武警部隊應急指揮通信網擴展WLAN的建模與仿真

董思妤　李莎莎　白書琴

摘 要 參考武警部隊維穩處突實際，設計一個具有普遍應用價值的WLAN網絡拓撲結構，利用OPNET仿真軟件對該拓撲結構進行模擬仿真，通過對網絡性能參數的分析，為該網絡在應急指揮通信中的應用提供理論支持。

關鍵詞 WLAN IEEE 802.11 OPNET 仿真

中圖分類號：TP391.9；E9 文獻標識碼：A

0引言

當前，信息化是武警部隊建設的主要方向，通信方面“三網一系統”已初具規模，基本能夠滿足武警部隊在日常任務中的通信要求，但通信網的末端建設還沒有受到關注，因此，將無線局域網（Wireless Local Area Network，WLAN）技術作為通信網的擴展網絡滲透到部隊日常任務中去具有重要的應用前景。

1武警部隊的通信網現狀及擴展需求

武警部隊的通信網主要由“三網一系統”構成，有線網承擔著保障武警部隊執勤中心工作的重任，上至武警總部，下至基層中隊都由“三級網”連接到一起。作為通信網中與日常業務接觸最為緊密的網絡，有線網的性能十分有限。在無線網、衛星網覆蓋不全，機動通信系統部署缺口較大的情況下，有線網的性能瓶頸制約著部隊遂行任務的戰斗力。隨著武警部隊信息化建設力度的不斷加大，有線網的性能也將不斷提高。

隨著WLAN的廣泛應用，將WLAN技術應用到武警部隊通信網中，作為主網的擴展網絡，覆蓋更大范圍以及豐富“三級網”的神經末梢，具有相當重要的應用前景。例如，武警部隊在某些抗震救災、維穩處突的任務現場，由于執行的是臨時任務，指揮所需要在短時間內建立起來。如果將WLAN技術應用到類似的場景中，由于采取的是無線信道，只需要將計算機接入到無線局域網中，就可以節約大量原來用于布置網絡線路的時間和精力。用WLAN取代傳統的有線局域網，在指揮所范圍內的計算機都將擺脫網絡線路的束縛，不管是展開還是撤離又或者是將網絡進行擴展都將變得方便快捷。

2擴展WLAN及仿真工具介紹

WLAN是一種數據傳輸系統。它是利用射頻RF技術取代雙絞線所構成的局域網絡。無線局域網絡一般不是用來取代有線局域網絡，而是用來彌補有線局域網絡之不足，以延伸網絡。目前廣泛應用的技術是IEEE 802.11 系列。其中IEEE 802.11n可工作在2.4GHz和5GHz兩個頻段，理論速率最高可達600Mbps（目前業界主流為300Mbps），無論是傳輸距離還是傳輸速率都占有優勢，因此可選擇IEEE 802.11n 作為仿真標準。

OPNET 網絡仿真軟件是由美國OPNET Technology 公司開發的一個大型的通信與計算機網絡仿真軟件包，是目前世界上先進的網絡仿真開發和應用平臺之一。

3網絡拓撲建模與仿真

假定場景為應急指揮中心駐地，該指揮中心內建立了一個WLAN，由10個終端與1個AP組成一個星形結構，各終端通過AP連接交換機、服務器接入主干網。業務數據有web瀏覽、文件傳輸、視頻會議等，主要統計該WLAN的網絡時延和網絡吞吐量，以評價WLAN網絡是否達到實用要求。

將網絡拓撲結構映射到OPNET 14.5中，如圖1 所示。

考慮到在實際維穩處突任務中，指揮所的面積一般不會將范圍鋪得非常廣，因此在建立模型時將網絡拓撲結構建在100M*100M的范圍內。然后進行相應的業務參數配置，收集統計量網絡延時Delay（Sec）、網絡負載Load（bits/sec）和網絡吞吐量Throughput（bits/sec）并運行仿真。

4仿真結果分析

設置仿真持續時間為1小時，仿真結束以后搜集統計數據。結果如圖2和圖3。

從圖2可看出，在網絡初始化結束以后，整個網絡進入了穩定工作狀態，時延非常小，維持在0.4ms，網絡實時性好。從圖3可看出，網絡吞吐量與總負載的比例一直保持在95%左右，說明網絡性能穩定，足以滿足一般指揮要求。

5 結論

本文利用OPNET 網絡仿真軟件，對武警部隊應急指揮通信網擴展WLAN進行了建模與仿真，對網絡性能指標時延、負載和吞吐量進行了分析，仿真結果表明該網絡性能穩定，為該網絡應用在武警部隊遂行任務中提供了客觀的定量依據。

參考文獻

[1] 龍華.OPNET Modeler 與計算機網絡仿真[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006.

[2] 王玲芳，母景琴.計算機網絡仿真OPNET實用指南[M].北京：機械工業出版社，2014.