基于OPNET的地域通信网网络仿真研究

ATM呼叫控制模块提供了数据面和控制面之间的访问接口。本模块的主要状态有：初始化状态、配置状态、获取ATM状态信息、空闲状态、连接建立请求状态、连接建立指示状态、永久虚通道配置请求状态、连接状态、数据传输状态、连接释放请求状态、连接释放指示状态、连接释放状态等。

3 仿真应用
3．1 网络仿真模型实例
在OPNET网络仿真环境下搭建一个骨干网络为四节点五链路的网络结构仿真模型，如图5所示。

此模型中有5类节点：中心交换机、本地交换机、话音业务终端、数据业务终端和移动干扰节点。
中心交换机节点间采用无线通信，每对收发信机采用不同的通信频率，即每个中心交换机与其他不同中心交换机之间通信所采用的收发信机频率不同。
本地交换机节点之间、本地交换机与终端之间采用有线通信。本地交换机的配置与中心交换机配置基本相同，只是其所有端口均为有线。
数据业务终端类型为ATM工作站和服务器。ATM服务器支持所有的应用层模型。ATM工作站的特色是应用层程序需经由IP层与ATM层通信，而不能直接与ATM层通信。所有从工作站发出的具有相同目的地址的数据经由同一条ATM链路发往服务器，而不管这些数据是否来自同一应用程序。
话音业务终端类型为普通客户端节点。其特征是应用层与ATM层直接连接，而不须经由IP层。普通客户端节点模型为每个应用层任务建立了一个独立的ATM连接。
3．2 参数配置
对节点参数、全局参数和主询参数进行配置，并配置终端节点间的话音和数据业务。话音与数据源终端节点通过本地交换机连接到中心交换机1，然后选择一条链路到达中心交换机3，再通过本地交换机转至相应的目的终端节点。干扰机以一定的航线飞行，对中心交换机1实施干扰。
相关参数设置情况如表1所示。

3．3 仿真结果及分析
设置干扰机飞行航线，同时对中心交换机1与中心交换机3、中心交换机1与中心交换机5之间的两条链路实施干扰，运行本仿真场景。
3．3．1 固定干扰机航线
设置干扰机与中心交换机1之间垂直距离为420 km，运行仿真，查看统计分析结果。
1) 全局统计量
在全局范围内，收集话音业务和数据EMAIL业务的收发情况，用收发曲线来描述，以反映整个网络内数据业务与话音业务的传送质量。
全局话音业务收发曲线如图6所示，可以看出，在本仿真场景和仿真参数设置下，全局话音业务发送与接收之间有较大的差距，即话音业务损耗较大，说明其受干扰机的影响较大。

全局数据EMAIL业务收发曲线如图7所示，可以看出，在本仿真场景和仿真参数设置下，全局数据Email业务具有较高的实时丢包率，说明在此情况下，全局数据Email业务受干扰机的影响很大，干扰效果比较明显。

2)链路统计量
本仿真模式下，同时对中心交换机1与3、中心交换机1与5之间的两条链路实施干扰，这里用受干扰的两条链路的吞吐量来衡量其被干扰的程度。
中心交换机1与3之间链路吞吐量曲线如图8所示，可以看出，中心交换机1与3之间具有一定的链路吞吐量，说明即使是在受干扰的情况下，也有相当一部分数据或话音业务是经由此链路到达目的端的。

中心交换机1与5之间链路吞吐量曲线如图9所示，可以看出，中心交换机1与5之间链路吞吐量几乎为零，这是因为，数据与话音业务的交互都需经由中心交换机1到达3，而它们之间存在直接路由1->3，以及间接路由：1->4->3、1->5->3．在同时受干扰且直接路由仍有可用带宽的情况下，数据及话音业务仍选择直接路由。

3．3．2 多条干扰机航线
保持干扰机发射功率与信号功率不变，设置八条不同的干扰机飞行航线，(干扰机与中心交换机1之间的垂直距离从480 km到340 km)。运行仿真，根据统计结果绘制全局话音业务呼损率与数据业务丢包率曲线，分别如图10、图11所示。

从图10、图11可以看出，在干扰功率不变的情况下，随着干扰机与被干扰节点间垂直距离的增加，全局话音业务呼损率、全局数据Email业务丢包率呈降低趋势。在垂直距离为340 km时，话音业务呼损率达到37％，数据业务丢包率达到70％，此时，干扰效果已经相当明显，收发信方基本上已不能正常通信。

4 结束语
本文基于OPNET网络仿真工具对地域通信网网络仿真模型进行了深入研究，对网络中各类节点如交换机、终端、干扰机等进行了节点级和进程级模型的设计和实现。然后给出了一个四节点五链路的典型地域通信网应用实例，搭建了网络模型，并就仿真相关的各项参数进行了设置。设定干扰机飞行航线，同时干扰两条链路，对此场景进行仿真，绘制全局话音业务和数据业务的收发曲线和被干扰链路的吞吐量曲线。在航线改变的情况下，进行多次仿真，根据仿真统计结果绘制全局数据业务丢包率曲线和话音业务呼损率曲线。仿真结果表明，随着干扰机与被干扰节点间垂直距离的增加，全局数据业务丢包率和话音业务呼损率均呈降低趋势，且在垂直距离340km时，话音呼损率达到37％，数据丢包率达到70％，基本达到了干扰收发信双方通信的目的。