開始逐漸向 Access Point_2 中移動(dòng)，在 50s、 60s、 70s 時(shí)依次離開 Access Point_1 的覆蓋范圍，漫游進(jìn)入了 Access Point_2 的覆蓋范圍。 我們將仿真的結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在 Excel 中重新畫圖。 吞吐率 AP1 的吞吐率隨著節(jié)點(diǎn)的離開，逐漸減少； AP2 的吞吐率隨著節(jié)點(diǎn)的離開，逐漸增加。總吞吐率的圖總體上保持不變，但是在節(jié)點(diǎn)發(fā)生漫游的時(shí)候，會(huì)有短暫的下降現(xiàn)象發(fā)生。 第五章 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 34 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與丟包率 從下圖中可以看出，隨著節(jié)點(diǎn)漫游進(jìn)入 AP2，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)增加，丟包率增加。 這并不是由于漫游導(dǎo)致的，而是因?yàn)檫^多的節(jié)點(diǎn)進(jìn)入了 AP2，導(dǎo)致 AP2 的負(fù)載過高造成的。 為了證明這一點(diǎn)，我們重新建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè) AP 僅分配一個(gè) STA。當(dāng)?shù)谖逭? 基于 OPNET 的 WLAN 漫游仿真 35 STA 從 AP1 漫游至 AP2 后，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與網(wǎng)絡(luò)丟包率基本不變。僅在發(fā)生漫游時(shí)，有小幅度的上升。 第六章 總結(jié) 36 第 6章 總結(jié) 本文研究了 WLAN 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分析了多種漫游技術(shù)的性能優(yōu)缺點(diǎn)。并且學(xué)習(xí)了 OPNET 的使用方法，研究了其中的 WLAN 模塊以及 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的建模方法。 鏈路層漫游僅發(fā)生在 AP 與 STA之間，可以 以通過在 AP 協(xié)議棧中引入 IAPP（ inter access point protocol）協(xié)議來支持 。從理論上分析可知，其中的觸發(fā)切換、掃描方式等策略的選擇都會(huì)影響到整個(gè)切換過程的速度。 OPNET 仿真結(jié)果表明，在漫游啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生短暫的影響，當(dāng) STA 成功的漫游至另一 AP 后，漫游行為對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響消失。但如果過多的節(jié)點(diǎn)漫游至同一 BSS，仍然會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延遲增加、丟包率增加等網(wǎng)絡(luò)性能的惡化。 網(wǎng)絡(luò)層漫游發(fā)生在不同的 IP 子網(wǎng)直接，可以使用移動(dòng) IP 等方式實(shí)現(xiàn)。研究表明，網(wǎng)絡(luò)層漫游，特別是使用移動(dòng) IP 實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)層漫游，在漫游啟動(dòng)與漫游的過程中，都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成一定的影響，隧道技術(shù)會(huì)造成過多的轉(zhuǎn)發(fā)以及家鄉(xiāng)子網(wǎng)與漫游子網(wǎng)都承擔(dān)了更多的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。 參考文獻(xiàn) 37 參考文獻(xiàn) [1]. 尹桂杰 , 盧建川 , 鄧潔 . 無線局域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展綜述 [J]. 電訊技術(shù) , 20xx, 2: 028. 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