武警部队应急指挥通信网扩展WLAN的建模与仿真

董思妤　李莎莎　白书琴

摘 要 参考武警部队维稳处突实际，设计一个具有普遍应用价值的WLAN网络拓扑结构，利用OPNET仿真软件对该拓扑结构进行模拟仿真，通过对网络性能参数的分析，为该网络在应急指挥通信中的应用提供理论支持。

关键词 WLAN IEEE 802.11 OPNET 仿真

中图分类号：TP391.9；E9 文献标识码：A

0引言

当前，信息化是武警部队建设的主要方向，通信方面“三网一系统”已初具规模，基本能够满足武警部队在日常任务中的通信要求，但通信网的末端建设还没有受到关注，因此，将无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）技术作为通信网的扩展网络渗透到部队日常任务中去具有重要的应用前景。

1武警部队的通信网现状及扩展需求

武警部队的通信网主要由“三网一系统”构成，有线网承担着保障武警部队执勤中心工作的重任，上至武警总部，下至基层中队都由“三级网”连接到一起。作为通信网中与日常业务接触最为紧密的网络，有线网的性能十分有限。在无线网、卫星网覆盖不全，机动通信系统部署缺口较大的情况下，有线网的性能瓶颈制约着部队遂行任务的战斗力。随着武警部队信息化建设力度的不断加大，有线网的性能也将不断提高。

随着WLAN的广泛应用，将WLAN技术应用到武警部队通信网中，作为主网的扩展网络，覆盖更大范围以及丰富“三级网”的神经末梢，具有相当重要的应用前景。例如，武警部队在某些抗震救灾、维稳处突的任务现场，由于执行的是临时任务，指挥所需要在短时间内建立起来。如果将WLAN技术应用到类似的场景中，由于采取的是无线信道，只需要将计算机接入到无线局域网中，就可以节约大量原来用于布置网络线路的时间和精力。用WLAN取代传统的有线局域网，在指挥所范围内的计算机都将摆脱网络线路的束缚，不管是展开还是撤离又或者是将网络进行扩展都将变得方便快捷。

2扩展WLAN及仿真工具介绍

WLAN是一种数据传输系统。它是利用射频RF技术取代双绞线所构成的局域网络。无线局域网络一般不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以延伸网络。目前广泛应用的技术是IEEE 802.11 系列。其中IEEE 802.11n可工作在2.4GHz和5GHz两个频段，理论速率最高可达600Mbps（目前业界主流为300Mbps），无论是传输距离还是传输速率都占有优势，因此可选择IEEE 802.11n 作为仿真标准。

OPNET 网络仿真软件是由美国OPNET Technology 公司开发的一个大型的通信与计算机网络仿真软件包，是目前世界上先进的网络仿真开发和应用平台之一。

3网络拓扑建模与仿真

假定场景为应急指挥中心驻地，该指挥中心内建立了一个WLAN，由10个终端与1个AP组成一个星形结构，各终端通过AP连接交换机、服务器接入主干网。业务数据有web浏览、文件传输、视频会议等，主要统计该WLAN的网络时延和网络吞吐量，以评价WLAN网络是否达到实用要求。

将网络拓扑结构映射到OPNET 14.5中，如图1 所示。

考虑到在实际维稳处突任务中，指挥所的面积一般不会将范围铺得非常广，因此在建立模型时将网络拓扑结构建在100M*100M的范围内。然后进行相应的业务参数配置，收集统计量网络延时Delay（Sec）、网络负载Load（bits/sec）和网络吞吐量Throughput（bits/sec）并运行仿真。

4仿真结果分析

设置仿真持续时间为1小时，仿真结束以后搜集统计数据。结果如图2和图3。

从图2可看出，在网络初始化结束以后，整个网络进入了稳定工作状态，时延非常小，维持在0.4ms，网络实时性好。从图3可看出，网络吞吐量与总负载的比例一直保持在95%左右，说明网络性能稳定，足以满足一般指挥要求。

5 结论

本文利用OPNET 网络仿真软件，对武警部队应急指挥通信网扩展WLAN进行了建模与仿真，对网络性能指标时延、负载和吞吐量进行了分析，仿真结果表明该网络性能稳定，为该网络应用在武警部队遂行任务中提供了客观的定量依据。

参考文献

[1] 龙华.OPNET Modeler 与计算机网络仿真[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.

[2] 王玲芳，母景琴.计算机网络仿真OPNET实用指南[M].北京：机械工业出版社，2014.