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。     

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.     

实时工业以太网EPA网络控制系统平台研究

研究开发了NCS-EPA网络控制系统平台.研究NCS-EPA组态开发系统、网络仿真系统的基础上,设计了网络控制软件仿真平台设计中的仿真网络接口与NS2的衔接技术.实现的网络控制仿真框架中NS2网络模块封装了EPA控制网络协议栈与功能块算法模块,解决了EPA控制系统网络性能的模拟.NCS-EPA结合离线组态的网络模拟仿真和在线设备组态监控配置控制策略模块、功能块I/O信息与物理I/O映射信息,实现控制策略的虚拟对象与物理系统的映射.NCS-EPA网络控制系统的开发表明,基于EPA的分布式网络控制的组态与仿真能够满足控制系统性能设计要求与工业自动化的测试需求.     

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。     

面向性能评估的3G应急通信网络仿真系统研究

针对制定应急通信预案和模拟演练中对应急通信网络性能仿真评估的应用需求,分析建立了3G移动通信网络仿真模型,采用系统级动态网络仿真技术设计并实现了一套面向性能评估的3G应急通信网络仿真系统。该系统能够对不同场景下的3G移动应急通信网络进行实时模拟,给出相关性能参数,为网络性能评估提供依据。仿真测试结果表明,该系统能够得到比较满意的结果。     

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。     

自相似数据流下的网络相变与临界现象

随着网络规模的不断扩大和网络用户的不断增加，目前的网络已经发展成为一个海量的非线性复杂系统，对网络非线性动力学的研究，已经引起了计算机和统计物理学等相关领域研究者的浓厚兴趣，论文提出了一种网络仿真模型，并在自相似数据流下进行了各种网络仿真实验，通过实验分析，发现了在自相似数据流下序参数d在整个网络从非拥塞进入间歇性拥塞，再到持续性拥塞的过程中起了重要的标示作用，通过对队列长度的功率谱分析，揭示了序参数d与1/f,1/f^2分布之间的关系。     

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。     

NS-2随机数产生器影响及其应用的研究

网络仿真是通信网络性能评估的重要手段,NS-2是一种被广泛应用的开源网络性能仿真器。随机数产生器在NS-2中至关重要,但广泛的研究人员并未注意如何正确使用,使仿真结果受到质疑。该丈描述了随机数产生器的结构与工作原理,论述并仿真了如何利用随机数产生器进行重复独立仿真实验,产生仿真过程中使用的节点位置和数据流起止时间,最后给出了,正确的随机数产生器使用方法。结果为研究人员正确使用随机数产生器提供了解决方案．     

无线网络TCP协议改进及网络仿真

网络仿真是网络研究的重要手段。NS2是一种开放源代码的网络仿真器，广泛应用于网络协议的设计与验证。本文针对无线网络中TCP协议性能低下的问题，提出了一种改进的基于TCP拥塞控制机制，简称TCP—Yuelu。该机制通过对瓶颈链路队列长度的测量与预测，区分网络随机错误和网络拥塞丢包，同时，利用带宽测量结果作为网络发送速度调节尺度的依据，对不同的丢包原因采取不同的调节策略，改进了TCP窗口加性增加乘性减少（AIMD）机制。本文实现该算法在NS2中的扩展，并通过仿真实验验证了算法的有效性。     

网络流量特征对排队性能影响的仿真分析与比较

资源的匮乏和流量的不确定性是造成性能问题的根源,为明确流量的方差特征和自相似性两个因素中究竟哪一个因素对排队性能影响更大,设计了两组独立的仿真试验进行分析比较。第一组实验基于一个渐进二阶自相似流体模型,通过大规模迭代计算近似求解,模型的流量分布取自实际网络流量边缘分布。第二组实验在ns2仿真工具中生成分形高斯噪声模拟流量并统计性能参数。两组实验结果均表明,排队性能受流速方差的影响远远超过受Hurst系数的影响。在实验设定的条件下,由方差引起的丢包率变化幅度比由Hurst系数引起的约高出2个数量级,平均排队时延也相差上百毫秒。而且,Hurst系数对排队性能的影响还受到方差的制约。     

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。     

Cluster based hierarchical resource searching model in P2P network

For the problem of large network load generated by the Gnutella resource-searching model in Peer to Peer (P2P) network, a improved model to decrease the network expense is proposed, which establishes a cluster in P2P network, auto-organizes logical layers, and applies a hybrid mechanism of directional searching and flooding. The performance analysis and simulation results show that the proposed hierarchical searching model has availably reduced the generated message load and that its searching-response time performance is as fairly good as that of the Gnutella model.     

TD-MBMS与TD-SCDMA系统共存性能动态仿真研究

MBMS(多媒体广播组播业务)是3GPP Release 6版本中定义的一项重要的业务类型,它可以在充分利用已有网络的基础上,提供包括手机电视等多媒体业务.在第三代移动通信网络的未来发展中,必然出现MBMS业务网络与3G已有网络共存的情况,两种不同工作模式的业务之间会相互影响.通过对TD-MBMS和TD-SCDMA业务网络共存情况下的系统进行建模和动态系统仿真,分析了在不同环境下TD-SCDMA业务网络对TD-MBMS业务的网络性能影响.     

用于DCCS通信网性能评价的仿真系统

本文根据离散系统数字仿真原理，在分析通信网协议并定义其性能指标基础上，论述了通信网性能评价仿真系统。该系统作为ＤＣＣＳ工程师站软件，主要用于ＤＣＣＳ通信网动态性能预测和评价，为设计和优化ＤＣＣＳ提供科学依据     

并行/分布式网络模拟系统PDNS的实现及其性能分析

网络模拟是进行计算机网络性能研究、系统分析、设计和实现的一种重要方法。采用并行/分布式的计算方法可以较为准确、有效的模拟大规模的网络拓扑结构。本文介绍分析了基于NS的并行/分布式网络模拟平台PDNS,并分析了局域网内PDNS的模拟性能。     

用于CIMSERC网络性能评价的NPES设计与实现

分析建模的方法用于CIMS网络性能评价是有其局限性的。本文介绍的是一个基于仿真方法的CIMSERC网络性能评估模拟器——NPES的设计与实现。该NPES可作为进行CIMSERC网络性能评价的“实验床”和评估工具.CIMSERC网络的基本结构是二个互连的基于Ethernet的TCP/IP网,设计中用于观测和评价的性能指标包括:网络系统的吞吐量、利用率、以及信息包传输延迟等。CIMSERC的NPES用SIMAN和FORTRAN语言混合实现。     

Performance analysis of mobile ad hoc networks under flooding attacks

Due to their characteristics of dynamic topology, wireless channels and limited resources, mobile ad hoc networks are particularly vulnerable to a denial of service (DoS) attacks launched by intruders. The effects of flooding attacks in network simulation 2 (NS2) and measured performance parameters are investigated, including packet loss ratio, average delay, throughput and average number of hops under different numbers of attack nodes, flooding frequency, network bandwidth and network size. Simulation results show that with the increase of the flooding frequency and the number of attack nodes, network performance sharply drops. But when the frequency of flooding attacks or the number of attack nodes is greater than a certain value, performance degradation tends to a stable value.     

WDM光网络仿真系统的数学建模与设计

根据WDM光网络系统中光网络结构优化设计以及有限网络资源条件下光网络性能分析与优化的仿真要求,建立了用于实现WDM光网络仿真系统计算机模拟的数学模型,该模型能够体现WDM光网络系统组成原理、系统结构、系统参数等方面的不同。此外,考虑到WDM光网络仿真系统的用途、仿真的层次、仿真系统的运行条件以及仿真结果的表现方法的不同,对WDM光网络仿真系统的功能进行了分析,并实现了系统的设计。最后,对该仿真系统的优越性和创新点进行了总结。