通信工程畢業設計-基于opnet的無線傳感器網絡qos路由及流量建模研究與仿真-文庫吧

【正文】 目錄 目 錄 中文摘要 .............................................................................................................. Ⅰ 英文摘要 .............................................................................................................. Ⅱ 引言 ........................................................................................................................ 1 第 1 章 概述 .......................................................................................................... 3 無線傳感器網絡 (WSN)概述 .................................................................. 3 無線傳感器網絡基本概念 ............................................................. 3 無線傳感器網絡的通信結構 ......................................................... 3 網絡仿真 .................................................................................................. 5 什么叫仿真（ Simulation）？ ....................................................... 5 仿真的意義 ..................................................................................... 5 OPNET 簡介 ............................................................................................ 6 OPNET 的歷史和現狀 ................................................................... 6 OPNET Modeler 的主要特性 ........................................................ 6 OPNET Modeler 建模流程 ............................................................ 7 第 2 章 無線傳感器網絡的 QoS 路由研究與仿真 ............................................. 8 WSN 的特點 ............................................................................................ 8 WSN 的 QoS 路由 ................................................................................... 8 網絡模型和 QoS 路由 .................................................................... 9 QoS 路由策略 .............................................................................. 10 基于 DirectedDiffusion 的 QoS 路由擴展 .......................................... 10 Directed Diffusion 及其擴展機制 ................................................ 10 算法描述 ...................................................................................... 11 仿真試驗與結果分析 ............................................................................ 12 仿真環境與評價方法 ................................................................... 12 仿真環境 ............................................................................ 12 評價方法 ............................................................................ 13 與傳統 DD 的性能比較 ............................................................... 13 不同業務混合比例性能分析 ....................................................... 14 本章小結 ................................................................................................ 14 第 3 章 OPNET 流量建模機制 .......................................................................... 16 OPNET 流量建模機制綜述 .................................................................. 16 背景路由流量建模 ................................................................................ 17 背景利用率流量建模 ............................................................................ 18 前景業務流量建模 ................................................................................ 18河海大學工學學士學位論文 基于 OPNET 的無線傳感器網絡 QoS 路 由及流量建模研究與仿真 實例仿真 ................................................................................................ 19 第 4 章 WSN 流量模型的仿真 .......................................................................... 24 網絡拓撲結構 ........................................................................................ 24 Application Configuration .................................................................... 26 Profile Configuration ........................................................................... 26 搜集統計量 ............................................................................................ 28 復制場景 ................................................................................................ 28 配置并運行仿真 .................................................................................... 29 查看并分析結果 .................................................................................... 29 第 5 章 總結與展望 ............................................................................................ 31 總結 ........................................................................................................ 31 展望 ........................................................................................................ 32 致謝 ...................................................................................................................... 33 參考文獻 .............................................................................................................. 34 附錄 英文 資料翻譯 ............................................................................................ 36 河海大學工學學士學位論文 引言 1 引言 近年來隨著微電子技術 、傳感器技術及通信技術的發展，無線傳感器網絡技術發展迅猛，進展很快，而且在軍事與民用方面的一些具體應用也取得了成功，由于其良好的應用廣泛性，使得無線傳感器網絡的前景一片光明。無線傳感器網絡是由一組傳感器節點通過無線介質連接構成的無線網絡，它采用 Ad hoc 方式配置大量微型的智能傳感節點，通過節點的協同工作來采集和處理網絡覆蓋區域中的目標信息。無線傳感器網絡在環境與軍事監控，地震與氣候預測、地下、深水以及外層空間探索等許多方面都具有廣泛的應用前景。可以說，無線傳感器網絡是信息感知和采集的一場革命，是 21 世紀最 重要的技術之一。 可是在今天這樣信息飛速發展的時代，網絡結構和規模日益復雜龐大，表現出多種類型的網絡日益走向融合，業務種類增加，網絡負載也日益繁重，新的網絡技術層出不窮，如何規劃和優化網絡已經成為一個極富挑戰性的課題。無論是構建新網絡，升級改造現有網絡，或者測試新協議，都需要對網絡的可靠性和有效性進行客觀地評估，從而降低網絡建設的投資風險，使設計的網絡有很高的性能，或者使測試結果能夠真實反映新協議的表現。傳統的網絡設計和規劃方法主要靠經驗，對復雜的大型網絡，很多地方由于無法預知而抓不住設計的要點。因此越來越 需要一種新的網絡規劃和設計手段，在這種情況下網絡仿真應運而生。OPNET 作為一種新的網絡規劃和設計工具，以其獨有的方法為網絡的規劃設計提供了客觀、可靠的定量依據，縮短了網絡建設周期，提高了網絡建設中決策的科學性。 本文基于 OPNET 仿真平臺，著重對無線傳感器網絡的 QoS 路由和流量工程進行了建模與仿真，分析了網絡業務負載對網絡的吞吐量、數據丟失率和端 端時延等性能的影響，通過將業務流合理地映射到網絡資源，減少了擁塞，提高了網絡的性能與可靠性。 第一章為概述部分，鑒于無線傳感器網絡和 OPNET 仿真平臺都是較新的 理論和技術，我在這一章中用了較大的篇幅對其進行介紹。在前部分中，主要介紹了無線傳感器網絡的基本概念、通信結構、協議棧和它的特點，后部分則對OPNET 的歷史和現狀以及 OPNET 的最主