OPNET Modeler网络建模与仿真 教学课件 作者 李馨 第6 10章 第10章.pptVIP

第10章 OPNET Moduler 无线建模 知识点： 　　无线建模概述  　　节点和子网的移动性建模 　　并行仿真 　　调制曲线编辑器 　　天线模式编辑器 　　无线收/发信机编辑器 本章导读：　　随着无线网络的不断发展，对于无线网络领域的研究也越来越多。OPNET专门提供了无线模块用于仿真各种无线网络，如无线局域网、蜂窝移动网、卫星通信网等。本章介绍无线建模的基本概念和相关的各种编辑器，最后举例说明如何进行无线建模。 　　　　　　10.1 无线建模概述10.1.1 无线通信基础　　无线模型是建立在广播介质上的，无线节点以及无线子网在仿真中都可移动，因此建立一个无线网络不能单纯地仿照固定节点和有线链路，还需要了解一些必要的无线网络概念。 　　1. 无线链路　　无线链路与总线链路类似，也是通过广播的方式来发送包的。但不同于点到点链路，无线链路并没有静态的表示形式，也就是说，在网络模型中无线链路是不可见的，它是在仿真中动态建立的。无线链路可存在于任何无线收信机—发信机信道之间，其建立依赖于多种仿真参数，如频带、调制类型、发信机功率、移动对象的距离以及天线方向性等。 　　2. 连通性　　由于无线通信采用广播方式，并且依赖于动态变化的参数，因而收/发信机管道必须确定发信机信道和每个收信机信道之间传输的连通性。影响收/发信机管道网络级特征的因素有源和目的节点的位置、节点间的距离以及源到目的节点的无线信号传播的方向。这些与位置相关的参数对于移动节点或卫星节点来说，在仿真过程中都有可能发生改变。　　3. 仿真效率　　在无线网络仿真中需要进行大量的计算，比如OPNET需要为每个传输的包测试可能的发信机—收信机连接，并且频繁地验算移动站点的位置。因此无线仿真相当耗时，不过无线模块提供了多种减少仿真时间的方法。 10.1.2 无线对象　　无线对象包括无线链路、移动站点和卫星站点。表10-1列出了常见的无线对象。 　　1. 无线子网　　无线模块在OPNET的标准模型库中加入了两类子网：移动子网和卫星子网，它们可包含固定节点和移动节点。子网又可嵌套其他固定子网或移动子网。例如，表示空间站的卫星子网可能嵌套固定子网(如局域网)、移动子网(如携带各种通信设备的宇航员)、固定节点(如无线收/发信机)、移动节点(如便携式电脑)。 表10-1 网络模型对象 　　在仿真中，可通过三种方式来改变移动子网的位置：预定义的轨迹段(Trajectory Segment)、矢量轨迹或直接改变子网的位置属性。如果指定了轨迹段，则子网将在仿真中自动更新其位置。移动子网的典型应用为那些随着时间改变其整体位置的网络，如潜水艇、轮船或飞机。在仿真中，卫星子网可沿着为其指定的轨道运行，并随时间改变其位置。由于移动子网和卫星子网都是相对于地球移动的，因而子网内外的对象不能通过点到点或总线链路进行连接。 　　2. 无线通信节点　　无线模块在OPNET的标准模型库中加入了两类通信节点：移动节点和卫星节点，它们都和固定的通信节点类似，但可在仿真中改变其位置。移动节点可沿着预定义的轨迹运行，也可按照节点进程的安排移动，而卫星节点只能沿着指定的轨道移动。 　　移动节点用于模拟那些随时间而改变位置的网络元素，如汽车、飞机和轮船。在仿真中，移动节点也可通过三种方式来改变其位置：轨迹段、矢量轨迹或直接改变节点的位置属性。如果指定了轨迹段，节点就可在仿真中自动更新其位置。卫星节点用于模拟随时间而改变位置的卫星对象，它沿着为其指定的轨道绕地球移动。如果子网包含已指定轨道的卫星节点，那么父级子网的位置和大小不会影响卫星的轨道路径。这与固定节点和移动节点不同，固定节点和移动节点的位置定义都是与它们的父级子网相关联的。由于移动节点和卫星节点都是相对于地球移动的，因而它们不能通过点到点或总线链路连接。 　　3. 无线通信链路　　无线链路并不通过对象来表示，而是由仿真内核动态确定的。模型中的所有节点可根据动态确立的链路来进行通信。无线收/发信机在无线链路的确立上扮演着重要的角色。不同于点到点链路和总线链路，无线链路无法通过属性值来确定管道阶段，因此无线收/发信机确定适当的管道阶段值，并通过计算来确定包是否被成功接收及何时接收。　　默认收/发信机管道将计算目的节点是否在源站点的视距范围内，因此站点的位置是无线链路的主要决定因素。视距是与站点和地球的相对位置有关的。若地表位于两个站点 之间，那么站点就被关闭并停止对无线链路的计算；若不在两个站点之间，那么链路关闭，可继续计算链路。若采用地形建模，那么链路关闭将会受到除地球曲率外的多种地形特征的影响，如山丘等。　　站点间的相对位置决定了无线信号的传播延时和路径损耗。默认收/发信机计算从源站点到目的站点传播的无线信