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基于OPNET的军事通信网半实物仿真技术研究

作　者: 周俊清
导　师: 罗钧旻
学　校: 西安工业大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 军事通信网络 OPNET仿真半实物仿真包转换
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

网络仿真是进行网络协议设计验证和测试普遍采用的方法,而半实物网络仿真是一种能够更直观精确地进行网络软硬件的验证与测试的新型技术。半实物仿真是仿真领域中的一项关键技术,在网络研究中具有很广阔的应用空间。介绍了半实物网络仿真的基本原理,在此基础上深入研究了DPNET的SITL模块采用的关键技术,基于SITL模块搭建了一个半实物军事通信仿真网络。本文通过对某一军事通信网络体系结构的调查和研究,并以此军事通信网络为例,它是以总部为一层,拥有三个分支机构为另一层的两层网络拓扑结构,通过忽略该军事通信网的细节部分,提取出最主要的特点来进行建模,然后将其映射到OPNET仿真平台,采用OPNET中的SITL模块的关键技术,实现了仿真环境中的逻辑帧和实际环境中的数据帧之间的转换。本文主要研究的内容为：(1)详细研究了半实物仿真原理,在OPNET仿真平台下,运用OPNET新增加的SITL模块,从而实现了物理设备和OPNET仿真网络的互联；(2)运用SITL模块建立了半实物仿真模型,同时利用数据包捕获工具Winpcap API在仿真环境中实现数据包的截获,通过微软网络监视器捕获网络中的数据包,进行分析,从而最终实现了数据帧和逻辑帧的转换。通过对某一军事通信网络的性能参数的分析,从而对半实物军事仿真网络有一定的认识。最后对所做工作进行总结,提出下一步需要改进的工作,为OPNET软件在军事通信网络仿真方面的应用提供技术支持。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-13
  1.1 研究的背景及意义  9
  1.2 国内外研究的现状及发展趋势  9-11
    1.2.1 外军研究的现状  9-10
    1.2.2 我军研究的现状  10
    1.2.3 发展趋势  10-11
  1.3 论文主要研究内容  11
  1.4 论文的内容及组织  11-13
2 军事通信网  13-18
  2.1 军事通信网的分类  13-15
    2.1.1 军事通信网的特点  13-15
  2.2 我军军事通信网现状  15-17
    2.2.1 数据传输方式  16
    2.2.2 发展策略  16-17
  2.3 本章小结  17-18
3 OPNET网络仿真软件  18-27
  3.1 网络仿真简介  18-19
  3.2 OPNET仿真平台简介  19-20
    3.2.1 OPNET的组成  19
    3.2.2 OPNET的主要特点  19-20
  3.3 OPNET的通信仿真机制  20-22
    3.3.1 离散事件仿真机制  20
    3.3.2 仿真调度机制  20-21
    3.3.3 通信机制  21-22
  3.4 OPNET层次化的建模结构  22-23
  3.5 OPNET业务建模步骤  23
  3.6 OPNET业务建模方法  23-25
    3.6.1 完全精确的方式  23-24
    3.6.2 背景流的方式  24-25
    3.6.3 加载链路背景业务  25
  3.7 仿真结果的查看和导出  25-26
    3.7.1 仿真结果的查看  25
    3.7.2 仿真结果的导出  25-26
  3.8 本章小结  26-27
4 半实物仿真及实现过程  27-44
  4.1 网络仿真的分类  27
  4.2 半实物仿真的特点与作用  27-28
  4.3 半实物仿真网络及其实现过程  28-31
    4.3.1 OPNET软件中的半实物仿真发展历程  28-29
    4.3.2 半实物仿真的原理  29
    4.3.3 在OPNET中用SITL模块实现半实物仿真原理  29-30
    4.3.4 SITL模块的三种实现方式  30-31
  4.4 SITL仿真的关键技术  31
  4.5 数据包的截获  31-38
    4.5.1 利用WinPcap软件截获数据包的原理  33
    4.5.2 将网卡设置为混杂模式  33-36
    4.5.3 在windows下捕获数据包  36
    4.5.4 利用winpcap对网络数据包的捕获和过滤  36-38
  4.6 用微软网络监视器抓取逻辑数据包  38-41
    4.6.1 微软网络监视器及其功能  38
    4.6.2 用微软网络监视器捕获仿真网络中的逻辑帧  38-40
    4.6.3 仿真实验中的逻辑帧  40-41
  4.7 数据帧和逻辑帧的转换  41-43
  4.8 本章小结  43-44
5 战术通信网的仿真  44-59
  5.1 网络拓扑设计  44-47
    5.1.1 网络拓扑设计思路  44-46
    5.1.2 业务建模及仿真  46-47
  5.2 精确建立SITL模型  47-49
    5.2.1 SITL建模实验需求  47
    5.2.2 建立Washington DC内部的半实物仿真网络  47
    5.2.3 Sim_Real实现数据交互  47-49
  5.3 VC的安装及环境变量的设置  49-50
    5.3.1 修改OPNET有关与VC联合调试的属性  49-50
    5.3.2 调试步骤  50
  5.4 测试sim_real仿真过程及结果  50-51
  5.5 军事通信网仿真结果及结论  51-58
    5.5.1 环境参数配置  52
    5.5.2 半实物军事通信仿真网络的运行及结论  52-53
    5.5.3 在仿真网络中相关参数收集及结论  53-58
  5.6 本章小结  58-59
6 结论  59-61
参考文献  61-63
攻读硕士学位期间发表的论文  63-64
致谢  64-66

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