一种基于NS2的多信道网络模型的建立和性能检测

作为目前主流的网络仿真软件,NS2 (Network Simulator v2)虽然具备很强大的网络仿真功能,却不支持多信道多接口模型,难以有效进行基于多信道物理层的媒体接入控制层(MAC) 以及网络层等高层协议的仿真以及吞吐量和网络延迟的测试.这就给从事多信道ad hoc网络和认知无线电网络协议研究的学者和科研人员利用NS2进行仿真造成了困难.提出一种方案,对NS2的无线节点的底层模块进行修改,使之能够支持多信道多接口的物理层模型,并且能够进行高层协议的仿真和性能测试.最后将建立一个运行AODV路由协议的无线网络场景进行仿真,对该方案有效性进行验证,并与单信道网络性能进行了对比.     

网络仿真技术在计算机网络实验教学中的应用研究

通过编写一个Otcl实例代码,实现了对网络拓扑的仿真,由此说明网络仿真是研究网络技术的有效工具;介绍了NS2仿真过程中代码编写、网络拓扑构建、实验演示等技巧,并通过分析实验输出文件得到了符合期望的结果;分析了网络延迟、抖动率、遗失率和平均吞吐量等网络模型性能。实验结果表明,NS2具有良好的实用性和较强的通用性。因此,使用NS2对教学实验网络建立仿真模型,不仅能很好地缓解高校网络实验室建设的压力,而且可以改善计算机网络课程实验教学方法和手段,取得计算机网络课程教学的良好效果,培养学生的创新思维。     

多通道多业务优先级控制随机多址系统研究

在两种多通道多业务优先级控制随机多址系统模型建立的基础上,对这两种模型的随机争用及优先级性能进行了分析,分别得到了两种系统的平均成功队长、各优先级吞吐量和系统吞吐量的完整数学表达式,通过仿真实验验证了理论分析的正确性.     

基于动态路由的SPIN路由协议改进

基于信息协商的传感器网络路由协议(SPIN)数据转发过于复杂、重复转发相同数据包的问题影响了SPIN协议转发时的网络吞吐量,增加了丢包率,缩短了网络的生命周期。针对以上问题,提出了一种动态路由信息协商传感器协议D-SPIN协议,其在SPIN协议基础上加入了动态路由表建立算法和验证下一跳id选择性转发策略,该方法可有效提高网络吞吐量,减少了丢包率,延长了网络时延。利用NS2仿真软件进行仿真,仿真结果表明,D-SPIN协议比SPIN协议在网络吞吐量、丢包率和网络时延等性能参数上有较大的提高。     

多通道多业务优先级控制随机多址系统研究

在两种多通道多业务优选级控制随机多址系统模型建立的基础上，对这两种模型的随机争用优先级性质进行了分析，分别得到了两种系统的平均成功队长、各优先级吞吐量和系统吞吐量的完整数学表达式，通过仿真实验验证了理论分析的正确性。     

应用粒子群优化算法的航空自组网移动模型设计

为解决目前在航空自组网的研究过程中没有适用的移动模型问题,采用理论分析和实验仿真的方法,先对常用移动模型进行综述分析,在粒子群优化算法的基础上,结合AANET拓扑特点,提出一种基于PSO路径优化的移动模型,并在NS2平台上进行实验论证.研究结果表明:在节点高速运动情况下PSO模型比RWP模型更加稳定,网络吞吐量更大.该研究结果为航空自组网的研究提供模型参考与使用价值。     

高速卫星因特网中TCP协议的改进

针对TCP(Transm ission Control Protocol)协议在高速卫星因特网中传输吞吐量低的问题,提出了一种改进TCP快速恢复的算法。该算法根据卫星信道由传输错误造成的分组丢失概率远大于由拥塞造成的分组丢失概率的特点,通过加快窗口的增长速度,避免过早地进入拥塞避免阶段,达到了提高TCP吞吐量的目的。通过NS2软件模拟仿真了高速卫星因特网环境,并对各个TCP版本和改进算法的仿真结果进行了比较和分析。仿真结果表明,改进算法的吞吐量比TCP-SACK提高了约10%,比TCP-Reno提高了约30%。     

多信道1-CSMA协议性能分析

 在2种多信道多业务优先级控制随机多址系统模型建立的基础上,对这2种模型在连续时间1-坚持CSMA的信道接入方式下的性能进行了分析,分别得到了2种系统的平均成功队长、各优先级吞吐量和系统吞吐量的数学表达式,并通过仿真实验验证了理论分析的正确性.     

一种流量自适应MAC算法

在无线传感器网络的一些实际应用中,其数据流量会随活动事件不同而产生变化[1].因此,根据数据流量的变化,分别采用时分多路复用和基于竞争两种不同的数据传输模式.该方法的主要设计目标是提高网络吞吐量,有效节约能源,延长网络生命周期.最后,采用NS2进行仿真测试,验证了设计思想的正确性及可行性.     

Vegas算法对不对称空间链路性能的影响

不对称空间链路TCP性能对空间网络十分重要。基于NS2,建立空间网络TCP场景,在比较几种TCP拥塞控制算法的基础上,重点研究了Vegas算法对不对称空间链路性能的影响。仿真结果表明：Vegas算法的窗口门限值α、β的增大能增加吞吐量,相应的窗口值将变。Vegas算法的估计缓存区里的包数δ影响窗口的大小,δ为默认值时吞吐量较大。     

突发粒度对光突发交换网络TCP特性的影响

光突发交换(optical burst switching,OBS)是下一代IP-over-DWDM光网络最有前途的解决方案之一。TCP在OBS网络中的传输性能越来越引起重视。利用基于NS2的光突发交换仿真平台。研究了在不同的负载下,突发粒度对TCP在光突发交换网络中的传输特性的影响,分析了它们在光突发交换网络中的TCP吞吐量及平均附加时延。     

OFDM系统中基于跨层的TCP性能增强技术

针对高误码率及高中断率对无线TCP(Transport Control Protocol)的影响,提出了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统跨层TCP增强技术CLTCP(Cross-Layer TCP)。CLTCP利用链路级恢复和TCP冻结技术,提高了无线TCP性能;对于出错的无线帧,链路层能给予有限次的重传,以屏蔽TCP层对高误码率的感知;同时,为了保证出错帧在有限重传次数内被正确递交对端,链路层联合物理层采用自适应调制编码技术来提高重传帧的可靠性。对于无线链路长时间断连,CLTCP利用TCP源端冻结技术冻结RTO(Retransmission Time Out)值,以避免数据包连续超时造成的极大RTO,由此保证无线链路恢复连接后,TCP层能及时恢复工作。通过NS2(Network Semulation 2)软件仿真了多种无线TCP增强技术,并对仿真结果进行了比较和分析。仿真结果表明,CLTCP的吞吐量较Snoop技术最多可提升33%,并同时节省约38%的带宽。     

TCP在数据包随机延迟网络中的性能分析

TCP数据包在网络传输中发生错误有两种形式:丢包与延迟.已有的成果大多只对TCP在丢包网络中的性能进行了建模,缺少对TCP在随机延迟网络中的建模问题的研究,为此提出了一个TCP在随机延迟网络中的性能分析模型.首先给出并证明了判断数据包流是否为正序的充要条件;然后利用该条件得出数据包流正序出现的概率;最后根据模型分析了TCP在随机延迟网络中的性能.实验结果表明,所得出的数据包流在发生随机延迟后正序的概率与实验网络基本吻合,所提出的模型与不考虑延迟的模型相比,对TCP最大拥塞窗口均值的预测误差降低了43%,对其网络吞吐量性能的预测误差降低47%.     

自适应虚拟队列算法AVQ的公平性研究

从理论上对自适应虚拟队列(AVQ)算法的拥塞控制机制和TCP的吞吐量模型进行了分析,在不同网络配置条件下使用NS2网络仿真器对其进行了仿真,考察公平性和网络中长期TCP流的数量、路由器缓冲区大小、AVQ算法中的平滑因子α、期望链路利用率γ等之间的关系.结果表明,AVQ算法在长期TCP流数量较多和各种缓冲区容量条件下均表现出良好且稳定的公平性,α对公平性影响不大,但γ的取值对公平性有很大影响,当该参数取值较大时,算法的公平性明显下降.     

网络拥塞控制中探测元机制的研究

为提高TCP协议在长时延、高差错率网络中的性能,探测元机制做为一种主动自适应机制,在TCP的许多改进实现中被涉及。详细阐述了探测元机制的原理和具体应用,并在NS仿真中实现了该机制。理论分析和仿真实验显示,在TCP中引入探测元机制,能有效提高长时延、高差错率网络的吞吐量。     

TCP协议在卫星链路上的改进及仿真研究

为了提高TCP协议在卫星链路上的性能,对传统的TCP协议进行了两点改进:增大慢启动算法的初始窗口;改进窗口增长算法.利用计算机仿真详细地研究了改进的TCP协议在卫星连路上的性能.仿真结果表明,相对于传统的TCP,改进的TCP协议的吞吐率显著提高,体现了更优越的性能.     

一种Ad hoc网络的跨层拥塞控制改进方案

针对传统的TCP拥塞控制协议不能很好适用于无线Ad hoc网络的问题,本文利用跨层设计思想和优化理论,通过提取协议栈各层的特性参数,给出了无线Ad hoc网络跨层拥塞控制的改进方案CCIM (cross-layer control improvement methods). 提出了将MAC层输入、输出速率与网络层缓存队列长度相结合的拥塞检测新方法,并依据ECN显示拥塞反馈机制和扩展信令传递机制,对拥塞控制和随机接入进行建模,以便获取最优发送速率. NS2仿真结果表明,该方案能够降低端到端传输时延,使网络吞吐量和公平性得到了明显改善.      

确信服务TCP连接吞吐量模型

在区别服务网络内为使传输控制协议（TCP）连接在网络拥塞时得到同目标速率相一致的吞吐量，需要分析影响TCP连接吞吐量的主要因素，基于流模型假定，推导了一个确信服务TCP连接在边缘路由器采用漏桶标记算法和核心路由器采用In和Out随机提前检测算法的吞吐量模型，TCP连接吞吐量是一个漏桶参数、确信服务TCP连接目标速率、TCP连接的端到端时延和数据包丢失率的函数，模拟方法证实了模型的有效性。