网络仿真器NS2无线模型的网络编码扩展

面向单播通信的无线网络编码机制COPE已经引起了越来越多研究者的关注。针对现有网络仿真平台不支持编码模式以及研究COPE机制所基于的试验平台环境难以广泛应用的问题,在网络仿真器NS2的无线模型中引入网络编码层并更改数据包传输流程,提出NS2的网络编码扩展的无线模型以支持对COPE机制的应用、改进以及新的无线单播网络编码机制的仿真研究。在该扩展模型上对COPE机制在ad-hoc网络中的性能进行仿真研究,仿真结果验证了该模型的可行性。     

网络模拟器NS2中仿真功能的问题分析及改进

网络仿真技术为解决大规模网络规划、应用和协议设计面临的挑战提供了新的途径.作为广泛应用的网络模拟器,NS2为建立可扩展的网络仿真环境奠定了重要基础.在描述NS2仿真功能实现的基础上,重点分析了NS2仿真功能存在的不足.针对发现的问题,提出并实现了NS2仿真功能扩展,最后验证了仿真功能扩展的正确性.     

基于NS2的无线传感器交通监控网络仿真

随着无线传感器网络技术不断发展,其应用日益广泛,智能交通便是其重要应用领域之一。针对高速公路交通监控的迫切需求,构建了基于无线传感器网络的高速公路智能交通监控系统。但该系统中一些重要参数及其性能在物理环境下往往难于测量和评估,为解决这一难题,建立了无线传感器交通监控网络仿真模型。此外,扩展了NS2功能,使其支持无线传感器网络仿真。并在该环境下对所建模型进行了验证,对其重要参数如网络节点能量消耗、网络密度、数据率等进行了仿真分析。从而实现了系统模型和参数的调整和优化,进一步验证了系统的可行性。     

基于软件容错的抢占阈值调度算法设计与仿真

为了提高硬实时系统的容错能力,同时减少任务间的抢占次数,基于软件容错模型提出了抢占阈值容错调度算法(FT-FPPT).为了获得系统中任务抢占阈值分配的最佳策略,基于任务最坏响应时间的可调度性分析,提出了一种最优的抢占阈值配置搜索算法(PTCSA).PTCSA算法能够将搜索空间由O(n!)减少到O(n 2),其中n为任务的个数.最后给出了该算法的最优性证明.仿真实验表明,抢占阈值容错调度算法能够在抢占式容错调度算法的基础上,进一步提高系统的容错能力。     

NS2中异构网络的QoS监测模块的扩展

异构网络中的QoS监测功能对进行端到端QoS控制、接纳控制以及垂直切换判决等有着重要影响,但是作为广泛应用的网络模拟器,NS2对QoS监测功能方面的支持几乎是空白,需要进行深入研究与扩展。在分析QoS监测功能的基础上,提出了一种QoS监测模型,着重设计与实现了在NS2中进行QoS监测的功能模块,并把监测模块嵌入NS2原有节点内部结构中从而扩展了NS2中的QoS监测功能,为异构网络QoS方面的研究提供了仿真基础。仿真结果表明该扩展模块能在所部署的节点上和网络中方便准确地进行QoS监测。     

高能效传感器网络调度算法研究与仿真

无线传感器网络用于事件探测是一个重要的研究方向,由于传感器节点能量受限,为了延长网络寿命,设计了EAWS高能效节点调度算法。该算法根据节点的剩余能量安排节点的工作强度,在保证网络探测性能的前提下,达到平衡能耗的效果。为了评估EAWS算法性能,作了全面的系统仿真和理论分析,通过OPNET软件搭建一个近似真实的传感器网络探测模型,验证了EAWS算法的探测概率、探测延时和网络能耗三个指标,结果表明EAWS方法具有能量高效性和较好的探测性能。     

可重入制造系统中可视化仿真调度的研究与应用

可重入制造系统调度问题随着半导体工业的迅速发展日益得到重视，仿真调度是解决这类问题的重要方法，可视化仿真因其仿真过程的可监控性与良好的交互性在仿真调度中得到了采用.本文将可视化仿真应用于可重入制造系统的调度，通过引入虚拟设备对这类制造系统进行了基于生产路线的可视化仿真，有效地解决了直观表达该类系统加工路径重入性的问题，提高了调度效率.     

CICQ交换结构中队列长度均衡仿真研究

CICQ（Combined Input CrosspointQueued）交换结构具有分布并行调度的特性,是高速、大容量路由器设计的理想选择。对现有各种CICQ调度算法研究发现,在非均匀业务流下输入队列服务不均衡是造成CICQ稳定性、吞吐平等性能下降的根本原因。为此,提曲了一种均衡队列长度的调度算法——MUIQF（Most Urgent Input Queue First）,仿真结果表明：在各种均匀和非均匀流量下,MUIQF算法均能保持输入队列长度的均衡,能够达到100％的吞吐率,并且具有良好的稳定性和时延性能。     

预留轮询策略队列调度方案的建模和分析

设计了网络中间节点(网关和路由器)的预留轮询策略队列调度方案。对不同服务质量(qualities of service,QoS)要求的延迟敏感型和非延迟敏感型混合业务,通过调度不同业务间链路传输速率,使不同业务得到不同等级的服务;建立了混合业务预留轮询策略的队列调度三维马尔可夫排队模型,使用拟生灭过程和矩阵几何解的方法对该模型进行分析,得到了系统的主要性能指标:第一类非延迟敏感型业务和第二类延迟敏感型业务的平均队长、等待时间和吞吐量。给出了第二类延迟敏感型业务的阻塞概率等结果。     

一个基于面向对象技术的车间调度仿真软件

本文在分析车间调度和面向对象领域概念、技术的基础上，提出了一个面向对象的调度仿真软件的技术实现方案，详细介绍了系统的五种类库及完整的消息传递机制等设计要点。最后提出了下步工作计划。     

基于NS2的P2P网络模拟平台研究

目前模拟（Simulation）在Peer-to—Peer（P2P）系统的评估和分析中发挥着重要作用。很多研究者认为底层网络布局对P2P系统性能有较大的影响，但现有的模拟器多基于不考虑底层网络的简单模型。同时多数模拟器仅支持特定协议的较小规模模拟。上述缺陷导致使用现有模拟器进行模拟的实用性和真实性无法满足实验需求。为解决上述问题，一种基于NS2的通用的、可扩展的P2P模拟平台NDP2PSim得以提出。该平台可为各类P2P协议的模拟提供真实且通用的模拟环境，同时实现了P2P系统的一些通用功能并以模块形式提供以便于使用。介绍了该模拟平台的系统结构和实现细节，并模拟Freenet作为实例演示系统使用情况。     

基于NS2的网络控制系统仿真平台的设计与实现

利用网络仿真软件NS2实现真实网络环境的模拟,设计并实现了网络控制系统实时仿真平台。此平台利用Matlab/Simulink实现控制器/被控对象的仿真;利用NS2模拟真实的网络环境;利用Java网络接口模块连接Matlab仿真对象和NS2网络模块。既发挥了NS2的网络仿真优势,又利用了Matlab强大的控制系统仿真功能,很好地实现了对网络控制系统的实时仿真。仿真实验证明此平台可以真实地模拟多种网络环境,并分析了不同的网络环境对系统控制品质和稳定性的影响。     

NS2中802.11Ext模块多速率选择机制研究与实现

深入分析了网络模拟器(network simulator version 2, NS2)中新开发的IEEE 802.11协议模块（简称802.11Ext）的模块化设计、累积信干噪比计算、媒体接入控制帧捕获能力、支持多种调制方式、物理层丢包跟踪机制、Nakagami衰落模型等特点,详细阐述了基于802.11Ext模块进行网络模拟时的信号流程。尽管802.11Ext模块在物理层支持多种数据发送速率,但是该模块并没有实现信道自适应的多速率选择机制,鉴于此,研究并实现了802.11Ext模块的信道自适应多速率选择机制。模拟结果表明,在802.11Ext模块中实现信道自适应的多速率选择机制后,链路吞吐量提高了4.7倍、分组时延减少88%。     

QoS保证的传感器网络拓扑控制算法的设计

传感器网络技术的发展对网络服务质量提出了要求,如何在满足一定的服务质量要求前提下实现能量的优化是传感器网络设计必须面对的问题。现有的相关研究主要集中在如何从路由层和链路层来保证一定的QoS指标,本工作将传感器网络中的QoS支持延伸到拓扑管理层,提出了一种支持一定QoS要求的高效的拓扑控制算法,该算法构造一种具有梯度分布特征的节点拓扑结构以平衡网络数据流在sink节点处的聚集。NS2仿真证明了该结构对QoS支持的可行性。仿真表明,该算法以较少的冗余节点增加可将延时和丢包率分别降低50%和40%,证明了该机制在高速率数据场景下的高效性。还通过NS仿真分析了算法实现中关键参数的选取原则。     

任务调度过程中就绪队列的优化研究

绝大多数嵌入式实时系统仅配置了必不可少的资源，任务间抢占行为导致的额外开销严重影响着系统的性能，通过分析周期性任务的调度过程，得出在确保任务不错过截止期条件下，各个任务在就绪队列中可等待的最长期限计算公式，并根据公式推导出任务满足截止期的最后抢占时刻等属性，从而定量地刻画了周期性任务抢占行为发生的必要条件，提出了一套对周期性任务的就等队列进行微调度的抢占模型，通过改变抢占关系来减少抢占次数，优化实时系统性能，本文最后通过实验验证了该微调度的抢占模型不仅有效地减少抢占次数，同时对于表态优先级调度策略如RM，能有效地提高处理器的可调度利用率。     

基于NS2的RPR带宽分配算法参数确定方法

RPR(resiliencepacketring)是一种MAC层的环网络协议,具有全双工,空间可重用,自我护的特点,IEEE正在致力于RPR标准化。带宽分配算法是整个协议(RPRDraft1.0)讨论的重点之一,在分析了RPRDraft1.0中定义的参数Lpcoef和Rampcoef对带宽分配算法效率的影响之后,分别用25种不同的关键参数配置NS2RPR模拟器,模拟经典的两种背景压力情景,综合考虑收敛时间和振荡波形可以选出最优的关键参数组合。实验结果发现Lpcoef=32且Rampcoef=64在收敛时间与振荡方面都优于草案中建议的Lpcoef=64且Rampcoef=64。