論戰(zhàn)場(chǎng)移動(dòng)IP戰(zhàn)斗網(wǎng)通信仿真系統(tǒng)的跟蹤研究

【摘 要】隨著社會(huì)的進(jìn)步，仿真技術(shù)被提升到一個(gè)新的臺(tái)階，越來(lái)越多的被應(yīng)用于軍事演習(xí)中，不但精度準(zhǔn)，和真人演練相比，成本較低，通過(guò)參數(shù)的評(píng)估，能夠找出問(wèn)題所在，從而不斷完善網(wǎng)通技術(shù)，隨時(shí)應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化，為通信技術(shù)保駕護(hù)航。在本文中，筆者從WLAN和移動(dòng)IP的對(duì)比出發(fā)，從而為網(wǎng)絡(luò)的綜合管理提供支撐，為軍事通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提供技術(shù)性參考。

【關(guān)鍵詞】IP 通信 仿真 研究

1 WLAN與移動(dòng)IP簡(jiǎn)介

近年來(lái)，WLAN憑借其聯(lián)網(wǎng)方便以及費(fèi)用低廉的優(yōu)勢(shì)，在各大公共區(qū)域內(nèi)廣泛興盛，受到了廣大用戶(hù)的好評(píng)。和傳統(tǒng)的有限網(wǎng)絡(luò)相比較，WLAN網(wǎng)絡(luò)從繁瑣的局域閥中脫穎而出，成為新一代網(wǎng)絡(luò)新星。在給人們帶來(lái)方便的同時(shí)，也暴露了一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在WLAN的覆蓋范圍有限，導(dǎo)致人們的活動(dòng)區(qū)域受到很大程度的限制，僅僅適合于校園以及辦公室等相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)所，在戰(zhàn)場(chǎng)中運(yùn)用是極其不便的。對(duì)于有節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)，也僅僅局限在局域網(wǎng)內(nèi)部移動(dòng)，而這正是WLAN發(fā)展的瓶頸所在。

移動(dòng)IP的出現(xiàn)恰好解決了這一難題，移動(dòng)IP實(shí)現(xiàn)了IP地址在不同網(wǎng)段之間的漫游，其主要優(yōu)勢(shì)在于在漫游過(guò)程中無(wú)需改變IP地址，且不會(huì)受到通信系統(tǒng)突然中斷帶來(lái)的干擾，是現(xiàn)代科技發(fā)展的一座里程碑，被廣泛應(yīng)用于軍事演練活動(dòng)。當(dāng)然，移動(dòng)IP的發(fā)展離不開(kāi)WLAN，可以說(shuō)，WLAN的興起成為移動(dòng)IP的始祖，兩者的結(jié)合促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的漫游。對(duì)于戰(zhàn)斗中的成員而言，其自由移動(dòng)技術(shù)無(wú)疑是帶來(lái)了極大的靈活性和便捷性，能夠更好的應(yīng)對(duì)作戰(zhàn)過(guò)程中的突發(fā)狀況，為決策者節(jié)省時(shí)間，大大提升了作戰(zhàn)過(guò)程中的勝利概率。

2移動(dòng)IP戰(zhàn)斗網(wǎng)通信仿真系統(tǒng)的跟蹤研究

本文在假設(shè)仿真平臺(tái)的理想狀況下，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)計(jì)了移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤研究。通過(guò)數(shù)據(jù)的傳輸、拆封以及網(wǎng)絡(luò)之間的通信狀況，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)移動(dòng)IP的性能進(jìn)行評(píng)估。

2.1設(shè)計(jì)思路

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)WLAN和移動(dòng)IP共存的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在理想狀況下對(duì)移動(dòng)IP的仿真場(chǎng)景進(jìn)行跟蹤，并分析發(fā)信和收信的相關(guān)節(jié)點(diǎn)。為了方便研究，該網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)中，發(fā)信節(jié)點(diǎn)為固定裝置，收信節(jié)點(diǎn)為移動(dòng)裝置，且兩者相互獨(dú)立，在工作過(guò)程中互不干擾，運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)為直線(xiàn)型。

2.2移動(dòng)IP在拓?fù)渑渲弥械墓δ茉O(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞譃槿齻€(gè)單元和六個(gè)構(gòu)件，分別為2個(gè)子網(wǎng)，1個(gè)普通路由器以及3個(gè)移動(dòng)IP路由器（HA、FA1、FA2）。子網(wǎng)包括發(fā)信節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)和收信節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)，發(fā)信節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)的功能是對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的參數(shù)設(shè)計(jì)，并且隨機(jī)分配。收信節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)的類(lèi)型是移動(dòng)IP子網(wǎng)，主要功能是從路由器中收集、整理并傳輸數(shù)據(jù)，其接口信息包含兩項(xiàng)地址，即用于標(biāo)識(shí)的IP地址以及路由器的地址。和外部路由器相比較，收信節(jié)點(diǎn)包含了子集BSS上的相關(guān)服務(wù)信息。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)功能，對(duì)于收信節(jié)點(diǎn)的漫游配置有嚴(yán)格的要求，即配置必須達(dá)到Enable。

移動(dòng)IP的三個(gè)路由器都是WLAN的數(shù)據(jù)端口接入點(diǎn)，但是功能各不相同，HA路由器屬于內(nèi)部處理器，主要負(fù)責(zé)信息的第一步接收，經(jīng)處理后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)IP所在的外部代理。為了保證傳輸過(guò)程的準(zhǔn)確性，HA路由器還需要配置靜態(tài)路由器，并且獲取下一跳的地址。FA1以及FA2是外部處理器，當(dāng)移動(dòng)IP的活動(dòng)路徑在其覆蓋的范圍之內(nèi)時(shí)，外部處理器的功能是將HA發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸給IP數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3場(chǎng)景描述

發(fā)信節(jié)點(diǎn)向收信節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的活動(dòng)路徑是沿著直線(xiàn)方向進(jìn)行，在軌跡進(jìn)行的過(guò)程中，每隔一個(gè)階段更換接入點(diǎn)以及移動(dòng)代理，這一過(guò)程使得數(shù)據(jù)封包的傳輸媒介為不同的代理，當(dāng)移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)在WLAN覆蓋區(qū)域中時(shí)，通過(guò)HA接收發(fā)信節(jié)點(diǎn)傳送的數(shù)據(jù)。當(dāng)遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域時(shí)，HA成為數(shù)據(jù)撤離的中轉(zhuǎn)站，并且需要通過(guò)FA1以及FA2兩個(gè)外部代理來(lái)傳遞信息。

2.4數(shù)據(jù)收集

在軌跡運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)據(jù)處于動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)，因此，需要掌握流動(dòng)數(shù)據(jù)的封包信息，具體包括發(fā)信節(jié)點(diǎn)以及收信節(jié)點(diǎn)的數(shù)量量，不同路由器之間的信息傳輸情況，WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)的信息荷載總量、傳輸量、延時(shí)性以及丟包率等，從而全面掌握在移動(dòng)IP和WLAN結(jié)合下，戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)在收發(fā)信息過(guò)程中的整體性能。

2.5仿真結(jié)果分析

在仿真平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)上述過(guò)程進(jìn)行了15分鐘的跟蹤，研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)的傳輸有一個(gè)媒介體，其中HA為數(shù)據(jù)收集的中轉(zhuǎn)站，最終由外部路由器代理將信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中心。此外，在跟蹤進(jìn)行到三分十五秒時(shí)，移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)自行移動(dòng)到FA覆蓋的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，并且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的正確傳輸。在此過(guò)程中，服務(wù)器的主要功能是產(chǎn)生數(shù)據(jù)包，并且實(shí)現(xiàn)了在不同序列號(hào)數(shù)據(jù)包之間的數(shù)據(jù)變換，最終傳輸?shù)胶诵难b置中。數(shù)據(jù)包在封包之前是原始數(shù)據(jù)包。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也有一部分?jǐn)?shù)據(jù)包丟失，即我們所說(shuō)的丟包率，這和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性有很大的聯(lián)系，此外，還出現(xiàn)了少數(shù)數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)的現(xiàn)象，顯然，這對(duì)于實(shí)際作戰(zhàn)過(guò)程中的通信是及其不利的。我們所要做的就是通過(guò)不斷的研究和數(shù)據(jù)跟蹤，設(shè)計(jì)出一套更加精準(zhǔn)的仿真系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)的丟包率越來(lái)越小，仿真結(jié)果越來(lái)越精準(zhǔn)，戰(zhàn)斗王的作戰(zhàn)效率越來(lái)越高。

2.6移動(dòng)IP的性能分析

從仿真跟蹤結(jié)果來(lái)看，丟包率的變化較為明顯，在實(shí)際作戰(zhàn)中，情況較為復(fù)雜，突然戰(zhàn)況較多，為了保證網(wǎng)絡(luò)通信的正常運(yùn)行，移動(dòng)IP還有待進(jìn)一步完善。此外，在本次設(shè)計(jì)中，網(wǎng)絡(luò)較為簡(jiǎn)單，運(yùn)行的路線(xiàn)單一，對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究還有待于在仿真系統(tǒng)中繼續(xù)跟蹤。

移動(dòng)IP的誕生大大提高了網(wǎng)絡(luò)的融合能力，將軍事通信推向新的高潮，反映了軍事網(wǎng)絡(luò)通信的迫切需要。然后，和國(guó)外技術(shù)相比較，我國(guó)的移動(dòng)IP發(fā)展還處于初級(jí)水平，如針對(duì)不同節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互通等。為此，我們將不斷學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)科研成果，為設(shè)計(jì)出更加靈活的戰(zhàn)斗網(wǎng)絡(luò)而不懈努力，使得中國(guó)特色軍隊(duì)的發(fā)展上升到一個(gè)新的臺(tái)階。

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