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业务（Traffic），收集结果统计量（Statistics），运行仿真（Simulation），调试模块再次仿 真（Re-simulation），最后发布结果和拓扑报告（Report），这些步骤可以总结为两个 t 两 125 个 s 和两个 r。具体步骤如下： 1.建立基本模型，从OPNET 自带的物件拼盘中选择wireless_lan_adv 作为基本模型，然 后使用可移动的器件wlan_station_adv（mob）作为接入节点，设置20 个节点来进行仿真。 对于节点个数的选取，通过实验经验，选取15~25 个节点得到的仿真结果最接近实际情况， 因此本节仿真选取20 个节点。 130 2.设置网络规模，范围设定为office，网络大小设定在100m*100m。网络拓扑结构如图 1 所示。 图1 网络拓扑结构 135 3.设置业务参数如图2 所示，采用ON-OFF 业务，这是一种最简单的业务模式，方便收 集仿真结果，对每个节点设置相同的业务参数，不相同则得不到仿真结果，在ON 期间产生 数据包，每个包的大小和包间隔可以按照某种分布函数来确定，在OFF 期间不发送数据包。 设置Start time 为constant（1.0），ON 的平均持续时间为constant（100），OFF 的平均持 续时间为constant（0），包平均到达的间隔为exponential（1.0）；每个数据包的大小为 140 exponential（1024）（字节）。 图2 IEEE802.11a 的业务参数 图3 IEEE802.11a 输入接口参数 4.配置IEEE802.11a 中WLAN 输入接口参数，如图3 所示。 5.收集统计量，这里145 选择节点0（mobile_node_0），要收集的统计量有throughput（吞 吐量）、data dropped（丢包率）、delay（传输时延）以及单个节点的数据发送速率，数据 接收速率等等。 6.复制场景对IEEE802.11b、IEEE802.11g 进行建模。只有在同一场景中才能在结果中 同时显示三种协议的曲线，方便分析比较。 150 这时出现和刚才网络模型一模一样的场景。现在改变参数设置，对IEEE802.11b 的 WLAN 输入接口参数进行设置。在物理传输方式上选择直接序列扩频，即默认为选择的 IEEE802.11b 协议进行仿真，具体参数设置如图4 所示。采用的相同的方法对IEEE802.11g 进行建模，WLAN 输入接口参数进行设置，如图5 所示。 155 图4IEEE802.11b 输入接口参数 图5 IEEE802.11g 输入接口参数 6.对每个场景设置相同的仿真运行参数，仿真持续时间为1 小时，随机数为128（seeds）。 仿真持续时间有多种选择，选择的时间由运行的结果来定，可以先尝试用短时间仿真，观察 160 仿真结果，如果曲线不够稳定，则说明仿真时间太短，需要加长仿真时间。通过实验此次仿 真采用1 小时为最佳。 7.运行仿真。直接采用Optimized 仿真核心，这样调试信息就会省略掉，从而提高仿真 速度。处理图像，对仿真得到的曲线取平均值处理，便于后面总结结论研究。 165 图6 吞吐量综合比较曲线 图7 数据丢包率综合比较曲线 在设置WLAN 输入参数中，对每种协议都采用的是物理层最大传输速率，IEEE802.11a 是54Mbps，IEEE802.11b 是11Mbps，IEEE802.11g 是54Mbps。物理层传输速率是网络吞吐 量的一个影响因素。通过仿真可以看出物理层传输速率越大，网络吞吐量越大，如图6 所示， 170 可以看出IEEE802.11a 与IEEE802.11b 略有差别，说明吞吐量还受其它因素影响。在吞吐量 上IEEE802.11g 表现最优。如图7 所示，数据丢包率反应网络的可靠性。通过实验结果发现， 这3 种协议相差不大。 图8 传输时延综合比较曲线 175 如图8 所示。IEEE802.11 的系列协议的延时与其物理所采用的传输方式是密切相关的， 采用的传输方式的时延小的，相应的协议的时延也小。IEEE802.11a 物理层采用正交频分复 用扩频技术，IEEE802.11b 物理层采用高速直接序列扩频方式，IEEE802.11g 物理层同时支 持802.11b 的CCK 和802.11a 的OFDM，802.11g 还支持PBCC。因此网络协议物理层的传 180 输方式的选择尤为重要，用户在选择传输方式时，可根据应用环境选择最合适的传输方式， 想对于时延比较敏感的网络环境，如语音和视频等，我们采用IEEE802.11a 和IEEE802.11g 比较合适。 图9 数据发送速率综合比较曲线 图10 数据接受速率综合比较曲线 185 如图9、10 所示，数据发送数率和数据接收速率是诸多因素影响的结果。IEEE802.11a 的物理层传输速率最大。IEEE802.11a 的数据接收和发送速率都是最快的。虽然IEEE802.11a 的兼容性不是很好，但在数据传输速率上表现出它的优越性。如果对业务节点的数据发送速 率和接受速率要求比较高的就可以选择IEEE802.11a。 190 3 总结 本文在比较了IEEE802.11 系列协议的基础上，利用了先进的网络仿真工具OPNET 架构 起仿真模型，并且对IEEE802.11a/b/g 三个不同版本的无线局域网网络性能进行了仿真研究， 分析总结了它们的网络性能，联系仿真结果指出了设计网络时需要根据不同情况来选用不同 的协议来进行通信的结论。 195 [参考文献] (References) [1] 徐小平.无线局域网技术及发展前景展望[J].黄冈职业技术学报，2009.3,11（01）23-24 [2] 钟章队.无线局域网[M].北京：科学出版社，2008 [3] 陈敏.OPNET 网络仿真[M].北京：清华大学出版社，2008 200 [4] IEEE802.11b，Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Speifieations. Highers Peed Physical Layer Extension in the 2.4GHZ Band[S].NewYork:IEEE Standard,1999 [5] IEEE802.11a，Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Speifieations. Highers Peed Physical Layer Extension in the 5GHZ Band[S].NewYork:IEEE Standard,1999 [6] IEEE802.11g，Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Speifieations. Highers Peed Physical 205 Layer Extension in the 2.4GHZ Band[S].NewYork:IEEE Standard,2003 学术论文网Tag：代写论文 代写代发论文 代写职称论文 代发论文 |
