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Adhoc网络仿真

Adhoc网络仿真
Adhoc网络仿真

Harbin Institute of Technology

无线自组织网络

课程报告

姓名:李焕英

学号: 1130510205

班级: 1305102

指导教师:张文彬

院系:电子与信息工程学院

时间:2016年12月

RTS/CTS机制下802.11b的最大吞吐量仿真

一、背景知识

1、Ad hoc网络中MAC协议

(1)IEEE 802.11的分布式协调功能(DCF)

DCF的基本思路:在无线网络上不可能进行冲突检测,故不设置冲突检测机制,采用规则延迟来处理,以保证MAC控制的可操作性和公平性。基本原则为:节点要发送MAC帧,首先监听无线信道,若空闲,则可以发送该帧;否则延迟等待,再次竞争发送。

(2)面临的主要问题:“隐藏”终端问题

假设:A正在向B传输数据,C也要向B发送数据

隐藏终端:在接收者的通信范围内而在发送者的通信范围外的终端。带来的问题是A向B发送报文,C听不到A的发送。C也发送报文时在B发生碰撞。单频网络的信道接入控制协议,使用RTS-CTS握手机制,力求解决Ad hoc网络中的隐藏终端和暴露终端问题,是构成其他机制的基础。

(3)解决隐藏终端的方法—RTS/CTS

a)节点A向节点B发送RTS,表明A需要向B发送数据。RTS 帧有两个目

的:预约无线链路的使用权,并要求接收到这一消息的其他的工作站停

止发送。(发送端清场)

b)B接收到A的RTS后,向周边所有节点发出CTS信号,表明已准备就绪,

A可以发送。而其他欲向B发送数据的节点则暂停发送。(接收端清场)

c)在A、B双方成功交换RTS/CTS信号后,即完成握手后A向B开始发送数

据。

这种机制保证了多个互不可见的发送节点同时向一个接受节点发送信息时,实际上只能是收到接受节点回应CTS的那个节点能够发送,避免了冲突发生。实际上,冲突还是有可能发生,即A、C同时向B发送RTS时,两者的RTS在B上冲突,B无法接收准确的信息,则不发送任何回应的CTS。这样,A和C都收不到B的CTS消息,则采用退避竞争机制分配一个随机定时值,再竞争发送RTS,直到成功为止。

(4) RTS-CTS握手机制

a)当一个终端要发送数据给另一个终端时,它首先发送一个RTS给目标终

端。

b)接收节点准备好接收工作,则回复一个CTS。

c)发送者确认来自接收节点的CTS,则开始发送报文。

d)如果发送者没有收到接收节点的CTS,则重发RTS,并等待回应。

e)其他接收到RTS或CTS的节点采用二进制指数退避算法延迟数据发送,

以避免冲突。

(5)分析侦听到RTS或CTS控制报文的其他终端的反应过程

a)侦听到RTS控制报文的任何其他终端均向A关闭,而且在足够长的时间

保持沉默,使A可以无冲突的收到CTS控制报文。

b)所有侦听到CTS控制报文的终端均向B关闭,而且在后继数据到来期间

保持沉默,时间长短可以从CTS报文中得到。

可能冲突:C、B同时向A发送RTS,则二进制指数退避。每次冲突退避加倍,每次成功发送后,减少到最小的退避窗口。在多终端单一小区环境下,将会总有利于成功发送的节点再次发送,从而影响公平性。

2、带有RTS/CTS的扩展DCF

(1)RTS/CTS机制

机制的使用是可选的,每个802.11节点必须实现该功能。

明确预留信道,避免“隐藏”终端冲突

a)发送者发送短的RTS(请求发送);

b)接收者用短的CTS(清除发送);

c)CTS为发送者预留了带宽同时通告所有的站点(包括隐藏站点);

d)RTS/CTS长度很短,冲突的概率小;

(2)带RTS/CTS的DCF机制工作过程

当发射端希望发送数据时,首先检测信道是否空闲,若是信道为空闲时,送出RTS,RTS信号包括发射端的地址、接收端的地址、下一笔数据将持续发送的时间等信息。接收端收到RTS信号后,将响应短信号,CTS信号上也包含根据RTS 内记录修正后的剩余的持续发送的时间。当发射端收到CTS包后,随即开始发送数据包。

接收端收到数据包后,将以包内的CRC的数值来检验包数据是否正确,若结果正确,接收端将响应ACK包,告知发射端数据已经被成功地接收。当发射端没有收到接收端的ACK包时,将认为包在传输过程中丢失,而一直重新发送包。3、吞吐量

随着物理层传输速率的提高,系统中的吞吐量是否也会成正比的提高呢?其实不然。首先,无线网络中存在一些无法避免的开销,如采用CSMA/CA策略时,传送前必须先等待DIFS的时间,这意味着通道并不是时时刻刻都在传送数据。其次,像RTS/CTS、ACK等控制包也会带来额外的开销。

下面分析PLCP的long preamble、short preamble对吞吐量的影响。(1)802.11b物理层(Physical Layer)

首先,802.11b的物理层是由两个部分组成的,分别为Physical Layer Convergence Protocol(PLCP)和Physical Medium Dependent(PMD)。PMD主要负责无线信号的调制和解调,PLCP则负责将MAC层传下来的数据包传给PMD,以及检测通道的状态是处于忙碌还是闲置,然后将结果返回给MAC层,即Clear Channel Assessment(CCA)。在PLCP里提供两种类型的preamble Long preamble 和short preamble,在标准中,长前导是必须提供的,短前导则为可有可无的选项,主要用来缩减开销,提升传输效果。

(2)IEEE 802.11b的MAC层

在MAC层也有header,如下图所示,header加CRC占了34bytes,此部分即为开销。但大部分时候只会用到Address1到Address3,Address4不会用到,所以一般来说,MAC层的开销都会设为28bytes。

二、实验内容

1、802.11b RTS/CTS模式下的吞吐量推导

接下来推导在802.11b的基本模式的环境的基础上推导RTS/CTS模式系统

能达到的最大的吞吐量。下表是推导时使用的符号及其含义。

2、计算结果

在基本模式下,数据包传送的周期是要先等待Channel idle 和TDIFS ,然后传送数据包,再等待一个TSIFS ,由接收端送出ACK ,才完成整个数据的传送过程。在最理想情况下,如果传送的数据包没有发生碰撞,则:

us T CW W C slot 3102min =?=

如果是LDATA 为2000B ,数据传输速率为11Mbps ,且使用long preamble 时,传送DATA 的延迟时间为: 三、us T T T T T DATA DATA H PHY P DATA D 909.166611820001182848144=?+?+

+=+++=-- 传送ACK 的延迟时间为:

四、 us T T T T ACK PHY P ACK D 304181448144=?+

+=++=-

传送RTS 的延迟时间为: 五、 us T T T T RTS PHY P RTS D 352182048144=?+

+=++=-

传送CTS 的延迟时间为:

六、

us

T

T

T

T

CTS

PHY

P

CTS

D

304

1

8

14

48

144=

?

+

+

=

+

+

=

-

最大可达到的吞吐量为:

Mbps

T

T

T

T

T

T

T

W

C

T

L

ACK

SIFS

DATA

SIFS

CTS

SIFS

RTS

DIFS

DATA

2929 .5

2

304

10

2

909

.

1666

10

304

2

10

352

310 50

2000 8

8

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

?

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

?

τ

τ

τ

如果使用short preamble时:

七、

us

T

T

T

T

T

DATA

DATA

H

PHY

P

DATA

D

909

.

1570

11

8

2000

11

8

28

24

72=

?

+

?

+

+

=

+

+

+

=

-

-

八、

us

T

T

T

T

ACK

PHY

P

ACK

D

208

1

8

14

24

72=

?

+

+

=

+

+

=

-

九、

us

T

T

T

T

RTS

PHY

P

RTS

D

256

1

8

20

24

72=

?

+

+

=

+

+

=

-

十、

us

T

T

T

T

CTS

PHY

P

CTS

D

208

1

8

14

24

72=

?

+

+

=

+

+

=

-

最大可达到的吞吐量:

十一、

Mbps

T

T

T

T

T

T

T

W

C

T

L

ACK

SIFS

DATA

SIFS

CTS

SIFS

RTS

DIFS

DATA

06311

.6

2

208

10

2

909

.

1570

10

208

2

10

256

310

50

2000

8

8

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

?

=

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

?

τ

τ

τ

三、仿真验证

使用长导时的结果:

四、程序代码

# This script is created by NSG2 beta1

#

proc getopt {argc argv} {

global opt

lappend optlist nn

for {set i 0} {$i < $argc} {incr i} {

set opt($i) [lindex $argv $i]

}

}

getopt $argc $argv

#opt(0):封包的大小

#opt(1):选择是long preamble还是short preamble

#remove useless headers

remove-all-packet-headers ;# removes all except common

add-packet-header IP LL Mac ARP TCP ;# needed headers

Mac/802_11 set CWMin_ 31

Mac/802_11 set CWMax_ 1023

Mac/802_11 set SlotTime_ 0.000020 ;# 20us

Mac/802_11 set SIFS_ 0.000010 ;# 10us

Mac/802_11 set PreambleLength_ 72 ;# 144 bit

Mac/802_11 set ShortPreambleLength_ 72 ;# 72 bit

Mac/802_11 set PreambleDataRate_ 1.0e6 ;# 1Mbps

Mac/802_11 set PLCPHeaderLength_ 48 ;# 48 bits

Mac/802_11 set PLCPDataRate_ 1.0e6 ;# 1Mbps

Mac/802_11 set ShortPLCPDataRate_ 2.0e6 ;# 2Mbps

Mac/802_11 set RTSThreshold_ 1000 ;# bytes Disable RTS/CTS Mac/802_11 set ShortRetryLimit_ 7 ;# retransmissions

Mac/802_11 set LongRetryLimit_ 4 ;# retransmissions

Mac/802_11 set newchipset_ false ;

# use new chipset,allowing a more recent packet to be correctly received in # place of the first sensed packet

Mac/802_11 set dataRate_ 11Mb ;# 802.11 data transmission rate

Mac/802_11 set basicRate_ 1Mb ;# 802.11 basic transmission rate

#Mac/802_11 set aarf_ false ;# 802.11 Auto Rate Fallback

#opt(1) 1: short preamble 0:long preamble

# if {$opt(1) > 0} {

# ErrorModel80211 shortpreamble 1 ;# toggle 802.11 short preamble on/off # }

#===================================

# Simulation parameters setup

#===================================

set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# channel type

set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model

set val(netif) Phy/WirelessPhy ;# network interface type

set val(mac) Mac/802_11 ;# MAC type

set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;# interface queue type

set val(ll) LL ;# link layer type

set val(ant) Antenna/OmniAntenna ;# antenna model

set val(ifqlen) 10 ;# max packet in ifq

set val(nn) 2 ;# number of mobilenodes

set val(rp) DSDV ;# routing protocol

set val(stop) 100.0 ;# time of simulation end

# 产生一个仿真的对象

set ns_ [new Simulator]

# 定义一个记录文件,用来记录封包传送的过程

set tracefd [open simple.tr w]

$ns_ trace-all $tracefd

# 打开一个 NAM trace文件

set nf [open out.nam w]

$ns_ namtrace-all-wireless $nf 100 100

# set up topography object

# 建立一个拓扑对象

set topo [new Topography]

# 拓扑的范围为 100m x 100m

$topo load_flatgrid 100 100

# Create God

create-god $val(nn)

set chan_1_ [new $val(chan)]

# 设置结点参数

$ns_ node-config -adhocRouting $val(rp) \

-llType $val(ll) \

-macType $val(mac) \

-ifqType $val(ifq) \

-ifqLen $val(ifqlen) \

-antType $val(ant) \

-propType $val(prop) \

-phyType $val(netif) \

-channel $chan_1_ \

-topoInstance $topo \

-agentTrace ON \

-routerTrace OFF \

-macTrace ON \

-movementTrace OFF

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

set node_($i) [$ns_ node]

$node_($i) random-motion 0 ;# disable random motion }

set rng [new RNG]

$rng seed 1

set rand1 [new RandomVariable/Uniform]

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

puts "wireless node $i created ..."

set x [expr 50+[$rand1 value]*50]

set y [expr 50+[$rand1 value]*50]

$node_($i) set X_ $x

$node_($i) set Y_ $y

$node_($i) set Z_ 0.0

puts "X_:$x Y_:$y"

}

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

set udp_($i) [new Agent/UDP]

$udp_($i) set packetSize_ 2000

$ns_ attach-agent $node_($i) $udp_($i)

set null_($i) [new Agent/LossMonitor]

$ns_ attach-agent $node_($i) $null_($i)

}

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

if {$i == ($val(nn)-1)} {

$ns_ connect $udp_($i) $null_(0)

} else {

set j [expr $i+1]

$ns_ connect $udp_($i) $null_($j)

}

set cbr_($i) [new Application/Traffic/CBR]

$cbr_($i) attach-agent $udp_($i)

$cbr_($i) set type_ CBR

#使用者所使用的packet size包含了IP header,所以要先扣除20bytes $cbr_($i) set packet_size_ [expr $opt(0)-20]

$cbr_($i) set rate_ 5Mb

$cbr_($i) set random_ false

}

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

$ns_ at 1.1 "$cbr_($i) start"

$ns_ at 5.1 "$cbr_($i) stop"

}

# Tell nodes when the simulation ends

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

$ns_ at 100.0 "$node_($i) reset";

}

$ns_ at 100.0 "stop"

$ns_ at 100.01 "puts \"NS EXITING...\" ; $ns_ halt"

$ns_ at 45.0 "record"

set first_time 10000.0

set last_time 0.0

proc record {} {

global ns_ null_ val first_time last_time

set sum 0

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

set th 0

#统计接收端收了多少个bytes

set a [$null_($i) set bytes_]

#最后一笔接收封包时间丁

set b [$null_($i) set lastPktTime_]

#第一笔接收封包时间丁

set c [$null_($i) set firstPktTime_]

#判断系统中,最后一笔接收封包时间丁

if {$first_time>$c} {

set first_time $c

}

#统计系统中,最后一笔接收封包时间

if {$last_time<$b} {

set last_time $b

}

if {$b>$c} {

# 统计系统中,接收了多少个bytes

set t_bytes [expr $a*8]

set sum [expr $sum+$t_bytes]

}

}

# 统计系统中,平均吞吐量

puts "total throughput:[expr $sum/($last_time-$first_time)] bps"

}

proc stop {} {

global ns_ tracefd

$ns_ flush-trace

close $tracefd

exec nam out.nam &

}

puts "Starting Simulation..."

$ns_ run

基于OPNET的IP_QoS仿真

基于OPNET的IP QoS仿真 摘要:网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据。网络仿真技术能够迅速地建立起现有网络的模型,并能够方便地修改模型并行仿真,这使得网络仿真非常适用于预测网络的性能,回答"WHAT…IF…"这样的问题。本文概要的介绍了网络仿真软件OPNET以及如何进行基于OPNET的IP QoS仿真。 关键词网络仿真、OPNET、IP QOS仿真 WFQ、PQ OPNET-based Simulation of IP QoS Abstract Network simulation for network planning and design can provide a reliable quantitative basis. Network simulation technology can quickly build models of existing networks and can easily modify the model and simulation, which makes network simulation is applied to predict the network performance, the answer "WHAT ... IF ..." this problem. This paper describes the outline of the OPNET network simulation software, and how the IP QoS-based OPNET simulation. Keywords:Network simulation, OPNET, IP QOS simulation ,WFQ,PQ 目录

网络教学与资源管理平台技术要求

合格投标人要求: 1.必须是中华人民共和国境内注册地、具有合法经营资格地国内独立法人(具备 相关地经营范围). 2.具有履行合同所必需地设备和专业技术能力,注册资金100万元人民币或以上. 3.投标人必须在珠江三角洲范围内设有售后服务机构,具有相应地技术服务能力. 4.投标人必须是报价货物地制造商,或具有代理经销资格地代理商(提供证明文 件复印件加盖法人公章); 5.具有相关地业绩,必须提供2005年以来一个或单个合同在十五万以上华南地区 网络教学系统建设地成功案例(投标时须提供合同复印件及验收报告或其它证明材料. 个人收集整理勿做商业用途 1、总体要求 网络教学与资源管理平台首先要能够管理老师地教学内容和课件,方便老师在平台上进行网上备课,实现制作网络课程、发布教学内容,并提供网上从事教学互动地手段以及学生在线学习地功能. 在教学方面,要利用多媒体、网络技术实现高质量教学资源、信息资源和智力资源地共享与传播,并同时促进高水平地师生互动,促进主动式、协作式、研究型地学习,从而形成开放、高效地教学模式,更 好地培养学生地信息素养以及解决问题地能力和创新能力. 个人收集整理勿做商业用途 在学生学习方面,为学校地学生提供理想地学习环境,充分利用学校地网络资源和知识资源,来获得全新学习感受;个人收集整理勿做商业用途 在教学管理方面,为学校大大提高教学和管理水平,使学校成为一个高效和灵活地组织,不断增加自身地竞争力;同时,要解决校级、省级、国家级精品课程制作地要求. 个人收集整 理勿做商业用途 对网络教学管理平台地要求: (1 )、网上备课:网络课程管理、网络课程制作、精品课程制作功能 (2 )、网上教学:教学活动管理功能. (3 )、学生学习管理功能 (4 )、教学资源管理系统 (6 )、系统管理功能

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一、实验目的 1.学习熟悉使用OPNET仿真软件,实现对网络场景的仿真。学习并掌握包交换有线网络的基本知识。 2.数据包建模。学习并掌握数据包建模的基本方法和技能。 3.有线链路建模。学习并掌握有线链路建模的基本方法和技能。 4.中心交换节点建模 学习并掌握中心交换节点建模的基本方法和技能。包括hub进程建模和包流的连接。 5.周边节点建模 学习并掌握周边节点建模的基本方法和技能,包括: src进程建模; sink进程建模; proc进程建模;包流的连接。 6.网络建模。学习并掌握包交换有线网络建模的基本方法技能。 7.配置参数、运行和调试仿真 学习并掌握收集统计量、配置参数、运行和调试仿真的基本方法和技能。 8.仿真结果分析。学习并掌握仿真结果分析的基本方法和技能。 二、实验过程 专题1:实现包交换 1、定义包格式 (1)从File 菜单列表中选择Packet Format,单击OK 按钮。这时打开包格式编辑器。 (2)单击Create New Field 工具按钮,然后将光标移到编辑窗口中,单击鼠标左键,接着单击右键。这时一个新的包域出现在编辑窗口中。设置包域的属性,定义好的包域名称和大小。 图1.包格式定义 (3)从File 菜单中选择Save,命名包格式。 2、定义链路模型 (1)从File 菜单列表中选择Link Model,打开链路模型编辑器。

(2)找到链路类型支持属性框,设置支持的包格式,除了ptdup 外的链路类型对应的Supported属性设置为no,表明该链路只支持点对点双工连接。 (3)在packet formats 属性右边对应的Initial Value 栏中单击鼠标左键。“Supports All Packet Formats”和“Supports Unformatted Packets”复选框取消,同时将新增加包设置为Support。 图2.链路模型定义 3、创建中心节点 定义节点模型,中心交换节点:四对发信机和收信机(每对收发信机对应一个周边节点),一个中心交换处理进程(按地址转交包)。 (1)从File 菜单列表中选择Node Model,打开节点模型编辑器。 (2)在编辑窗口中放置一个进程模块,四个点对点发信机,和四个点对点收信机。 图3.中心进行模型定义 (3)给每个对象命名,并用包流将每个收信机和发信机和hub 相连。查看包流的连接情况。

网络资源

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OPNET网络仿真入门实例

OPNET网络仿真入门实例 OPNET简介 OPNET最早出自麻省理工学院的两个博士之手,最终得以商业化。OPNET被广泛应用于精确模拟领域,例如网络设备制造领域的企业商Cisco以及运营商AT&T,都采用OPNET来做各种各样的网络环境模拟和调试。在OPNET的各类产品中,Modeler几乎包含其他产品的所有功能,针对不同领域,主要的用途如下:(1)对于企业网的模拟,Modeler 调用自带的已经建好的标准模型组建网络,在某些业务应用达不到事先预想结果或服务质量未及规定要求,比如说网上电子交易过程中交易延迟、数据库服务等业务响应时间慢于正常情况时,Modeler捕捉重要的流量进行分析,从业务、网络、服务器三方面来找出瓶颈。(2)对于比企业网更复杂的运行商(ISP)网络的模拟,Modeler把焦点放在整个业务层、流量的模拟,使得运营商可以有效地查出业务配置中产生的错误,例如网络中的哪些服务器配置不够妥善,让黑客容易攻击,有哪些业务的参数配置不合适等情形。(3)针对研发的需要,Modeler提供了一个开放的环境,使用户能够建立新的协议和配备,并且能够将细节定义并模拟出来。为使读者有一个生动、形象、更明确的理解,我们再进行如下说明解释:Modeler 所能应用的各种领域主要包括三个方面即端到端结构、新的协议开发和优化、网络和业务层配合如何达到最好的性能。举例来说明一下吧,假设我们要将现有的IPv4的网络升级到IPv6的网络,需要确定采用哪种技术方式对转移效果来说比较好,这就属于端到端结构上的应用;新协议的开发,比如说目前流行的3G无线协议的开发,在系统级的仿真中,可以分析一种新的路由或调度算法如果使路由器或交换机达到QoS;在网络和业务之间如何优化方面,可以分析新引进的业务对整个网络的影响、网络对业务的要求,实际应用中网络和业务是对矛盾,通过Modeler模拟来查找网络和业务之间所能达到的最好的指标。 软件的安装 图1

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浅析Opnet,Ns2,Matlab网络仿真工具 【摘要】网络仿真可以有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性,明显地降低网络投资风险,减少不必要的投资浪费。本文就常见的三种网络仿真工具(OPNET、NS2及MATLAB),从它们的基本情况及特点进行了分析。 【关键字】网络仿真;OPNET;NS2;MATLAB 引言 随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化,单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发,已经不能适应网络的发展,因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能,网络仿真技术应运而生。网络仿真可以有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性,明显地降低网络投资风险,减少不必要的投资浪费。各种网络仿真工具在此背景下应运而生。本文就常见的三种网络仿真工具(OPNET、NS2及MATLAB),从它们的基本情况及特点进行了分析。 基本情况及特点分析 1.OPNET OPNET公司最初只有一种产品OPNET Modeler,到目前已经拥有Modeler、ITGuru、SPGuru、WDMGuru、ODK等一系列产品。 对于网络的设计和管理,一般分为3个阶段:第1阶段为设计阶段,包括网络拓扑结构的设计,协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择;第2阶段为发布阶段,设计出的网络能够具有一定性能,如吞吐率、响应时间等等;第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。而OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段,即可以作网络的设计,也可以作为发布网络性能的依据,还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。 OPNET的主要特点: 层次化的网络模型。使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。 简单明了的建模方法。Modeler建模过程分为3个层次:过程(process)层次、节点(Node)层次以及网络(Network)层次。在过程层次模拟单个对象的行为,在节点层次中将其互连成设备,在网络层次中将这些设备互连组成网络。几个不同的网络场景组成“项目”,用以比较不同的设计方案。这也是Modeler建模的重要机制,这种机制有利于项目的管理和分工。

组网仿真平台介绍

项目来源:国网重庆市电力公司 项目名称:自取能无线温度传感芯片及其应用关键技术研究 子课题名称:自取能无线温度传感芯片构建无线传感网的关键技术研究版本:V1.0.0 组网仿真平台介绍 任务承担单位:上海交通大学 拟稿人:王超尘、李芬 任务负责人:贺光辉 子课题负责人:祝永新 上海交通大学

目录 一、Opnet仿真平台介绍 (3) 1.1OPNET仿真软件概述 (3) 1.2OPNET仿真技术 (3) 1.2.1三层建模机制 (3) 1.2.2离散事件仿真机制 (6) 1.2.3仿真调度机制 (6) 1.2.4opnet通信机制 (7) 二、实际环境仿真介绍 (8) 2.1建立网络拓扑结构 (8) 2.2仿真结果 (14) 2.2.1固定发送时间 (14) 2.2.2随机发送时间结果 (14) 2.3实验结论 (15)

一、Opnet仿真平台介绍 1.1O PNET仿真软件概述 OPNET公司是全球领先的决策支持工具提供商,总部在美国华盛顿特区,主要面向网络领域的专业人士,为网络专业人士提供基于软件方面的预测解决方案。OPNET公司最早是由麻省理工学院(MIT)信息决策实验室受美国军方委托而成立的。1987年OPNET公司发布了第1个商业化的网络仿真软件,提供了具有重要意义的网络性能优化工具,使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。1987年以来,OPNET迅速而稳步地发展,作为高科技网络规划、仿真及分析工具,OPNET在通信、国防及计算机网络领域已经被广泛认可和采用。成千上万的组织使用OPNET软件来优化网络性能、最大限度地提高通信网络和应用的可用性。至今OPNET已经升级到了11.5以上版本。它的产品线除了Modeler 外,还包括ITGuru、SP Guru、OPNET Development Kit和WDM Guru等。 OPNET的产品主要针对网络服务提供商、网络设备制造商和一般企业这3类客户。OPNET目前在全球有超过5000个客户,在全美设立了4个办事处,分别在加州、德州、北卡罗来纳州及马萨诸塞州,另外,OPNET也在全球设立了4个办事处,分别为法国的巴黎、英国的剑桥、澳大利亚的悉尼以及比利时的根特。新加坡经纬线科技公司是OPNET产品在亚洲地区的总代理。OPNET的全球部分电信级运营商客户,如AT&T、NTT DoCoMo、France Telecom等,这部分客户相对于中型企业,具有更复杂的网络结构和协议配置,因此管理起来更复杂。OPNET利用高网络智能来辅助运营商的网管人员管理网络,同时OPNET 具有很好的开放性和互联性,可以和当前很多流行的网络管理和监控软件一起协同工作,如HP公司的OpnetView、Tivoli公司的NetView、Cisco的Netflow以及Angilent公司的NetMetrix等。 目前OPNET的应用在国内还处于起步阶段,因此OPNET具有很大的研究及应用价值。 1.2OPNET仿真技术 1.2.1三层建模机制 网络是复杂的系统,OPNETModeler建模采用层次化和模块化的方式,将复

Ad Hoc网络技术

Ad Hoc网络技术 随着人们对摆脱有线网络束缚、随时随地能够实行自由通信的渴望,近几年来无线网络通信得到了迅速的发展。人们能够通过配有无线接口的便携计算机或个人数字助理来实现移动中的通信。当前的移动通信大多需要有线基础设施(如基站)的支持才能实现。为了能够在没有固定基站的地方实行通信,一种新的网络技术——AdHoc网络技术应运而生。AdHoc网络不需要有线基础设备的支持,通过移动主机自由的组网实现通信。AdHoc网络的出现推动了人们实现在任意环境下的自由通信的进程,同时它也为军事通信、灾难救助和临时通信提供了有效的解决方案。 1AdHoc网络的概念 AdHoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络,网络中的节点均由移动主机构成。AdHoc网络最初应用于军事领域,它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目,该项目由DARPA资助,其后,又在1983年和1994年实行了抗毁可适合网络 SURAN(SurvivableAdaptiveNetwork)和世界移动信息系统 GloMo(GlobalInformationSystem)项目的研究。因为无线通信和终端技术的持续发展,AdHoc网络在民用环境下也得到了发展,如需要在没有有线基础设施的地区实行临时通信时,能够很方便地通过搭建AdHoc 网络实现。 在AdHoc网络中,当两个移动主机(如图1中的主机A和B)在彼此的通信覆盖范围内时,它们能够直接通信。但是因为移动主机的通信覆盖范围有限,如果两个相距较远的主机(如图1中的主机A和C)要实行通信,则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。所以在AdHoc网络中,主机同时还是路由器,担负着寻找路由和转发报文的工作。在AdHoc网络中,每个主机的通信范围有限,所以路由一般都由多跳组成,数据通过多个主机的转发才能到达目的地。故AdHoc网络也被称为多跳无线网络。其结构如图2所示。

通信网络仿真

目录 1 绪论 1.1 设计的背景 目前,现代通信网络的仿真,智能化网络规划、优化以及管理成为通信领域的热点问题。OPNET这一网络仿真工具为解决通信网络(包括固定网络、移动网络和卫星网络)仿真和优化以及网络高效的管理提供了整套解决方案,是网络仿真分析领域出类拔萃的软件。 包交换兼有电路交换和报文交换的优点,如包交换比电路交换的线路利用率高、比报文交换的传输时延小交互性好等,使得包交换网络在数据通信领域有着广泛的应用。 国外,网络仿真方面的研究已有二十多年的历史,覆盖各个领域。而国内数据通信网络仿真起步较晚,但近几年发展迅猛。 在包交换网络仿真方面,利用OPNET Modeler平台进行的仿真测试对包交换网络性能的进一步提高起到显著的作用。 在复杂多样的SME网络应用方面,相关研究缺乏,既使是已解决的部分技术项目,仍有进一步深入研究的必要。因而,研究包交换网络中OPNET的仿真应用是一个富有挑战性的课题。 1.2 设计的目的及意义 本课程设计主要研究SME包交换网络中OPNET的仿真应用,即借助OPNET仿真平台来研究包交换网络的性能。 本文中将主要解决如何使用现代化网络仿真工具进行SME包交换网络的性能分析,并在分析的基础处,能找出现有网络存在的不足,从而设计出更适合SME包交换网络的方案。 在学习通信网的基础上,学习通信网仿真方面的专业软件,对进一步掌握通信网络的性能有实践意义。掌握使用OPNET软件对以后的毕业设计及毕业后从事网络设计领域的工作有很大的帮助。 1.3 设计的基本思路及文章组织 本文在OPNET网络仿真平台上,首先对一个简单的SME包交换网络进行性能分析,然后对现有的网络进行升级扩展、引入新业务并进行可行性分析。在此基础上提出适合SME包交换网络的设计方案。

基于AdHoc和移动IP的无线移动网络技术分析与研究

?42? 计算机与信息计术 网络天地 基于Ad Hoc 和移动IP 的无线移动 网络技术分析与研究 许绘香 张 慧 (中州大学信息工程学院 河南 郑州 450015) 摘 要 简要介绍了Ad Hoc 和移动IP 的工作原理,探讨了一种基于Ad Hoc 和移动IP 集成的无线移动网络体系结构, 并分析了其工作过程和服务性能。 关键词 Ad Hoc 移动IP 无线移动网络 0 引言 随着互联网和移动通信技术的飞速发展,无线移动互联网(Wireless Mobile Internet)正日益受到人们的关注。它使全球网络基础设施可以实现随时、随地、无缝地接入,从根本上改变了全球通信业的面貌。目前,通过移动IP 实现Ad Hoc 接入Internet 以拓展互联网的无线应用范围,正成为无线移动网络技术的研究热点。 1 Ad Hoc 网络和移动IP 技术概述 1.1 Ad Hoc 网络概述 Ad Hoc 网络即自组网(Self Organized Network),是一种特殊的对等式网络,它使用无线通信技术,由一组带有无线收发装置的移动节点组成,网络中所有节点的地位平等,无需设置任何的中心控制节点,也被称为多跳无线网(Multihop Wireless Network )、无固定设施的网络(Infrastructureless Network),具有无中心、自组织、多跳路由、动态拓扑等特点。Ad Hoc 网络通过移动节点间的相互协作来进行网络互联,而不依赖于任何固定的网络基础设施,每个移动节点都具有报文转发能力;当一个节点需要和另一个节点通信时,它或使用直接的无线链路,或通过到目的节点的多个中间节点的转发,即经过多跳路由,从而实现网络的自动组织和运行。Ad Hoc 网络路由协议通常被分为两类:先验式(proactive)和反应式(reactive)。先验式协议通过周期性路由控制信息的交换,每个节点始终维护到网络中所有节点的路由,如DSDV 和OLSR;反应式协议在节点需要时才发现路由,并且仅维护活动路由,如AODV 和DSR。 1.2 移动IP 概述 移动 IP 是用于移动主机移动性管理的一组网络层协议,其目的是使移动中的主机在保持原IP 地址不变的条件下能保持通信,类似于移动电话系统中的漫游,可适用于各种不同类型的移动通信系统。它定义了四个功能实体:移动主机(mobile host)、通信主机(corresponding host)、家乡代理(home agent)和外地代理(foreign agent)。移动主机是一个能在子网间移动的主机,当Internet 上的通信主机向移动主机发送IP 数据包时,数据包将交付到移动主机的家乡网络, 若移动主机离开了家乡网络,数据包将通过隧道(tunnel)机制交付到外地网络,外地代理负责拆封数据包并转发到移动主机。 2 Ad Hoc 和移动IP 集成原因分析 Ad Hoc 网络有很强的独立性,但它所使用的路由算法大多数只适用于单个Ad Hoc 网络,很少涉及如何实现Ad Hoc 网络与Internet 的互联,这些因素使它难以大范围与互联网通信。 移动IP 使节点在不同的子网间切换时仍可保持正在进行的通信,它提供了一种IP 路由机制,使移动节点能够以一个永久的IP 地址连接到任何子网中,它的扩展性使其能在整个Internet 上应用。 为了达到Ad Hoc 网络中的移动主机可以在不同的Ad Hoc 网络间移动和随时接入互联网,我们利用移动IP 的可扩展及可在不同网络中漫游的特性,从而实现Ad Hoc 网络与Internet 的互联。 3 Ad Hoc 和移动IP 结合的体系结构及工作过程 近几年,许多国内外学者从事Ad Hoc 网络和移动IP 集成方面的研究,并且提出了不同的解决方案。在此我们以图1所示的简单结构模型为例来探讨Ad Hoc 和移动IP 的结合思想及工作过程。 图1 体系结构 3.1体系结构 在图1所描述的体系结构中,无线移动网络由多个Ad Hoc 网组成,每个Ad Hoc 网相当于一个子网,它们都通过相应的网关(即基站)接入Internet,每个网关需配置两块网卡:

网络资源开发与利用

搜索引擎虽然表现为各种不同的形式,但其最根本是由信息搜集系统、索引数据库和查询接口三部分组成。下面就分别详细描述不同形式搜索引擎的组成: 1)目录导航搜索引擎的信息搜集系统、索引数据库和查询接口 目录导航式搜索引擎的信息搜集系统主要是由人工来完成,搜索引擎的标引专家依靠手工来搜寻不断出现的新的网站,给每个网站一个标题和大概的描述,将其放入相应的类目体系中。在页面上表现为每个类目路径下排列着相关的网站,所以也叫目录导航。 目录导航式搜索引擎的索引数据库存入每个网站的标题、描述、类目、超文本链接(URL)组成倒排文档。 目录导航式搜索引擎提供两种查询接口形式,一种是在网页上用户可以直接点击树状目录,一层一层的点击查看下去,直到找到用户需求的相关类目下的网站信息。另一种查寻接口就是关键词检索,用户直接在搜索框中输入所需信息的关键词,服务器接受命令后就会去索引数据库中匹配关键词,返回查询结果。因此可以看到,目录导航实现的原理比较简单,主要是编制目录导航页面和设计简单的检索功能。 2)网页搜索引擎的信息搜集系统、索引数据库和查询接口 网页搜索引擎完全体现了现代先进的网络技术。 网页搜索引擎的信息搜集系统是通过网络机器人(robot)或是网络蜘蛛(spider)来自动完成的,不需要任何的人工处理。网络机器人(robot)或是网络蜘蛛(spider)从一组已知的文档出发,通过这些文档的超文本链接确定新的检索点,然后用机器人或蜘蛛周游这些新的检索点,标引这些检索点上的新文档,加入索引数据库组成倒排文档。因此如何从原始文档中抽取出全部有用信息,并将抽取的信息记录到索引库中是关键。 网页搜索引擎的的索引数据库建立的策略很大程度上影响了搜索引擎的效率与准确性。在设计一个索引数据库时,要针对实际需要确定索引数据库的数据结构和存储方式。由于搜索引擎系统通常处理的都是海量的信息,因此还要设计一定的压缩策略,对索引库进行有效的压缩,以提高检索的速度。索引库的具体结构在下文中会有详细的描述。 网页搜索引擎一般只提供关键词检索这一种检索接口形式。为了方便用户的检索,网页检索的检索接口除了要提供对单个字符串进行检索的基本检索功能外,还要支持多种复杂的高级检索功能,如多个字符串组合检索、模糊检索等。网页搜索引擎的检索接口还担负着检索结果相关性排序等关键技术的实现。 当然,也有的搜索引擎开发公司利用网络机器人(robot)或是网络蜘蛛(spider)抓取的网页用计算机自动分类建立目录导航系统,象香港中文大学开发的悠游网()就是这种类型。

opnet网络仿真--小型星型网络的设计

郑州轻工业学院 Internet网高级技术课程设计任务书 题目opnet网络仿真--小型星型网络的设计 专业学号姓名 主要内容: 设计一个小型星形网络的拓扑结构,然后根据该拓扑结构在opnet 网络仿真平台上模拟仿真出星形网络,并查看其的运行情况。可以适当地增加网络服务和子网,然后对比一下网络的运行情况。分析和总结一下该网络拓扑结构的性能。 基本要求: 在opnet 网络仿真平台上实现下列要求: 配置一个小型的星形网络要求 1. 所有网络设备都与同一台交换机连接;2. 整个网络没有性能瓶颈;3. 要有一定的可扩展余地。 参考文献: 《OPENT网络仿真》陈敏 . 清华大学出版社.2004.4.1 完成期限:2010年7月2日 指导教师签名: 专业负责人签名: 页脚内容1

2010年7 月 2 日 页脚内容2

目录 1.建立网络拓扑结构 (4) 2.收集统计量 (14) 3.保存项目 (15) 4.运行仿真 (15) 5.查看结果 (18) 6.复制场景并扩展网络 (20) 7.再次运行 (22) 8.比较结果 (23) 9.再次复制场景 (25) 10.运行结果分析 (28) 11.总结 (28) 12.参考文献: (28) 页脚内容3

opnet网络仿真—小型星形网络的设计 运行OPNET Modeler网络仿真,配置一个简单的网络 1.建立网络拓扑结构 要创建一个新的网络模型,首先需要创建一个新的项目和一个新的场景。采用开始建立向导(Startup Wizard)来建立一个新的项目和一个新的场景。开始建立向导有以下几个步骤: (1)选择网络拓扑类型。 (2)设定网络的范围和大小。 (3)设定网络背景图。 (4)选择对象模型家族。 开始建立一个场景步骤如下: (1)打开Modeler。 (2)从File菜单中选择New...。 (3)从弹出的下拉菜单中选择Project 并单击OK。 (4)项目和场景选择默认的project1和scenario1 页脚内容4

搭建Adhoc无线网络

实训项目18搭建Ad-hoc无线对等网络【实验目的】 掌握Ad-hoc无线对等网络的基本原理。 掌握组建Ad-hoc无线对等网络基本方法。 【实验仪器和设备】 计算机3台、TP-LINK TL-WN821N 无线网卡2块。每3名同学为一组。 实验组网图如图18-1所示。 STA STA 图18-1实验组网图 【实验步骤】 Ad-hoc模式无线网络架设步骤如下: 1 ?安装无线网卡及驱动程序 如果客户端没有内置的无线网卡,则首先需要安装无线网卡TP-LINK TL-WN821N 。安装好硬件后,操作系统自动识别到新加硬件,提示安装驱动程序。若未提示,可在“控制面 板”的“系统”中的“设备管理器”,如图18-2、18-3所示。

图18-3安装无线网卡驱动( 2) 在图18-3中可以看到新设备名称,但工作不正常,是因为 没有安装网卡驱动 图18-2安装无线网卡驱动( 1 )

这时需要安装此网卡驱动程序TL-WN821N.rar 中的setup.exe。安装过程如下图18-4、图18-5、图18-6、图18-7、图18-8 所示。 图18-4无线网卡驱动程序安装(1) 图18-5无线网卡驱动程序安装(2) 图18-6无线网卡驱动程序安装(3)

图18-7无线网卡驱动程序安装(4) 图18-8无线网卡驱动程序安装(5) 此时在设备管理系中可以看到 如图 18-9 所示设备。

图18-9无线网卡安装完成 2.查看"无线连接”图标 单击桌面右下角无线网络图标,出现如图18-9所示信息。 图18-9查看无线网络3?在Win7中配置无线网络

网络资源管理系统

一、前言 随着中国通信业务地飞速发展,通信网络资源的规模不断扩大,网络资源的维护管理任务也越来越困难,维护管理工作的要求也越来越高;根据调查统计数据表明80%以上的数据都具有地理属性,而构成通信网络资源的线路资源、设备资源、信息资源等所涉及到的数据和地理位置、图形信息的关系十分密切,而大部分的信息只是以工程图纸的方式记录信息,这种管理方式一方面对于资料信息的管理造成不便,一方面采用文本方式,不仅无法揭示设备间的地理关联关系,而且无法为用户提供图形化方便直观的管理手段和在图形分析决策辅助功能; 为了保障整个通信网络资源的正常运行,提高网络资源的维护管理水平并提升网络资源的利用率;需要建设一套高度智能化的、基于地理化、图形化管理方式的通信网络资源管理系统,实现整个网络资源的集中化、可视化管理,在及时保证资源数据的完备性、一致性、可靠性的基础上,为管理维护人员提供准确、快速的各种网络资料查询及多层次的综合数据的统计分析功能;通过系统提供的智能、灵活的资源调配算法和自动调度流程控制,全面实现资源的最大化利用和合理规划建设;并借助此系统的建设使通信资源的规划设计、工程建设和网络维护过程都处于严格、有效和规范化的管理与监控之下,为通信资源的设计、建设和维护提供准确直观的科学决策依据和灵活的辅助分析手段和方法,减少业务处理过程中的人为差错和疏漏,显著提高各部门的工作效率,提高网络资源的维护水平和管理质量。 本地网网络资源是通信网络中各种类型网络资源的集合,通过各种资源之间的相互连接形成复杂的通信网络,并为各种通信业务提供基础的通信服务和网络保障;网络资源是企业中最重要资产组成部分之一,它主要包括:管道网支撑资源、传输网资源、光缆/电缆线路资源、交换网、数据网、动力资源、接入网、时钟同步网等资源;汉佳公司自成立以来,一直重视网络资源管理系统的研发工作,在基于汉佳通用地理设施管理平台的基础上,设计和开发了本地网网络资源管理系统,以彻底帮助企业解决在本地网网络资源管理中的所面临的各种问题,满足现代化的管理需求,真正实现企业资源的可视化、图形化、规范化管理; 二、系统简介 汉佳本地网网络资源管理系统采用C/S(客户机/服务器)软件模式和COM组件技术进行系统设计,系统采用ARCINFO的GIS平台进行开发,包括采用ARCINFO的数据库空间插

网络资源共享平台

网络资源共享平台 什么是网络资源共享平台? 要想知道什么是网络资源共享平台,首先要了解什么是网络资源?什么是资源共享?才能知道什么样的平台才是大家所需要的网络资源共享平台! 网络资源 网络资源,是利用计算机系统通过通信设备传播和网络软件管理的信息资源。网络信息资源所涵盖的范围是否广泛,是否针对相关领域或专业;网页制作的目的是什么,有何针对性,是否面对特定方向的用户;所提供的信息的广度、深度如何;包括哪些网络资源类型,是书目、索引、文摘,还是网络期刊或者网上图书,等等。这些都可作为用户评价和选择网络信息资源的标准。 资源共享 基于网络,资源是恰恰是大家最需要的东西,所以基于资源的各种收费随之而来,但是许多网络爱好者不求利益,把自己收集的一些通过一些平台共享给大家。这种行为我们就可以称之为“资源共享”。 网络资源共享平台 对于网络资源共享平台,我们来给大家介绍下确然数字资源管理系统,这款系统也可以称为确然网络资源共享平台,确然网络资源共享平台采用资源共享领域的最先进的技术:“元数据”和“流媒体”技术,确然数字资源管理系统广泛借鉴了Web2.0的设计思想,秉承以“读者为中心”的资源建设理念,通过个人空间、群组、用户足迹的记录分析等技术手段,使得用户不仅是资源的消费者,也是资源的生产者,并且随着使用人数越来越多,使用程度越来越深,系统的网络效应和社区化效应也将越来越明显,每个资源像有生命一样,不断衍生出新的资源! 元数据 元数据定义是指根据用户实际情况定义资源的描述属性,同时设定哪些属性可供浏览,检索。这是“多媒体资源检索系统”使用的第一阶段,也是最重要的阶段。本系统应用的元数据技术符合多种元数据规范:①可符合各种资源定义标准!②符合CALIS视音频资源元数据标准,业界唯一将该标准实现并成功应用!③符合“全国文化信息资源共享工程”视频资源建设标准!④符合“中国教育技术协会外语专业委员会”视频、音频、课件、图片资源元数据。 流媒体

网络仿真软件OPNET基础介绍

网络仿真软件OPNET 1.1 OPNET仿真软件概述 OPNET公司是全球领先的决策支持工具提供商,总部在美国华盛顿特区,主要面向网络领域的专业人士,为网络专业人士提供基于软件方面的预测解决方案。OPNET公司最早是由麻省理工学院(MIT)信息决策实验室受美国军方委托而成立的。1987年OPNET公司发布了第1个商业化的网络仿真软件,提供了具有重要意义的网络性能优化工具,使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。1987年以来,OPNET迅速而稳步地发展,作为高科技网络规划、仿真及分析工具,OPNET在通信、国防及计算机网络领域已经被广泛认可和采用。成千上万的组织使用OPNET软件来优化网络性能、最大限度地提高通信网络和应用的可用性。至今OPNET已经升级到了11.5以上版本。它的产品线除了Modeler 外,还包括ITGuru、SP Guru、OPNET Development Kit 和WDM Guru等。 OPNET的产品主要针对网络服务提供商、网络设备制造商和一般企业这3类客户。OPNET目前在全球有超过5000个客户,在全美设立了4个办事处,分别在加州、德州、北卡罗来纳州及马萨诸塞州,另外,OPNET也在全球设立了4个办事处,分别为法国的巴黎、英国的剑桥、澳大利亚的悉尼以及比利时的根特。新加坡经纬线科技公司是OPNET产品在亚洲地区的总代理。OPNET的全球部分电信级运营商客户,如AT&T、NTT DoCoMo、France Telecom等,这部分客户相对于中型企业,具有更复杂的网络结构和协议配置,因此管理起来更复杂。OPNET利用高网络智能来辅助运营商的网管人员管理网络,同时OPNET 具有很好的开放性和互联性,可以和当前很多流行的网络管理和监控软件一起协同工作,如HP公司的OpnetView、Tivoli公司的NetView、Cisco的Netflow以及Angilent公司的NetMetrix等。 目前OPNET的应用在国内还处于起步阶段,因此OPNET具有很大的研究及应用价值。 1.2 OPNET仿真技术 1.2.1三层建模机制 网络是复杂的系统,OPNETModeler建模采用层次化和模块化的方式,将复

无线Adhoc网络技术

无线Adhoc网络技术 摘要: 无线Adhoc网络是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络。文章详细介绍了无线Adhoc网络的由来、主要特征、关键技术和应用等方面,并展望了它的发展前景。 关键词: Adhoc网络;路由技术;安全问题;互联;分层自组网;多跳网 ABSTRACT: Withtherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnologi es,thewirel essAdhocnetworkcomesupasanewtypeofnetwork.Thispaperdes cribestheorig in,features,keytechnologiesandapplicationsoftheAdhocnetworki ndetail ,andforecastsitsdevelopmenttrends. KEYWORDS: Adhocnetwork;Routingtechnology;Securityproblem;Interconnec

tion;Hier archicalself-organizingnetworks;Multi-hopnetwork 近几年,无线网络在支持移动性方面的发展非常迅速。按照移动通信系统是否具有基础设施,可以把移动无线网络分成两类。 第1种类型是具有基础设施的网络。移动节点借助于通信范围内最近的基站实现通信。在这样的网络里,移动节点相当于移动终端,它不具备路由功能,而只有移动交换机负责路由和交换功能。这种类型网络的典型例子有蜂窝无线系统、办公室无线局域网等。 移动无线网络的第2种类型是一种无基础设施的移动网络,也就是无线Adhoc网(见图1)。它是一种自治的无线多跳网,整个网络没有固定的基础设施,也没有固定的路由器,所有节点都是移动的,并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。在这种环境中,由于终端的无线覆盖范围的有限性,两个无法直接进行通信的用户终端可以借助于其它节点进行分组转发。每一个节点都可以说是一个路由器,它们要能完成发现和维持到其它节点路由的功能。典型例子有交互式的讲演,可以共享信息的商业会议,战场上的信息中继,以及紧急通信需要。

网络路由仿真平台的设计与实现

华中科技大学 硕士学位论文 网络路由仿真平台的设计与实现 姓名:朱佳 申请学位级别:硕士 专业:通信与信息系统 指导教师:石坚 20070604

摘要 随着通信技术和高速网络技术的发展,网络上的多媒体应用对网络信息传输提出了更高的要求,路由技术的研究也越来越深入。由于路由算法是路由技术的核心,因而研究人员投入了大量的精力在这方面,不断发展和提出了各种新的路由算法。如何对这些路由算法进行性能评价是一个值得大力研究的课题。 本文开发了一个实用的、开放性强的、界面友好的、集仿真过程与图形显示数据分析于一体的网络路由仿真平台RSP。该平台可随机产生有线网络拓扑图、蜂窝移动网络拓扑图、Ad Hoc网络拓扑图,由用户选择或添加被测试的路由算法,根据仿真执行过程中记录下的参数有效的测试和比较路由算法的性能。 本文主要工作如下: (1)根据有线网络的空间分布特性,实现了基于人口密度的有线网络节点分布建模。 (2)根据蜂窝移动网络的空间分布特性,采用遗传算法解决了无线基站的选址优化问题。 (3)根据Ad Hoc网络的节点运动特性,分析了节点的移动模型,实现了参考点组移动模型。 (4)根据实际网络的链路连接特性,分析了Waxman和Doar这两种随机链路生成算法,并采用Doar算法实现了随机链路的生成。 (5)对源路由算法和分布式路由算法的性能评价度量进行了分析,确定了算法性能评价的主要性能指标。 (6)设计了路由算法接口,实现了开放式路由仿真,用户只需按照路由算法接口的标准编写路由算法程序,网络路由仿真平台就可以动态加载该路由算法程序。 关键词:路由仿真有线网络蜂窝移动网络Ad Hoc网络网络链路

AdHoc网络

AdHoc网络 AdHoc网络是一个没有有线基础设施支持的移动网络。在AdHoc网络中,所有的节点都是由移动主机构成的。最初是应用于军事领域,是为了在战场环境下分组无线网络数据的通信。AdHoc是一个拉丁词汇,在拉丁语中他的意思是“为了这个目的(forthispurpose)”。 Adhoc网络是一种独具特色的网络,作为一种新型的无线、多跳、无中心分布式控制网络,它无需网络基础设施,具有很强的自组织性、鲁棒性、抗毁性和容易构建的特点,其关键技术一直是研究的热点和难点。文章主要对Adhoc网络的路由协议、服务质量、功率控制、安全问题和互联问题进行分析和探讨,最后展望了Adhoc网络的发展前景。 1、Adhoc网络特点 随着移动通信技术的飞速发展和普及,人们对移动通信的需求越来越强烈,涌现出了众多的移动通信技术,Adhoc就是其中之一。Adhoc网络是一种无线多跳网络,与传统的无线网络相比,它不依赖于任何固定的基础设施和管理中心,而是由一组自主的移动节点临时组成,通过移动节点间的相互协作和自我组织,保持网络连接和实现数据的传递,主要应用于军事战场、医疗抢险以及抗洪救灾等特殊紧急环境。 Adhoc网络组网灵活、快速,使用非常方便,但必须为Adhoc设计专门的协议和技术,因为传统固定网络和移动蜂窝网络中的技术和协议无法直接复制到Adhoc网络,这是由Adhoc网络自身特性决定的。因此有必要对Adhoc网络的路由协议、服务质量和功率控制等关键技术进行探讨。 2、关键技术探讨 2.1路由协议 路由协议是Adhoc网络的重要组成部分,开发良好的路由协议是建立Adhoc网络的首要问题。与传统网络的协议相比,Adhoc网络路由协议的开发更具挑战性,这是因为传统网络的路由方案都假设网络的拓扑结构是相对稳定的,而Adhoc网络的网络拓扑结构是不断变化的。另外,传统网络的路由方案主要依靠大量的分布式数据库,这些数据库保存在某些网络节点和特定的管理节点中,而Adhoc网络中的节点不会长期存储路由信息,并且这些存储的路由信息也不总是可靠的。大量的研究表明,理想的Adhoc网络路由协议必须具备以下功能:a)维护网络拓扑的连接。b)及时感知网络拓扑结构的变化。c)高度的自适应性。 根据路由表的维护特点,Adhoc网络的路由协议大致可分为:a)表驱动路由协议。b)按需驱动路由协议。c)混合路由协议。表驱动路由协议又称先应式路由协议,是指网络中的节点通过周期性的广播交换路由信息,获取其他节点的路由。由于这种方式需要不断在节点之间进行路由信息的交换和更新,占用了大量的网络资源,而事实上有很多的路由信息并不是必须的,这就造成了网络资源的浪费,所以这种路由方式一般只用在传统网络中,不大适用于Adhoc网络。按需路由协议又称反应式路由协议,是指节点只对自己需要使用的路由进行维护和查找,也就是说,节点之间不必周期性的交互路由信息,解决了因交互无用的路由信息引起的网络资源浪费。混合路由协议是对表驱动路由协议和按需驱动路由协议的综合,它先在局部范围内使用表驱动路由协议,缩小路由控制消息传播的范围,当目标节点较远时,再通过按需驱动路由协议查找发现路由,这样就均衡了路由协议的控制开销和时延两个性能指标。 目前,大多数Adhoc网络路由协议采用的是按需驱动路由方式,其中,具有代表性的有动态资源路由协议(DSR)、Adhoc请求距离向量协议(AODV)和定位辅助路由协议(LAR)等,而目的序列距离矢量路由协议(DSDV)则是表驱动路由协议的代表。 2.2服务质量

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