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1、精选优质文档-倾情为你奉上基于opnet移动无线网络的仿真设计任务：1. 熟练操作和运用opnet软件2. 理解和掌握无线网络的工作原理3. 理解和掌握网络仿真的原理、步骤、内容和方法4. 运用opnet软件对无线网络进行仿真要求：1. 熟练操作和运用opnet软件2. 查阅大量资料文献：明确网络仿真的原理、步骤、内容和方法3. 认真做好学习笔记，按时完成设计目录1绪论1.1 问题提出的背景1.2 研究的现状和存在的问题1.3本文研究的主要问题2 网络仿真技术3 OPNET在网络仿真中的建模原理4 基于OPNET的移动无线网络的仿真实现5 结论参考文献基于opnet移动无线网络的仿真一、 仿真
2、技术1.1什么叫仿真仿真就是采用模型来再现真实情况。模型是系统、过程或现象的物理的、数学的或其他逻辑的表达1.2仿真的分类 根据被仿真对象性质为：连续系统仿真(Continuous System Simulation)和离散事件系统仿真(Discrete Events System Simulation) 根据功能用途分为：工程仿真（Engineering Simulation）和训练仿真（Training Simulation） 根据应用领域来划分：工程领域仿真和非工程领域仿真 根据虚实结合程度来划分：结构仿真（Constructive Simulation）、虚拟仿真（Virtual Si
3、mulation）和实况仿真（Live Simulation）1.3网络仿真在今天的信息技术时代，网络结构和规模日趋复杂庞大，表现在多种类型的网络日益走向融合，业务种类增加，网络负载日益繁重，新的网络技术也层出不穷，因此如何对现有网络进行优化设计和规划是个非常富有挑战性的课题。对于企业网络，在建设网络、开展网上业务之前，需要对配置的网络设备、所采用的网络技术、承载的网络业务等方面的投资进行综合分析和评估，提出性能价格比最优的解决方案。对于运营商网络，面对用户的增加，新业务的推出以及新的网络技术的出现，技术人员和网管如果需要知道可能给网络带来瓶颈的原因是什么，是业务过于繁重、网络带宽不够还是服务
4、器处理速度不高。如果网络上增设新的业 务，对网络性能有什么影响。如果拟采用新的网络技术对网络进行升级，网络的性能会有多大幅度的改善，相比之下投入是否值得，新技术的引进是否会给网络性能带来负面影响；对于从事新协议的研发机构，如何有效逼真地模拟协议各种行为细节，如何构建接近真实有代表性的网络环境和业务，使得测试结果能够公正地评判新协议的性能?无论是构建新网络，升级改造现有网络，或者测试新协议，都需要对网络的可靠性和有效性进行客观地评估，从而降低网络建设的投资风险，使设计的网络有很高的性能，或者使测试结果能够真实反映新协议的表现。传统网络设计和规划方法主要靠经验，对复杂的大型网络，很多地方由于无法预
5、知而抓不住设计的要点。因此越来越需要一种新的网络规划和设计手段。在这种情况下网络仿真作为一种新的网络规划和设计技术应运而生，它以其独有的方法为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据，缩短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性。网络仿真技术目前已经逐渐成为网络规划、设计和开发中的主流技术。在国外，网络仿真技术的研究和应用已经有十多年的历史。以前主要用于网络协议和网络设备的开发和研究，使用者大都是大学和研究所的研究和开发人员，近年来网络仿真软件生产厂商近年来纷纷把应用和开发重点转向网络规划和设计方面，将用户由原来的研究开发人员转向网络规划和设计人员，另一方面网络仿真规划设计软件的使用和操作相当复
6、杂，还远没有达到一般网络规划设计人员经过短时间培训就能够熟练使用的目标，因此国外网络仿真软件厂家正致力于简化软件界面和操作流程，强化软件的项目应用能力，特别是加强了与网络管理软件厂商的合作，开发与网管软件的接口，使得网络模型的建立逐步自动化，加快网络建模的速度。我国的网络仿真技术的研究1999 年刚刚起步，这主要有两个原因，一个是我国数据网络的发展较晚，对网络仿真技术的需求相对不是十分迫切；另一个原因是主流的网络仿真软件基本上产自美国，而其高端产品在1998 年以前一直是对包括中国在内的社会主义国家禁运。近年来，特别是1998 年以来，由于我国数据网络的迅猛发展的拉动和美国解除高端网络仿真软件
7、出口的限制的刺激，我国的网络仿真研究和应用逐步起步。具体来说，网络仿真技术是一种通过建立网络设备、链路和协议模型, 并模拟网络流量的传输，从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据的仿真技术。从应用的角度上看，网络仿真技术有以下特点：（1）全新的模拟实验机理，使其具有在高度复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点。网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的；（2）使用范围广，既可以用于现有网络的优化和扩容，也可以用于新网络的设计，而且特别适用于大中型网络的设计和优化；（3）初期应用成本不高，而且建好的网络模型可以延续使用，后期投资还会不断下降。网络仿真技术在网络规划设计方面的应用在我国刚刚起步
8、，即使是在国外，也还只是处于初级阶段，特别是在大型网络和复杂网络的应用方面，尚存在不少重要的项目技术问题需要解决，部分已解决的问题也仍需进一步深入研究和探讨。1.3.1网络仿真的产生背景：随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化，单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发，已经不能适应网络的发展，因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能，网络仿真技术应运而生。1.3.2网络仿真的意义： 有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性，明显地降低网络投资风险，较少不必要的投资浪费。1.3.3四种网络设计方法的比较经验方法物理实验理论计算网络仿真可高性不确定高
9、低较高实现成本不确定高低中可实现性高低高中适用的网络规模中、小大型困难小中、小大型困难中、大1.4当前主要的仿真工具(1)Matlab的主要功能： 数值计算功能； 符号计算功能； 数据分析和可视化功能； 文字处理功能； SIMULINK动态仿真功能。SIMULINK是MATLAB为模拟动态系统而提出的一个交互式程序，SIMULINK允许用户在屏幕上绘制框图来模拟一个系统，并能够动态的控制该系统。SIMULINK采用鼠标驱动方式，能够处理线性，非线性、连续、离散等多种系统。(2)NS Ns是一个由UcBerkeley开发的网络仿真软件。可以对无线、有线网、卫星网，局域网和广域网等不同的网络形式进
10、行仿真。它目前可以支持TCP，UDP协议，支持FTP，Telnet，Web,，CBR and VBR等高层业务；对无线网络，支持DSR、AODV、DSDV等协议。同功能的还有opnet，glomosim前者要钱买的，后者可down到。二、OPNET简介2.1opnet简介21.2 OPNET历史和现状OPNET公司起源于MIT（麻省理工学院），成立于1986年。1987年OPNET公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性得网络性能管理和仿真成为可能。OPNET公司目前为Nasdaq上市公司，代号为OPNT，2002年被福布斯评为全美最佳2
11、00中小型企业。OPNET公司最初只有一种产品OPNET Modeler，到目前已经拥有Modeler、ITGuru、SPGuru、WDMGuru、ODK等一系列产品。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
12、智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。2.1.2 OPNET 全线产品介绍(1)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。2.1.2 OPNET 全线产品介绍(2)(1)、Modeler主要面向研发，其宗旨是为了“Accelerating Network R&D（加速网络研发）；(2)、ITGuru可以用于大中型企业，做智能化的网络设计、规划和管理；(3)
13、、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；(4)、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。(5)、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，
14、用于网络优化和规划。2.1.3 OPNET的客户群(1) 大型通信设备制造商（如3Com、Cisco、Nortel Netmork、Lucent）;(2) 大中型企业 （如BOEING、Daimler、Benz等）(3) 电信运营商(如AT&T、NTT DoCoMo、France Telecom等)(4) 军方和政府方的研发机构(5) 大专院校2.2opnet modeler简介OPNET 最早是在1986 年由麻省理工大学的两个博士创建的，并发现网络模拟非常有价值，因此于1987 年建立了商业化的OPNET。目前共有大概2700 个OPNET 用户，包括企业、网络运营商、仪器配备厂商，以及军
15、事、教育、银行、保险等领域。OPNET 近几年赢得的大量奖项是对其在网络仿真中所采用的精确模拟方式及其呈现结果的充分肯定。在设备制造领域，企业界如Cisco，运营商如AT&T，采用OPNET 做各种各样的模拟和调试。在国防领域，主要被美国广泛采用，其他国家大多低调处理。在OPNET 各种产品中，Modeler几乎包含其他产品的功能，针对不同的领域，它表现出不同的用途：（1）对于企业网的模拟，Modeler 调用已经建好的标准模型组网。在某些业务达不到服务质量要求的情况下，如网上交易、数据库等业务响应时间慢于正常情况，Modeler 捕捉重要的流量进行分析，从业务、网络、服务器三方面找出瓶颈；（2）对于比企业网更复杂的运营商（ISP）网的模拟，Modeler 焦点放在整个业务层、流量的模拟，使运营商有效查出业务配置中产生的错误，例如有哪个服务器配置
