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1、摘要毕业论文WLAN漫游性能研究与仿真摘要随着技术的发展，WLAN技术给人们的工作生活带来了极大的便利，但是因为无线传播的信号衰减问题，WLAN的每个接入点覆盖范围有限，因此必须用到漫游技术，让移动终端可以在不同的接入点间漫游切换。WLAN漫游可以分为两种，一种是在一个IP子网内的链路层漫游，一种是在IP子网之间的网络层漫游。本文对两类漫游的理论以及实现方法进行研究，对比分析了不同技术的优缺点，并且利用OPNET搭建了WLAN网络模型，对链路层漫游进行了仿真，分析其性能。经过理论分析与OPNET仿真表明，链路层漫游在发生切换时，会短暂地影响网络性能，完成之后，网络性能几乎不受影响。网络层漫游在
2、漫游发生切换与漫游成功后，都会对网络的负载造成一定影响。关键词： WLAN 漫游 链路层 OPNET 网络性能AbstractWith the development of technology, WLAN technology brings great convenience in peoples work and life. However, due to the wireless transmission of signal attenuation problems, WLAN access point has limited coverage area. The roaming tec
3、hnology that allows mobile terminal can roam between different access points to switch.WLAN roaming can be divided into two types: one is a link layer IP subnet roaming, another is in between the network layer IP subnet roaming.In this paper, two types of roaming theory and method research, comparat
4、ive analysis of the advantages and disadvantages of different technologies, and build a WLAN network using the OPNET model, the link layer roaming for simulation, analysis of its performance.Through theoretical analysis and OPNET simulation, we find that the roam in the link layer will briefly affec
5、t network performance. When it is finished, network performance is almost unaffected. Network layer roaming has effect on the performance of networks not only at switching point but also after the success of switching.Key Words: WLAN, roaming, link layer, OPNET, network performanceIX目录毕业设计（论文）原创性声明和
6、使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务
7、；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论
8、文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目录WLAN漫游性能研究与仿真1摘要IAbstractII目录III第1章 绪论11.1 研究背景与研究意义11.2 研究内容与本文结构1第2章 WLAN标准与WLAN网络结构22.1 IEEE802.11系列协议22.2 WLAN网络结构3第3章 WLAN漫游分析53.1 链路层漫游53.2 网络层漫游8第4章 OPNET概述114.1 OPNET简介114.2 opne
9、t建模17第5章 基于OPNET的WLAN漫游仿真195.1 输入接口195.2 输出接口215.3 Wlan网络建模方法215.4 WLAN模型分析295.5 WLAN漫游的建模与仿真30第6章 总结34第7章 参考文献35第8章 致谢36第一章 绪论第1章 绪论1.1 研究背景与研究意义Wlan(wireless local area network)，中文名称是无线局域网络，是一种利用无线信道在空中传递信息的技术。其技术源头可以追溯到上世纪中期，美国军方利用无线信号来传输资料的技术。无线局域网的正式诞生应该是夏威夷大学研究建立的无线电通信网络ALOHANET，这一网络包含了7台终端计算机
10、。123如今，随着无线局域网技术的发展，WLAN作为一种便捷的数据传输方式，在许多的领域得到了广泛的应用。它采用无线射频信号，解决了有线局域网中在使用的过程中受到的双绞线的约束，让用户可以自由移动，轻松方便的享受网络资源的服务。另一方面，无线局域网的无需布线，成本低，部署简单。由于这些优越性，WLAN受到了各方面的广泛研究。3WLAN通过无线连接的方式，给人们的生活提供了极大的便捷。但是由于无线射频信号随着距离增加而会发送迅速衰减的特性，每一个WLAN的信号接入点，即AP（Acess Point，将在第2章中详细介绍）都有一定的覆盖范围，一但我们的无线上网设备离开了这一范围，就会导致连接断开。
11、如果有足够多的AP覆盖了相邻近的区域，并且采用了WLAN漫游技术，便可以在离开一个AP的覆盖范围时，自动进入另一个AP的覆盖范围，以保证当前的网络服务不会中断。但是，当在不同的AP之间漫游时，需要有一系列的步骤，这会对当前WLAN网络的吞吐量、延时等产生影响。1.2 研究内容与本文结构本文主要针对多种类型和技术的WLAN的漫游技术进行深入的研究，并且采用OPNET仿真软件，对WLAN网络性能以及发生漫游行为时的性能变化进行仿真与研究。38第二章 WLAN标准与WLAN网络结构第2章 WLAN标准与WLAN网络结构IEEE与1990年开始着手制定WLAN的技术标准，最终制定的IEEE802.11
12、标准得到了广泛运用。之后，一些系列802.11协议被制定，这些协议的修订目的有的是为了提高无线局域网的传输速率，有的是为了提高无线局域网的安全性能。342.1 IEEE802.11系列协议IEEE802.11系列协议，定义了物理层和媒体访问控制（MAC）规范，具有更好的开放性，物理层定义了数据传输的信号特征和调制方式，定义了两种RF传输方式和一种红外线传输方式。IEEE802.11的介质访问控制（Media Access Control）采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)协议，其传输方式类似于IEEE802.
13、3的以太网协议 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)，但是在物理层做了一定的修改，这是因为无线局域网了所处的信号环境较差，噪声较多，因此需要修改，以顺利传输数据。IEEE 802.11主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据访问，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需求，所以IEEE 802.11标准被新的IEEE 802.11系列标准取代了。2.2 WLAN网络结构WLAN网络最通用的逻辑功能模型，由用户端（STA）、无线接入点（AP）、无线接入
14、器（AC）、Portal服务器组成。STA（如笔记本电脑、手机等设备）通过控制接口接入AP，AP通过IEEE802.3的协议与AC通信。AC是WLAN接入网与IP城域网直接的网关。Portal服务器是用于门户网站推送的实体，并在特定情况下辅助完成认证等功能。34STA站点，STA在WLAN网络中通常作为用户终端，它具有无线网络接口的终端设备，可以是固定的，也可以是移动的。无线接入点（AP： Access Point）：AP设备处于WLAN网络的末端，是WLAN业务网络的小型无线基站设备，通过802.11系列协议与用户终端的进行无线接入。无线接入控制器（AC：Access Controler）：
15、在无线局域网和外部网之间充当网关功能。AC将来自不同的AP的数据进行汇聚，随后与Internet相连。AC支持用户安全控制、业务控制、计费信息采集以及对网络的监控。IEEE802.11标准中，WLAN的网络结构可以分为BSS和ESS。BSS：WLAN的一个基本构件称为BSS（基本服务集），BSS是有一系列可以互相通信的STA组成的。一个IEEE802.11无线局域网至少包含一个基本服务子集。BSS又可以分为独立基本服务子集和架构基本服务子集。如果基本服务子集之间的所有STA可以直接互相通信而不与有线网络连接，我们称它为独立基本服务子集（Independent BSS）IBSS的典型代表是自组织
16、网络(Ad Hoc网络)，它构成简单、规模小，而且源于目的节点之间只有一跳。如果BSS包含一个接入点，则称为“架构BSS”，意味着他可以作为更大网络的一个组成部分。在一个架构BSS中，所有移动站与AP进行通信，AP既可以作为无线子网通向有线网络的入口设备，又可以作为本地无线子网路由器交换设备。扩展服务子集（Extended Service Set ESS）一个ESS由多个架构BSS组成，而每个架构BSS都含有一个AP，这些AP就成为从一个BSS通向另一个BSS的桥梁。同时AP也可以将数据转交给无线局域网的主干分布网络系统。BSS由一个无线接入点AP以及其他管理的无线工作站构成。AP提供一个覆盖
17、区域，使得BSS中的站点保持充分的连接，在任何时候，任何无线工作站都与该AP关联。一个站点可以在BSS内自由移动，然而由于无线电波在传播过程中会不断衰减，WLAN的覆盖范围有限，如果它离开了BSS区域，就不能够直接与其他站点建立连接了。扩展服务器（ESS）是指由多个AP以及连接它们的分布式系统组成的结构化网络，对于高层协议（比如IP）来说，一个ESS就是一个IP子网、一般情况下，再IP网络中，当接入某一子网的个人电脑移动到其他子网覆盖的区域时，如果不及时转换为包含新网址在内的IP地址的话，那么IP数据包就无法到达个人电脑。如果一边使用WLAN接入服务，一边移动接入位置，那么一旦个人电脑超越子网
18、的覆盖范围，就会无法继续进行通信。第三章 WLAN漫游分析第3章 WLAN漫游分析在WLAN环境中，存在着两种不同层次的漫游行为：链路层漫游和网络层漫游。链路层漫游是指移动站点在同一IP子网内漫游，这种漫游称为散步、切换，由于这种移动行为仅涉及到移动站点和AP，所以可以通过在AP协议栈中引入IAPP（inter access point protocol）协议来支持。网络层移动是指移动节点在不同IP子网间的移动，也称为网络层漫游。43.1 链路层漫游链路层漫游可以分为如下几个阶段：1、 切换触发阶段2、 扫描阶段3、 安全认证阶段4、 重关联阶段1、切换触发阶段切换触发阶段是指STA根据自己当
19、前的链路情况，如信号强度、信噪比、丢失beacon帧数等来判断当前链路的质量。目前市面上的WLAN移动终端设备一般都是根据丢失beacon帧数来发起切换的。其机制的实现过程是：预设一个丢失beacon帧数的门限值，当移动终端当前链路丢失的beacon数目超过该数值之后，触发即被切换。在802.11协议中，切换触发阶段的延时不在切换时延的考虑范围之内，但是切换触发机制的选择必然会影响到整个切换的最终效果。但是，相比于对信号强度、信噪比等信息的检测，该技术的切换延时比较大，因为每个AP广播beacon消息的间隔周期是100ms，而根据实际经验设定的beacon帧门限值一般为8，也就是切换触发的延时
20、将达到800ms。2、扫描当切换被触发后，STA需要扫描所有信道以获得可用的AP信息，并根据某种策略选择性能最佳的AP作为其切换的目标AP。基于802.11协议的WLAN中，扫描有以下两种方式：（1）主动扫描：STA广播一个探寻帧，位于这个STA无线信号覆盖范围内的任何一个AP都会用一个探寻响应帧来响应STA。主动扫描允许STA在没有接收到AP发出的信标帧的情况下，连接到位于其覆盖范围内的AP；（2）被动扫描：AP定期广播一个被称为信标的信号，无线信号覆盖范围内的任何一个STA可以通过这个信号来发现访问点，并确定它的信号强度。STA可能会接收到来自多个AP的信号，AP的信标包含了该AP的相关信
21、息，如服务集标识符（SSID）、数据传输速率等。被动扫描是基于IEEE 802.11协议的WLAN默认的扫描方式。但是被动扫描的切换速度要慢于主动扫描。3、认证在成功的完成了扫描阶段，确定目标AP之后，移动终端就向新的AP发送认证请求。认证方式包括：开放式系统认证、预共享密钥认证方式、WPA、WPA2等。认证阶段实际上是STA、AP以及认证服务器三方参与的认证请求与认证响应的交互过程。4、重关联认证结束后，STA会发送一个重关联请求给新的AP。新的AP收到请求后，利用IAPP协议，从旧的AP获取该STA的相关信息，然后回复一个重关联确认给STA，至此，切换过程结束。3.1.1 重关联与IAPP
22、重关联的过程有5个步骤：l STA向新AP发送重关联请求帧。重关联帧的内容与关联帧相似，唯一不同的是重关联帧包含旧AP的地址。新AP必须与旧AP通信以确定前一个关联确实存在。如果新AP不能验证该STA通过旧AP的认证，新AP会发送解认证帧来终止这个过程。l 新AP处理重关联请求帧，处理重关联请求帧的过程与处理关联帧的过程相似。重关联请求有两种结果，成功时新AP会回复Status Code 0和AID（关联号，关联成功时有AP分配给STA），失败时新AP只会回复Status Code，并且终止重关联过程l 新AP与旧AP协商来完成重关联过程。协商的内容在IAPP协议中规定。l 旧AP将为这个ST
23、A缓存的帧发送到新AP上。这个过程遵循两个原则：任何缓存在旧AP上的帧能够发送到新AP上，并且能够转发给STA。旧AP要停止与STA关联，同一时刻一个STA只能与一个AP关联。l 新AP开始为这个STA处理帧。当新AP收到一个发给这个STA的帧时，这一帧就会被转发到无线媒介或是缓存在新AP上。IAPPIAPP是为了实现在同一网段上多AP之间的漫游功能，AP之间进行通信和交换切换信息的协议，它的主要功能便是便于扩展服务集ESS的创建和维护，支持802.11移动站点在AP间的移动，保证每个移动站点在确定时刻与AP间只有一个连接关系。协议规定了由STA、多个AP、DS、AC以及RADIUS服务器组成
24、的系统来实现在同一个ESS下不同AP之间的切换功能。当因为无线链路的原因STA需要发生切换时，在于新的AP进行正常通信之前，必须与新的AP进行重新认证与重新关联。IAPP协议是一个应用在IP层之上的高层协议，为了保证AP之间安全通信，支持IAPP协议的AP应当向RADIUS服务器进行注册，建立AP之间的安全通信连接。AP与RADIUS之间的交互信息包括AP和BSSID到IP地址直接的映射，RADIUS向AP发送密钥以保证AP之间的安全通信。当STA需要切换时，需要向新AP发出关联或者重关联消息，AP应与RADIUS服务器进行交互，实现新AP BSSID与IP地址的映射，并且RADIUS服务器向
25、AP发送相应的密钥。由于每次切换时AP都需要与RADIUS服务器进行消息交换，因此发送切换的时延比较长。3.2 网络层漫游针对漫游的常见的解决方案有移动IP和SIP两种，下面将分别介绍：53.2.1 基于移动IP的WLAN漫游技术移动IP就是指在IP网络上的多个区域均可使用同一IP地址的技术，它是通过使用被称为家乡代理（HA）和外地代理（FA）的特殊路由器，对终端所处位置的网络进行管理来实现的，是目前解决WLAN漫游的常用机制。移动IP 技术在网络层上解决了移动接入问题。移动节点采用固定IP 地址，在IP 子网间切换时，移动节点无需改变IP 地址，通信也不会中断。WLAN中移动IP 的工作机制
26、简述如下：HA和FA定期广播“代理公告”，公告中带有它们的地址信息。移动节点收到“代理公告”后，把其中的地址信息与自己的IP地址进行比较，判断自己是连接在本地网络还是已经移动到外地。如果移动节点发现自己已经移动到了外地网络上时，FA为其分配一个转交地址（COA），移动站点（STA）获得了转交地址后通过FA向HA发送注册请求信息，将其转交地址告知HA。这时，与STA通信的对端主机仍将数据报文发送到STA的家乡网络，HA截获发往STA的报文，然后根据STA注册的转交地址，通过隧道将封装后的报文转发给FA，在隧道的终点处，FA通过解封装过程将原始报文提取出来，然后投递给STA。当移动节点返回家乡网络
27、时，直接注册到家乡代理完成注销。注销之后，移动节点就像固定节点一样工作。移动IP技术可以较好地解决WLAN的漫游问题，已经有了比较成熟的应用，然而它依然有不足之处。在上述过程中，通信主机发出的数据包要先传到HA，然后使用隧道技术转发给FA，最后到达移动主机。这样不但需要复杂的软硬件体系支撑移动IP，更重要的是数据包不是直接交给FA而是通过HA 转交给FA，形成了不必要的网络负担，这就是所谓的“三角路由”。3.2.2 基于SIP的WLAN漫游技术会话初始化协议SIP，是用于在IP网络上实现多媒体会话的建立、修改和删除的应用层控制协议，SIP能够定位一个用户，并传送一个对象到用户的当前位置。SIP
28、使用SIP URL来描述一个SIP用户的地址。SIP的注册机制可以看作是移动IP注册机制在应用层中的等同体，不过SIP绑定的是一个用户级的标识符（即URL）到一个临时的IP地址或主机名，而不是永久的家乡IP地址。基于SIP的WLAN漫游需要两个SIP代理的支持，分别位于客户端和服务器所在的网络环境下。来自客户端网络的会话请求被定向到服务器网络中的代理，该代理使用域名服务器把收到的被叫地址（形如USERDOMAIN）翻译为IP地址，然后把IP地址返回客户端。WLAN中SIP的工作机制分为会话前移动与会话中移动两种情况。如果移动主机在会话前移动，只要把每次会话前所获得的新IP地址向它的家乡注册服务
29、器重新注册即可，困难之处在于应用层需要有检测IP地址改变的能力。假定移动主机属于某个家乡网络，这个网络中有一台SIP服务器（这里指重定向服务器），每次移动主机改变位置时都要向它发送注册信息。这一点和移动IP中的家乡代理注册类似，但是这里移动主机并不需要一个静态分配的家乡网络的IP地址。当通信主机发送一个INVITE请求给移动主机时，重定向服务器就可以找到移动主机的位置信息并将该INVITE请求重定向到那里。如果移动主机在会话中移动，它必须发送一个新的INVITE（re-INVITE）请求到通信主机，并且这个请求要使用原来会话建立时同样的呼叫标识符，它必须将新的IP地址置于SIP请求的Conta
30、ct域中，以此来告诉通信主机将以后的SIP消息发送到哪里。为了重定向数据流，它在SDP域中指出新的地址用作传送地址。SIP对移动性有较好的支持，应用层移动性可以部分代替和实现网络层移动性，基于SIP的移动性比移动IP更适于实时的移动通信；此外，基于SIP的移动性没有改变移动主机的IP协议栈，而且属于应用层，更加容易部署，也支持更为通用的移动应用。但是SIP对移动性的支持也有严重的不足之处，因为SIP不支持TCP连接，基于SIP的移动性管理机制只适用于运行在RTP/UDP之上的实时通信。第四章 OPNET概述第4章 OPNET概述4.1 OPNET简介674.1.1 产品结构 OPNET是一个款
31、通信方面的仿真软件。OPNET软件包主要由三个模块组成： ItDecisionGuru 适合最终用户，它只有仿真、分析功能。 Modeler 在ItDecisionGuru基础上增加了建库功能。 Modeler/radio 在Modeler上又增加了对移动通信和卫星通信的支持。 ITDecisionGuru、Modeler、Modeler/Radio，这三个模块并非相互独立，而是层层嵌套的，采用同一用户界面。 4.1.2 显著特点 网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据。 网络仿真技术能够迅速地建立起现有网络的模型，并能够方便地修改模型并进行仿真， 这使得网络仿真非常适用于预测网络的性
32、能，回答WHATIF这样的问题。例如： 如果网络扩容，骨干中继链路带宽需要扩大多少？ 如果网络上增设新的业务，对网络性能有什么影响？网络上的哪些链路或网络设备需要 升级和改造？ 如果网络拟采用新的技术升级，网络的性能会有多大幅度的改善？这种改善与投入相比 是否值得？同时新技术的引进是否会带来负面影响？ 网络仿真能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案。 在网络规划设计过程中经常出现多个不同的设计方案，它们往往是各有优缺点，很难作 出正确的选择，因此如何进行科学的比较和取舍往往是网络设计者们感到头疼的事。网 络仿真能够通过为不同的设计方案建立模型，进行模拟，获取定量的网络性能预测数据 ，为方案的
33、验证和比较提供可靠的依据。这里所指的设计方案可以是网络拓扑结构、路 由设计、业务配置等等。 涵盖功能 OPNET能够准确的分析复杂网络的性能和行为，在网络模型中的任意位置都可以插入标 准的或用户指定的探头，以采集数据和进行统计。通过探头得到的仿真输出可以以图形 化显示、数字方式观察、或者输出到第三方的软件包去。此外，一系列仿真运行的结果 被自动整理到一个单一的OPNET输出文件中，以便于比较分析（比如相对于网络负载的端 对端延迟）。 OPNET由厂家提供的标准库模块有：x.25、ATM、FDDI、Frame Relay、Ethernet（10M 、100M、1000M）、Token Ring、
34、TCP/IP、UDP、RIP、OSPF、LAPB、TP4、DQDB、HSSB、 J1850、STB、CATV、SNA、AMPS、VSAT、circuit switching、client-sever等。 第三方提供的库模块有：地形仿真库、大气仿真库、SUN网管接口、HP网管接口等。 OPNET允许用户使用FSM（有限状态机）开发自己的协议，并提供了丰富的C语言库函数 。OPNET还提供EMA（外部模块访问）接口，方便用户进行二次开发。 OPNET支持面向对象的调试。对网络拓扑、节点/设备的体系结构、过程逻辑（状态机 ）、传输等不同层次的、不同类型的模型，都有专门的、符合人们习惯的工具来进行编
35、辑和浏览，而不象某些软件那样从上到下全部用框图表示。 网络设备厂家（HP、Cisco、3Com、Xylan等）提供的模型参数全部基于哈佛测试实验室（Harvard test lab）的测试结果。 OPNET可运行在SUN、HP、Windows NT等多种工作站平台上。 到目前为止，全球已有多个单位采用OPNET技术，用于通信网络研究开发以及网络规划， 市场分布包括电信、军事、航天航空、系统集成、咨询服务、大学、行政机关等。 4.1.3 OPNET仿真模型库 OPNET 仿真模型库为客户提供了一系列的仿真模型。在这些仿真模型的基础上，实现对网络的仿真。OPNET仿真模型库与其网络仿真引擎（OPN
36、ET Modeler，ITGuru, Applicat ion DecisionGuru等）是分离的。这种设计方式方便了模型的修改、升级。OPNET的专业 部门负责对模型库进行及时更新。同时，客户还可以根据自己的要求定制模型。OPNET提供的仿真模型库分成两类： 标准模型库：标准模型库可以满足大部分客户的需求。通常，在OPNET的核心产品（Mod eler, ITGuru, Application DecidisionGuru）中，已经包括了标准模型库。因此，购买了OPNET和新产品的客户不需要额外付费就可以得到它们。标准模型库分成下述几类： 数据链路层 网络层 路由协议 传输层协议 物理层
37、实用程序 综合仿真目标 应用层 无线模型 厂商设备模型 特殊模型库：特殊模型库是针对客户的特殊需求或新的技术或某个厂商专有技术而提供 的模型库。特殊模型库必须额外收费。目前，特殊模型库包括下述几种模型： IP多目广播模型 基于电路交换模型 多协议标签交换模型 通用移动电信系统模型 私有网间接口模型 4.1.4 OPNET分析环境 客户-服务器 客户/服务器模型带有多种应用类型（电子邮件、数据库、文件传输、超文本传输协议、远程登陆、视频会议等），统计分析包括处理器、磁盘使用情况、对等协议延迟、事件响应时间、吞吐量、服务器储备等。 电路交换 电路交换网络（最低费用路由）统计分析由活动呼叫次数、分组
38、呼叫次数、服务等级、业务运载量、业务流（厄朗）。 SimFusion 该技术直接使用从HP OpenView、HP NetMetrix、Network General Sniffer等工具捕获 的外部数据自动生成OPNET网络模型。当网络设备和应用增减时，你的OPNET网络模型也自动随之改变。 应用特定模型 设备模型 网桥、集成器、路由器/网关、工作站/服务器、交换机 排队服务规范 。 先进先出FIFO 。 后进先出LIFO 。 优先的非抢先排队 。 最短作业优先 。 单服务器的抢先与恢复 。 多服务器的抢先与恢复 。 并行包服务（不分先后的）使用工具/接口 。DTED地图转换程序 。STK卫
39、星轨道转换程序 。用户报告生成程序 业务源 突发的、正本、固定位率、可变位率 连接模型 点对点、总线、射频（广播）、用户定义（比如：光学的） 网络结构例子 。 ATM主干网上的TCP/IP 。 超过AAL5的带突发源的ATM WAN 。 带失败/恢复分析的动态路由 。 带管道总线的ATM WAN 。 动态分布的路由（贝尔曼-福特适应） 。 线性光波网络中的错误定位 射频例子 。 军队20000个移动节点的网络 。 低轨卫星与地球站的连接 。 子网之间的TDMA卫星连接 。 海事卫星通信网络 。 子网请求访问（DA）-TDMA通信连接 。 时间分片的Aloha网络 。 射频以太网：802.3的射
40、频连接 。 RF干扰器 。 侦察卫星网络 。 射频连接比较（Aloha、siotted Aloha、CSMA） 。 无线ATM 提供设备模型的厂家有 3COM ACC Bay Networks Bytex Cisco CrossComm Grand Junction HP Lannet Novell Proteon Retix UB Networks xylan 4.2 opnet建模对于网络的设计和管理，一般分为3 个阶段：第1 阶段为设计阶段，包括网络拓扑结构的设计，协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择；第2 阶段为发布阶段，设计出的网络能够具有一定性能，如吞吐率、响应时间等等；第3
41、 阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。而OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段，即可以作网络的设计，也可以作为发布网络性能的依据，还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。OPNET公司的第一个商用化产品为Modeler，在此基础上又开发出了其他产品，使得其产品得种类更加丰富。目前OPNET公司得产品线除了Modeler外，还包括ITGuru、SPGuru、OPNET Development Kit以及WDMGuru。不同的产品面向的客户群也不一样。 Modeler主要面向研发，其宗旨是为了“Acc
42、elerating Network R&D （加速网络研发） ITGuru可以用于大中型企业，做智能化的网络设计、规划和管理； SPGuru相对ITGuru在功能上更加强大，内嵌了更多的OPNET附加功能模块，包括流分析模块、网络医生模块、多提供商导入模块、MPLS模块，使得SPGuru成为电信运营商量身定做的智能化网络管理、规划以及优化的平台；WDMGuru是面向光纤网络的运营商和设备制造商，为其提供了管理WDM光纤网络，并为测试产品提供了一个虚拟的光网络环境。OPNET开发包（ODK ，OPNET Development Kit）和NetBizODK 是一个更底层的开发平台，其中ODK 为
43、开发时环境，NetBiz 为运行时环境，可以用于设计用户自定制的解决方案，定制用户的界面，并且ODK 提供了大量的函数，用于网络优化和规划。OPNET主要被大型通信设备制造商（如3Com、Cisco、Nortel Network、Lucent ）、大中型企业（如BOEING、Daimler、Benz等）、电信运营商（如AT&T、NTT DoCoMo 、France Telecom 等）、军方和政府方的研发机构、大专院校等客户应用。OPNET Modeler 采用层次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。简单明了的建模方法。Modeler建模过程分为3 个层次：过程（proc
44、ess）层次、节点（Node）层次以及网络（Network ）层次。在过程层次模拟单个对象的行为，在节点层次中将其互连成设备，在网络层次中将这些设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成“项目”，用以比较不同的设计方案。这也是Modeler建模的重要机制，这种机制有利于项目的管理和分工。Opnet的建模方法：确定模型需要解决的问题，创建原始模型。验证模型，以获得一定的“ 等同性。增强模型，修改模型，以解答未来的问题。设置仿真参数，运行仿真，查看分析。第五章 基于OPNET的WLAN漫游仿真第5章 基于OPNET的WLAN漫游仿真本章将利用OPNET内的WLAN模型搭建WLAN仿真环境。搭建中，可
45、以对WLAN模型的输入输出接口（5.1和5.2节介绍）进行配置。5.1 输入接口RTs 门限： 该门限决定某个数据帧的传输是否要启动Rts/Cts协议会话。如果从高层接收到的分组( 也称为MAC服 务数据单元MSDU)大于Rts门限，为了增加传输效率(对于大 分组额外花销资源预留带宽而增加这次发送成功的概率是值 得的)，则启动Rts/Cts协议会话。由于Rts/Cts协议会话是协议非强制的功能，因此该值缺省为None，意味着不管MSDU多大也不启用该功能。当Rts/Cts协议会话功能启用则意味着 对于每次成功的数据帧的传输，为了提高数据传输的可靠性，都必须为预留信道消耗额外带宽。6拆分门限：
46、该门限决定高层数据分组(MSDU)是否需要 拆分。拆分后帧的数量是由MSDU的大小和拆分门限决定的。目的站点会将当前接收的帧放入隶属于某个MSDU的集成缓存，直到收到所有的帧才集成还原为MSDU并释放集成 缓存。对大分组采用拆分传输提高了数据传输的可靠性，但 是由于对于每一个数据拆分帧都需要目的站点恢复一个确认帧，从而使协议开销增大。拆分门限和Rts门限存在一定的 关联性，如果拆分门限小于Rts门限则Rts/Cts协议会话功能 不可能启用。为了提高信道预留效率，这两个门限值的设置 尽可能匹配。数据率： WLAN 模型支持1Mbps、2Mbps，5.5Mbps ， 和11Mbps 4种数据率。移
47、动站可以根据界面所选的数据率参 数来发送数据，但是可以以任意速率接收分组。物理特征的选择：IEEE 802.11标准指定3种物理层配置 方案：跳频，红外和直接序列。虽然WLAN模型没有实现这些物理层的建模，但是提供了MAC 层所需的物理层的参数。这些参数是根据物理特征来设置：(1)信令帧间间隔 (SIFS) ；(2) DCF帧间间隔(DIFS) ；(3)最小和最大的竞争窗口大小(退避时隙的个数)。模型缺省的设置是跳频。 短包重试限制：该参数为数据帧传输可允许的最大的重传次数，如果超过次数则被丢弃。短重试限制只针对MSDU大小超过或者等于Rts门限的数据帧，也即只针对需要Rts/ Cts协议会话的数据帧。缺省值为4。 信道设置：WLAN模型有4个传输接收信道对。用户可 以设置这些信道的最小频率和带宽。缓存大小：指定高层缓存的最大容量。如果接收当前高层分组会导致该缓存溢出则被丢弃，直到有分组移出缓存。最大接收生存时间：该参数为目