802.11協(xié)議的研究與仿真

摘要：目前802.11是無線局域網(wǎng)使用的重要的底層協(xié)議之一，因此對802.11協(xié)議進行深入的研究和仿真，對于研究和改進無線局域網(wǎng)有著重要的意義。

作為一種全新意義的基于802.11標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，無線局域網(wǎng)不僅僅只是消除用戶對于線纜的約束，更多將會在企業(yè)和行業(yè)市場中通過將數(shù)據(jù)以無線方式接入到有線寬帶網(wǎng)，大幅減少了對成本高昂的有線連接的需求，并降低了網(wǎng)絡(luò)部署的復(fù)雜程度。

本文將深入研究802.11a/b/g的內(nèi)容，并利用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具對基于802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)進行仿真，并對仿真結(jié)果進行分析，從而觀察網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

關(guān)鍵詞：IEEE802.11；OPNET；網(wǎng)絡(luò)建模；網(wǎng)絡(luò)仿真；網(wǎng)絡(luò)性能

中圖分類號：TN925.93 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0040-02

一、引言

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)進入了一個比較成熟的階段，便利的網(wǎng)絡(luò)極大地豐富了人們的行為，各行各業(yè)對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度也越來越大。作為局域網(wǎng)的基礎(chǔ)---以太網(wǎng)技術(shù)，也在不斷的改進，從十兆到現(xiàn)在的吉比特以太網(wǎng)，技術(shù)也越來越成熟。然而，隨著人們對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要求的進一步提高，有線以太網(wǎng)的一些先天不足無法滿足用戶對在隨時隨地都可以進行交流，隨時隨地可以訪問Internet資源的需求，用戶需要一種新的技術(shù)來填補這方面的空白。基于此種實現(xiàn)，無線局域網(wǎng)的概念及產(chǎn)品應(yīng)運而生。

另外，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的使用范圍擴大，生活應(yīng)用也越來越豐富，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計就提出了新的要求。因此，需要一種簡單而又科學(xué)的手段來反映和預(yù)測網(wǎng)絡(luò)的性能，這就產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)的迅速發(fā)展。本文就是基于OPNET Modeler仿真軟件的應(yīng)用，對給定一個以802.11協(xié)議為基礎(chǔ)的無線局域網(wǎng)進行建模、仿真、收集數(shù)據(jù)等，來檢測一個網(wǎng)絡(luò)的總體性能。

二、OPNET仿真工具

OPNET公司起源于麻省理工學(xué)院，成立于1986年。1987年OPNET公司發(fā)布了它的第一個商業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)性能仿真軟件，提供了具有重要意義的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化工具，使得具有預(yù)測性的網(wǎng)絡(luò)性能管理和仿真成為可能

OPNET Modeler提供了三層建模機制，分別在進程層，節(jié)點層和網(wǎng)絡(luò)層進行由下到上的建模。同時在仿真的過程中它采用了離散事件驅(qū)動的模擬機理。

節(jié)點模型由進程模型構(gòu)成，可以組成完整的協(xié)議棧，真實的反映所建模設(shè)備的特性。各模塊間通過數(shù)據(jù)包和狀態(tài)信息的傳遞來進行各種操作，進而實現(xiàn)設(shè)備的功能。

網(wǎng)絡(luò)模型由節(jié)點模型組成，可以通過不同的拓撲設(shè)計來構(gòu)造出各種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

三、OPNET仿真步驟

1.配置網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：opnet提供了完善的應(yīng)用及接口，可以很容易的搭建網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境，比如選擇什么樣的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的調(diào)整等。

2.配置網(wǎng)絡(luò)運行參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建好后，可以設(shè)置網(wǎng)絡(luò)運行的各個參數(shù)，模擬真實的網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)及流量。

3.收集運行信息：opnet仿真軟件可以模擬出各中環(huán)境中的運行結(jié)構(gòu)。我們可以通過它來設(shè)置我們要模擬環(huán)境的信息，并通過圖表的形式來反映仿真結(jié)果，達到數(shù)據(jù)收集的目的。

4.運行仿真：通過前三步的工作，一個仿真場景已經(jīng)完全建立，需要通過運行仿真來得到仿真運行的數(shù)據(jù)。

5.產(chǎn)生報告：通過對一個項目的不同場景（對應(yīng)著不同的方案）的仿真結(jié)果進行分析，可以產(chǎn)生研究報告，以便于對方案的可行性進行分析。

四、仿真數(shù)據(jù)分析

因此，從以上結(jié)果可以推測出，該環(huán)境配置可能沒有達到WLAN最優(yōu)的性能。進而繼續(xù)通過調(diào)節(jié)業(yè)務(wù)負載，做系列的實驗及對比，并把結(jié)果記錄如表1所示。

五、仿真總結(jié)

通過以上的仿真及仿真數(shù)據(jù)的曲線圖可知，利用OPNET仿真軟件，可以很容易的分析一個網(wǎng)絡(luò)的總體性能。同時，我們可以通過這些數(shù)據(jù)，來優(yōu)化我們原來的網(wǎng)絡(luò)和建設(shè)更加完善、性能更好的網(wǎng)絡(luò)。

OPNET給了我們跟大的方便去理性的認識我們使用的網(wǎng)絡(luò)，我們可以做很多的實驗，依此來優(yōu)化我們的網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻：

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