AODV过程的OPNET仿真实现与研究

自组网是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个支持多跳的临时性的网络自治系统。Ad Hoc网络是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络。本文针对无线自组网路由协议在OPNET 10.5环境下如何实现等问题,在介绍网络仿真软件OPNET 10.5和无线协议AODV原理的基础上,结合采用AODV协议的移动节点实例,详细分析了在此仿真环境中分组递交率、端到端的平均时延、路由协议开销等关键参数的变化形态。     

移动自组织网络中一种能量有效的跨层协议

提出了一种移动自组织网络中能量有效的跨层协议,将网络层的能量感知路由协议与MAC层的功率控制协议相结合,以提高节点的能量利用效率.在路由协议中根据节点剩余能量决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多的节点能够更快地接入路由,以使网络中的能量消耗更公平.在MAC层中实现功率控制,减少节点的实际能量消耗.仿真结果表明,在移动自组织网络中,该能量有效的跨层协议不但能延长网络的生存时间,减少端到端延迟,而且可以提高网络吞吐率.     

面向大规模蜂群自组网跨层路由协议设计与仿真

针对大规模蜂群自组网中，大量路由开销导致广播风暴而严重影响通信质量的问题，设计了一种跨层路由协议。该协议对路由层和接入层进行一体化设计，利用统一连通支配集算法在接入层构建虚拟骨干网络，利用骨干网信息在网络层进行拓扑发现，引入基于模糊视觉的触发式洪泛机制，能减少节点控制信息的转发次数、缩小洪泛范围。采用基于传输时间和接收信号信噪比（signal noise ratio,SNR）的度量判据方式计算路径，实现动态网络拓扑的路由快速收敛，增强网络感知的灵敏度。仿真结果表明，与现有路由协议相比，跨层路由协议能够大幅降低网络开销，在端到端时延、吞吐量和路由建立时间方面，其性能也有显著提升。     

基于仿真框架的移动Ad Hoc网络

利用OPNET,提出用一个通用的仿真框架来测试不同的MAC层、网络层和节点移动性的移动Ad Hoc网络路由效率。在该层次型整体框架下,可以设计不同的节点移动模式、媒体接入方法和路由方案,比较端到端统计量(端到端时延、吞吐量和效率),以筛选最有效、最合适的解决方案。     

基于模糊视觉与快速路由的移动自组织网络路由协议FH-OLSR

在大规模密集的高速移动自组织网络中,节点的快速移动使网络拓扑变化频繁,从而需要加快路由更新,由此导致路由开销不断增加,网络性能下降.针对这一问题,本文提出了FH-OLSR路由协议,该协议基于优化链路状态路由协议(OLSR)设计,并引入模糊视觉技术与快速路由技术,通过监听节点链路状态的变化情况,自动调整握手消息与拓扑控制消息的发送频率与发送范围,同时结合链路状态计算路由,有效地提升网络拓扑收敛速度,降低路由开销,提高网络性能.本文利用OPNET仿真软件进行实验,结果表明:在大规模网络拓扑高速变化的情况下,FH-OLSR协议与OLSR协议相比,路由开销降低25%,端到端延时降低50%,丢包率降低15%.     

传感器网络汇聚数据包路由协议

针对移动目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求,提出了一种汇聚数据包路由协议,用于由目标区域到sink节点的汇聚数据包路由.协议采取基于sink节点的贪婪转发策略,通过减少通信跳数,减少了数据包从目标节点到sink节点的端到端传输时延;协议以节点能量和距离的综合函数作为转发代价,使其具有较高的能量效率;只要求节点维护自身状态信息,具有较好的可扩展性.仿真实验表明,协议能够满足目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求.     

基于流量与拓扑信息联合反馈的无线自组网路由算法

移动自组织网络(MANET)路由协议中,反应式路由协议如DSR具有开销小,拓扑变化敏感,寻由效率高的优点,但寻由信息在网络中以洪泛的方式传播,限制了协议的可扩展性.利用DSR协议的路由应答消息,所有收到消息的节点根据反馈信息设置信息素标识.当由于拓扑变化而重新寻由时,转发节点能够根据先前提供的转发信息决定是否转发路由请求信息,其他节点则由于没有反馈信息不在网络中转发请求消息,从而节约带宽,提高寻由效率.针对算法的基本设计思想,根据数据流量特征,对算法的有效性进行了分析.利用GlomoSim仿真平台对不同环境下的协议性能进行了比较.仿真结果表明,基于反馈机制的DSR算法能够有效减小网络开销,同时增强协议的可扩展性.     

基于快速移动节点的Ad hoc网络可信度模型及可信路由协议

由于目前广泛应用的路由协议大都是假设网络中的节点是可以信任和相互协作的,对于安全的问题考虑不多,而网络中某些节点很容易被俘获而成为恶意节点,使得现有的路由协议变得十分脆弱,针对这一问题,提出了基于快速移动节点的可信度模型FATM,以及基于快速移动节点的可信路由协议FARP,通过网络中的快速移动节点辅助一般节点进行可信度的计算和更新,并在可信模型建立之后选择可信度较高的路由进行通信。最后采用OPNET对FATM模型进行了仿真,仿真结果表明基于快速移动节点的可信度模型的安全性更高,并且节省了一般节点的能量和空间开销,具有较好的网络适应性及可扩展性。     

基于分簇的Ad Hoc网络媒体接入控制协议C-USAP

在未来大规模无线自组织网络中,不但要保证数据的高效传输,还要保证能够适应网络拓扑结构的快速变化.现有的M-USAP(改进的统一时隙分配协议)能够在一帧内完成全网控制信息的交互,每个节点拥有全网路由信息,在小规模网络中能够快速适应网络拓扑结构的变化.但是随着网络规模的增大,存在路由开销大、收敛慢、端到端时延大、节点吞吐量小、时隙复用率低和网络反应迟钝等问题.针对上述问题,提出一种适用于大规模无线自组织网络的媒体接入控制协议CUSAP(分簇式统一时隙分配协议).该协议基于分簇思想,簇内采用动态时分多址协议,簇间采用多频段分割技术,实现高效的簇内和簇间节点交互.仿真结果表明:该协议具有路由收敛快、业务收发平稳、端到端时延小、时隙复用率高和网络灵活等特点.     

OPNET网络仿真实验设计

网络仿真实验是网络设计与规划、设备研制与开发的必要环节,同时也是计算机网络课程教学的重要组成部分,通过网络仿真实验可以让学生真切地看到网络的运行过程,透彻地理解协议的工作原理。OPNET是一个性能优越的网络仿真软件,在教学、科研和生产中广泛使用。以泛洪路由算法为例阐述OPNET仿真实验的基本原理和设计过程,包括网络模型、节点模型和进程模型的设计以及有限状态机中源程序的开发过程,通过实验结果分析证实泛洪路由仿真实验系统的功能正确性。该仿真系统既可用于课堂演示又可用于协议开发。