ad hoc网络流量自相似性研究

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1、上海交通大学硕士学位论文AdHoc网络流量自相似性研究姓名：张歆彦申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：张尧弼20060101AdHoc网络流量自相似性研究摘要随着IEEE802.11系列标准的发展和完善，无线网络的应用广泛普及，越来越多的企业和家庭开始使用无线设备，这对人们的生活产生了巨大的影响。AdHoc网络作为一种没有基础设施支持的无线网络，是移动通信和计算机网络的结合体，有着非常广泛的应用前景。网络流量是网络的一个重要属性，从一个方面反映了网络的性能，但是现在关于AdHoc网络流量的研究还开展得比较少。因此本文选取了AdHoc网络流量自相似性作为研究课题，并且着重研究了移动

2、特性对流量的影响。对于流量的研究通常需要搭建一个实验环境，采集大量的数据样本进行分析。考虑到AdHoc网络建立的随意性，以及实验条件的限制，研究中选用了仿真软件平台NS进行模拟实验。由于NS自身对无线网络的仿真能力还不是很完善，研究中首先对NS进行了开发，加入了仿真实验所需要的障碍物模型、视频数据流、移动模型三种新元素：障碍物模型增强了NS描述对象的范围，从网络节点扩展到场景中的障碍物；视频流的设计将实际网络中的视频流量加入到仿真平台上，增强了仿真实验的真实性；运动模型描述了应用场景中节点物理运动的规律，揭示了节点之间相对位置关系。这三种元素的加入增强了NS仿真AdHoc网络的能力。基于NS

3、仿真平台，实验选用了AdHoc网络的典型应用场景——参观博物馆场景，并定义了表征节点移动性的参数“移动特征值”。经过反复实验，分析网络数据流量，测定了代表自相似性的Hurst系数。研究结果表明，在实际应用场景中AdHoc网络流量具有自相似的特点。并且随着移动特征值的增强，自相似性降低。同时本文在理论上对该结果进行了分析和解释。另外，本文的工作也表明，运用仿真手段能够有效地研究网络流量特性。对于某些特定网络，这是一种可行和有效的方法。关键词：自相似性，AdHoc网络，障碍物模型，移动模型，移动特征值第I页ResearchofTrafficSelf-SimilarityinAdHocNetwor

4、ksABSTRACTAlongwiththeimprovementofIEEE802.11seriesstandards,thewirelesscomputernetworkshavebeenwidelyused.Moreandmorewirelessdevicesarefoundincompaniesandhomes,andhavemadeagreatinfluenceuponourdailylives.Asakindofwirelessnetworkswithoutsupportfrombasestations,AdHocnetworkisacombinationofmobilecomm

5、unicationandcomputernetworks.Itwillsurelybeusedwidelyinthefuture.Networktrafficisanimportantmetricofcomputernetwork,andisareflectionofnetwork’sperformance.Butcurrently,theresearchofAdHocnetwork’strafficisseldom.Thispaperstudysthetrafficself-similarityinAdHocnetworks,especiallytheinfluencebythemobil

6、ity.Usuallythiskindofstudyneedsanexperimenttestbed,andcollectslotsofdatasamplesforanalysis.ButconsideringtherandomicityofAdHocnetworkandthelimitationofexperimentenvironment,thispaperchoosesasimulationplatformnamedNS,todothisexperiment.BecausetheNS’scapabilityforwirelessnetworksisnotverystrong,wehav

7、etomakesomedevelopmentonit:addingthreenewelements:obstaclemodel,videodatastream,mobilitymodel.Theobstaclemodelhelpsustosimulatetheobstacleintheenvironment;thedesignofvideodatastreamcansimulatethetransportat