當(dāng)前位置:首頁(yè) > 通信技術(shù) > 通信技術(shù)
[導(dǎo)讀]摘要:為了在高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中把握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán),充分發(fā)揮軍事通信網(wǎng)的保障作用,運(yùn)用OPNET仿真建模技術(shù),設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的軍事通信網(wǎng)擴(kuò)展WLAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了在三個(gè)不同場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、丟包率、網(wǎng)絡(luò)總

摘要:為了在高技術(shù)條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中把握戰(zhàn)場(chǎng)的主動(dòng)權(quán),充分發(fā)揮軍事通信網(wǎng)的保障作用,運(yùn)用OPNET仿真建模技術(shù),設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的軍事通信網(wǎng)擴(kuò)展WLAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了在三個(gè)不同場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、丟包率、網(wǎng)絡(luò)總負(fù)載及吞吐量等網(wǎng)絡(luò)性能的仿真,并對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、可靠性、穩(wěn)定性等性能進(jìn)行了比較與評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著WLAN中BSS分布范圍的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和丟包率增加、網(wǎng)絡(luò)總負(fù)載和吞吐量減小,但總體網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)穩(wěn)定,能夠滿足網(wǎng)絡(luò)通信要求。
關(guān)鍵詞:OPNET;軍事通信網(wǎng);WLAN;網(wǎng)絡(luò)性能

    軍事通信網(wǎng)是為了保障軍隊(duì)通信不間斷而建立的一種專用通信網(wǎng)。在信息化作戰(zhàn)條件下,軍事通信網(wǎng)是軍隊(duì)的“中樞神經(jīng)”,是保障各兵種聯(lián)合作戰(zhàn)的重要手段,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。文中使用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件OPNET對(duì)軍事通信網(wǎng)的擴(kuò)展無(wú)線局域網(wǎng)(extend ed WLAN)進(jìn)行了仿真和研究,并對(duì)幾種情況下的仿真結(jié)果進(jìn)行了分析比較,較全面分析了軍事通信網(wǎng)WIAN的網(wǎng)絡(luò)性能。

1 基于OPNET的擴(kuò)展WLAN介紹
    WLAN(Wireless Local Area Networks)無(wú)線局域網(wǎng)是一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它是利用射頻PF(Radio Frequency)技術(shù)取代舊式雙絞銅線(Coaxial)所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)一般不是用來(lái)取代有線局域網(wǎng)絡(luò),而是用來(lái)彌補(bǔ)有線局域網(wǎng)絡(luò)之不足,以延伸網(wǎng)絡(luò),作為有線局域網(wǎng)絡(luò)的備用系統(tǒng)。
    無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)有藍(lán)牙(Bluetooth)、IEEE802.11系列、HiperLAN、HomeRF技術(shù)等。目前得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)是IEEE802.11系列。IEEE 802.11b可支持11 Mb/s共享接入速度,采用2.4 GHz ISM頻段;與此相似的有IEEE 802.11a技術(shù),它采用了5 GHz頻段,其速率高達(dá)成54 Mb/s;新出現(xiàn)的IEEE 802.11g其實(shí)是一種混合標(biāo)準(zhǔn),它既能適應(yīng)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn),又符合IEEE802. 11a標(biāo)準(zhǔn),但現(xiàn)在還不是很成熟。綜合考慮,IEEE 802.11b無(wú)論是傳輸距離還是傳輸速率都占有優(yōu)勢(shì),因此對(duì)于軍事通信網(wǎng)可選擇IEEE 802.11b作為仿真標(biāo)準(zhǔn)。
    OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件是由美國(guó)OPNET Technology公司開發(fā)的一個(gè)大型的通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件包。為通信網(wǎng)和分布式系統(tǒng)的模擬提供了全方位的支持,是目前世界上先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)仿真開發(fā)和應(yīng)用平臺(tái)之一?;贠PNET的WLAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要有:無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad-hoc),基本W(wǎng)LAN(InfrastructureWLAN),擴(kuò)展的WLAN(Extended Service Set)和無(wú)線骨干網(wǎng)(Wireless Backbone)。
    擴(kuò)展的WIAN是實(shí)際應(yīng)用中的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò),用之完成日常訓(xùn)練并接入軍事通信網(wǎng)主干網(wǎng)。WLAN的主要組成有:
    1)移動(dòng)站(Sration)移動(dòng)站就是戰(zhàn)斗網(wǎng)中的戰(zhàn)斗成員,是直接與無(wú)線信道連接的組件。它可以是移動(dòng)的、便攜式的或是固定的。每個(gè)移動(dòng)站支持包括授權(quán)、認(rèn)證、密碼保護(hù)和交換數(shù)據(jù)(MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元)等服務(wù)。
    2)基本服務(wù)子集(Basic Service Set,BSS)一個(gè)IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)至少包含一個(gè)BSS。BSS是由一系列可以互相通信的移動(dòng)站組成的,它在戰(zhàn)斗網(wǎng)中相當(dāng)于各個(gè)戰(zhàn)斗小組。如果基本服務(wù)子集中的所有移動(dòng)站可以直接互相通信而不與有線網(wǎng)絡(luò)相連,稱該BSS為獨(dú)立基本服務(wù)子集(Independent BSS)。
    3)無(wú)線接入點(diǎn)(AP) 一個(gè)BSS如果要和外單元通信,必須包含一個(gè)接入點(diǎn)(Access Point,AP),AP的作用是完成無(wú)線局域網(wǎng)和LAN之間的橋接,含有AP的BSS稱為“架構(gòu)BSS(Infrastructure BSS)”,意味著它可以作為更大網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分。在一個(gè)架構(gòu)BSS中,所有移動(dòng)站和AP進(jìn)行通信。AP既可作為無(wú)線子網(wǎng)通向有線網(wǎng)絡(luò)的入口設(shè)備,又可作為本地?zé)o線子網(wǎng)絡(luò)由交換設(shè)備。在大型的配置中,多個(gè)AP可以提供蜂窩式漫游的功能,使用戶在自由移動(dòng)的同時(shí),能夠無(wú)縫隙、無(wú)中斷的接入到網(wǎng)絡(luò)中。
    此外還包括天線、POE供電設(shè)備、適配器等。

2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Ec仿真
    部隊(duì)在日常訓(xùn)練中都是通過(guò)雙絞線組建局域網(wǎng),有時(shí)線要拉幾百米甚至更長(zhǎng),這樣做很不方便,而且容易出現(xiàn)問(wèn)題。將WLAN技術(shù)引入軍事通信網(wǎng),通過(guò)軟件仿真,查看其網(wǎng)絡(luò)性能,為部隊(duì)實(shí)際應(yīng)用提供可操作性的依據(jù)和參考。
    將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)映射到OPNET中。如圖1所示。


    網(wǎng)絡(luò)主要由服務(wù)器、交換機(jī)、接入點(diǎn)AP和若干終端組成。
每個(gè)作戰(zhàn)單元由5個(gè)作戰(zhàn)成員和1個(gè)AP組成,每個(gè)作戰(zhàn)單元的AP選用wlan_ethernet_router(fix),移動(dòng)站選用wlan_wkstn(fix),交換機(jī)選擇Casio公司的CS_CSS11503_3s_ae24。
    使用OPNET仿真可以大體分成以下幾個(gè)步驟,分別是配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?Topology),業(yè)務(wù)配置(Traffic),結(jié)果統(tǒng)計(jì)量收集(Statistics),仿真(Simulation),調(diào)試模塊再次仿真(Re-simulation),最后發(fā)布結(jié)果和拓?fù)鋱?bào)告(Report)。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:
    1)配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中使用AP形成四個(gè)架構(gòu)基本服務(wù)子集BSS,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)仿真模型構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)子集。4個(gè)BSS相當(dāng)于訓(xùn)練中的4個(gè)戰(zhàn)斗小組,每個(gè)戰(zhàn)斗小組下有若干個(gè)可移動(dòng)的戰(zhàn)斗成員,各成員之間可自由通信,各成員通過(guò)AP與外界通信。各BSS通過(guò)交換機(jī)、服務(wù)器接入主干網(wǎng)。
    2)設(shè)王無(wú)線結(jié)點(diǎn)的主要屬性數(shù)據(jù)傳輸率為1 Mb/s,物理層配置為直接序列擴(kuò)頻方式(Direct Sequence DS),信道接入控制為分步協(xié)調(diào)方式(Distribute coordlinated function,DCF),圖中BSS Identifer的設(shè)置必須和AP的設(shè)置一致,BSS1就設(shè)為1,其余屬性為系統(tǒng)默認(rèn)。根據(jù)OPNlET Modeler離散事件仿真的特點(diǎn),設(shè)置網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)間為100~110 s。仿真業(yè)務(wù)為語(yǔ)音voice。
    3)統(tǒng)計(jì)量收集
    WLAN的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)Delay(Sec);
    WLAN的網(wǎng)絡(luò)丟包率Data Dropped(bits/sec);
    WLAN的總負(fù)載load(bits/sec);
    WLAN的吞吐量Throughput(bits/sec);
    配置完各種業(yè)務(wù)參數(shù)后,收集網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果的統(tǒng)計(jì)量,運(yùn)行仿真。

3 仿真結(jié)果分析
    設(shè)定仿真時(shí)間為6 min,隨機(jī)種子為128,仿真場(chǎng)景為每個(gè)BSS分布在500mx500m(場(chǎng)景1)的范圍,運(yùn)行仿真后,得到仿真圖形。
    從以上仿真結(jié)果可以看出:
    1)可靠性 網(wǎng)絡(luò)丟包率如圖2所示,網(wǎng)絡(luò)丟包率非常小,幾乎為零,說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)可靠性好。


    2)實(shí)時(shí)性WLAN網(wǎng)絡(luò)延時(shí)如圖3所示,網(wǎng)絡(luò)初始化結(jié)束后,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了穩(wěn)定工作狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)時(shí)延非常小,不超過(guò)1ms,網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性好。


    3)穩(wěn)定性圖4和圖5分別為網(wǎng)絡(luò)總負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)吞吐量,初始化后網(wǎng)絡(luò)總負(fù)載和吞吐量一直保持在每秒970 000bits左右,且經(jīng)圖4和圖5的導(dǎo)出數(shù)據(jù)可以得到,吞吐量與總負(fù)載的比例一直保持在95%以上,說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。
    將仿真場(chǎng)景改為每個(gè)BSS的覆盞范圍分別為750 mx500 m(場(chǎng)景2),1 000 m×1000m(場(chǎng)景3),再進(jìn)行仿真,對(duì)比3個(gè)場(chǎng)景下的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
    從仿真圖形4,可以得出以下結(jié)論:
    1)如圖6所示,隨著BSS分布范圍的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)丟包率逐漸上升,場(chǎng)景2的丟包率為50 000 bits/s左右,場(chǎng)景3為100 000 bits/s左右,可靠性逐漸下降。


    2)如圖7所示,隨著BSS分布范圍的擴(kuò)大,WLAN網(wǎng)絡(luò)延時(shí)逐漸增大,場(chǎng)景2的延時(shí)為0.3 s,場(chǎng)景2的延時(shí)為0.7s左右,實(shí)時(shí)性略有下降。
    3)如圖8、9所示,隨著BSS分布范圍的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)總負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)吞吐量相應(yīng)下降,但吞吐量與總負(fù)載的比例一直保持在95%以上,說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。
    總之,隨著BSS分布范圍的擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)性能都有所下降,但總體性能良好,能夠滿足日常訓(xùn)練作戰(zhàn)要求。

4 結(jié)束語(yǔ)
    利用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件,對(duì)軍事通信網(wǎng)擴(kuò)展WLAN在不同場(chǎng)景下的性能指標(biāo)分別從吞吐量、網(wǎng)絡(luò)總負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、丟包率等多個(gè)方面進(jìn)行了比較分析;考察了場(chǎng)景變化后的性能變化,為軍事通信網(wǎng)擴(kuò)展WLAN在部隊(duì)訓(xùn)練作戰(zhàn)中提供了客觀的定量依據(jù)。仿真結(jié)果表明現(xiàn)在一定范圍內(nèi),軍事通信網(wǎng)擴(kuò)展WLAN各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)穩(wěn)定,能夠滿足網(wǎng)絡(luò)通信要求。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉