毕业设计-基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真(完整版)资料.doc
《毕业设计-基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真(完整版)资料.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计-基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真(完整版)资料.doc(305页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、毕业设计-基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真(完整版)资料(可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)X=计算机等级考试D. 可以设定查询结果的输出形式,如临时表,图形等【答案】Bendif【答案】菜单,命令,程序?此字符串中含有的数字个数为:,numn【答案】INTO ARRAYC. 不依赖于数据库的表 D. 不能修改的表二、选择题(每题 2 分,共 30 分)A. CHANGE 工资 WITH工资+100河 海 大 学本科毕业设计(论文)任务书(理 工 科 类)、毕业设计(论文)题目: 基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真 、毕业设计(论
2、文)工作内容(从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明): (1)搜集/阅读无线传感器网络、OPNET网络仿真等资料文献,熟悉无 线传感器网络的基本理论问题,熟悉OPNET网络仿真这个仿真软 件。 (2)对无线传感器网络的QoS路由进行了研究分析,定向扩散进行了扩 展,利用一种新的QoS路由算法建立网络模型提高网络的生存期。 (3)对OPNET的流量建模机制进行研究分析,然后阐述一种建立无线 传感器网络流量模型的方法。 (4)利用OPNET平台对仿真模型进行仿真实验,验证模型的有效性。 (5)总结与展望。总结前面的
3、工作,展望以后需要进一步展开的工作。 (6)整理论文,完成论文答辩。 、进度安排: 3.23.17 查阅无线传感器网络(WSN)、OPNET网络仿真及相关资料 3.183.28 熟悉OPNET仿真平台 3.294.12 研究分析无线传感器网络的QoS路由算法和OPNET的流量建 模机制,提出一种建立无线传感器网络流量模型的方法 4.125.8 对所提模型进行OPNET仿真实验,验证其有效性 5.86.5 整理相关资料,撰写毕业设计论文,准备论文答辩 、主要参考资料:【1】王文博,张金文. OPNET Modeler与网络仿真,人民邮电出版社, 2003.10 【2】孙屹,孟晨. OPNET通信
4、仿真开发手册,国防工业出版社,2005.1 【3】陈敏. OPNET网络仿真,清华大学出版社,2004.4 【4】孙利民,李建中,陈渝,朱红松. 无线传感器网络,清华大学出版 指导教师: , 2006 年 3 月 2 日学生姓名: ,专业年级:2002级通信工程专业系负责人审核意见(从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核): 系负责人签字: , 年 月 日摘 要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,是一种新型的、无基础设施的、自组织的无线网络。大量的传感器节点通过自组织的方式构成了网络,每个节点集成了传感器件、数据处理单元和通信
5、模块。无线传感器网络具有硬件资源有限、电源容量有限、以数据为中心、自组织、多跳路由、动态拓扑、节点数量众多切分布密集等特点。无线传感器网络凭借其潜在的优势得到了广泛的应用。然而在信息技术日新月异的现代社会,随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化,单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发,已经不能适应网络的发展,因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能,OPNET网络仿真技术应运而生。本设计基于OPNET仿真平台,首先在分析无线传感器网络QoS路由问题的基础上,对定向扩散进行扩展,组合利用路径节点最小能量和最小跳数信息的分布式QoS路由算法建立了
6、仿真模型,使网络生存期提高了500%;在不同比例的混合业务模式下,可以很好地支持不同业务的资源需求分配,达到全网能耗均衡。其次着重对无线传感器网络的流量工程进行了建模与仿真,分析了网络业务负载对网络的吞吐量、数据丢失率和端-端时延等性能的影响,通过将业务流合理地映射到网络资源,减少了拥塞,提高了网络的性能与可靠性。通过仿真,我们可以有效地提高网络规划和设计的可靠性和准确性,降低网络投资风险,减少不必要的投资浪费。关键词:无线传感器网络;OPNET仿真;QoS路由;定向扩散;流量工程;网络吞吐量;时延AbstractWireless sensor network (WSN) is a new k
7、ind of wireless networks, using bran-new information-gathering and processing technology. The WSN, self-organized, is of no infrastructure. Numbers of sensing nodes, composing of sensing implement, data processing unit and communication module, structure the WSN self-driven. WSN has such characteris
8、tics as hardware resource limitation, power capacity limitation, data-central, self-organization, multi-hop routing, dynamic topology, dense distribution with numerous nodes. WSN is widely used for its potential ascendancy.However, in modern society, information technology changes with each passing
9、day. With the network structure and scale going more and more complex and the multiplicity of network application, itll never adapt to the rapid development if you still rely simply on your experience when you layout and design a new network, R&D network facilities and explode network protocols. A s
10、cientific method is badly needed to reflect and predict the capabilities of the network. Then OPNET emerges as the times require. This design is in the OPNET surroundings. First, on the basis of analyzing the problem of QoS routing in the wireless sensor networks, a new distributed QoS routing algor
11、ithm according to the minimum node energies on path and minimum hop counts has been proposed by extending Directed Diffusion. Then the model is designed. By analyzing the results of simulation, I find this porosed algorithm can provide differential services both for real-time traffic and best-effort
12、 traffic, achieve the energy-cost-balancing on the whole network and prolong the network lifetime by 500%. Second, I emphasize my attention on the flow project of WSN and make modeling and simulation about it. From the simulation results, I know the impact of portfolio towards the throughput of the
13、network, data lose rate and point-to-point delay. By mapping the portfolio with the net resources, we may decrease congestion, improve the characteristics of the network and its security. Through Opneting, were to increase the reliability and accuracy of network programming and designing. Of course,
14、 there will be less risk of investment and less wastes which are unnecessary.Keywords: wireless sensor network (WSN), OPNET simulation, QoS routing, directed diffusion, flow project, throughput, delay目 录中文摘要英文摘要引言1第1章 概述31.1无线传感器网络(WSN)概述3无线传感器网络基本概念3无线传感器网络的通信结构31.2网络仿真5什么叫仿真(Simulation)?5仿真的意义51.3
15、 OPNET简介6的历史和现状61.3.2 OPNET Modeler的主要特性61.3.3 OPNET Modeler建模流程7第2章 无线传感器网络的QoS路由研究与仿真82.1 WSN的特点82.2 WSN的QoS路由892.2.2 QoS路由策略102.3 基于DirectedDiffusion的QoS路由扩展102.3.1 Directed Diffusion及其扩展机制102.3.2 算法描述112.4仿真试验与结果分析122.4.1仿真环境与评价方法122.仿真环境122.4.1.2评价方法132.4.2与传统DD的性能比较132.4.3不同业务混合比例性能分析142.5本章小结
16、14第3章 OPNET流量建模机制163.1 OPNET流量建模机制综述163.2背景路由流量建模173.3背景利用率流量建模183.4前景业务流量建模183.5实例仿真19第4章 WSN流量模型的仿真244.1网络拓扑结构244.2 Application Configuration 264.3 Profile Configuration 264.4搜集统计量284.5复制场景284.6配置并运行仿真294.7查看并分析结果29第5章 总结与展望315.1总结315.2展望32致谢33参考文献34附录 英文资料翻译36引言近年来随着微电子技术、传感器技术及通信技术的发展,无线传感器网络技术发
17、展迅猛,进展很快,而且在军事与民用方面的一些具体应用也取得了成功,由于其良好的应用广泛性,使得无线传感器网络的前景一片光明。无线传感器网络是由一组传感器节点通过无线介质连接构成的无线网络,它采用Ad hoc方式配置大量微型的智能传感节点,通过节点的协同工作来采集和处理网络覆盖区域中的目标信息。无线传感器网络在环境与军事监控,地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的应用前景。可以说,无线传感器网络是信息感知和采集的一场革命,是21世纪最重要的技术之一。可是在今天这样信息飞速发展的时代,网络结构和规模日益复杂庞大,表现出多种类型的网络日益走向融合,业务种类增加,网络负载也日
18、益繁重,新的网络技术层出不穷,如何规划和优化网络已经成为一个极富挑战性的课题。无论是构建新网络,升级改造现有网络,或者测试新协议,都需要对网络的可靠性和有效性进行客观地评估,从而降低网络建设的投资风险,使设计的网络有很高的性能,或者使测试结果能够真实反映新协议的表现。传统的网络设计和规划方法主要靠经验,对复杂的大型网络,很多地方由于无法预知而抓不住设计的要点。因此越来越需要一种新的网络规划和设计手段,在这种情况下网络仿真应运而生。OPNET作为一种新的网络规划和设计工具,以其独有的方法为网络的规划设计提供了客观、可靠的定量依据,缩短了网络建设周期,提高了网络建设中决策的科学性。本文基于OPNE
19、T仿真平台,着重对无线传感器网络的QoS路由和流量工程进行了建模与仿真,分析了网络业务负载对网络的吞吐量、数据丢失率和端-端时延等性能的影响,通过将业务流合理地映射到网络资源,减少了拥塞,提高了网络的性能与可靠性。第一章为概述部分,鉴于无线传感器网络和OPNET仿真平台都是较新的理论和技术,我在这一章中用了较大的篇幅对其进行介绍。在前部分中,主要介绍了无线传感器网络的基本概念、通信结构、协议栈和它的特点,后部分则对OPNET的历史和现状以及OPNET的最主要产品OPNET Modeler做了详细的介绍。第二章对WSN的QoS路由进行了研究与仿真。对定向扩散进行了扩展,组合地利用路径节点最小能量
20、和最小跳数信息的分布式QoS路由算法建立了仿真模型,使网络生存期提高了500%;同时,在不同比例的混合业务模式下,可以很好地支持不同业务的资源需求分配,达到全网能耗均衡。第三章对OPNET的流量建模机制进行了分析与研究。这一章是本文的研究基础,主要阐述了OPNET仿真中的三种流量建模机制,以太平洋东海岸一家公司的网络为例对背景业务流量进行了研究与仿真,为建立无线传感器网络的流量模型奠定了基础。第四章在理论分析的基础上,初步建立了无线传感器网络的流量模型,不断地对建立的模型进行仿真配置、收集统计量,运行仿真并查看、分析结果,在反复的实验中改进完善所建模型。第五章对所做工作进行了一个全面的总结,并
21、展望了无线传感器网络的未来应用,指出下一步将要进行的工作。第1章 概述1.1无线传感器网络(WSN)概述无线传感器网络基本概念无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,是一种新型的、无基础设施的、自组织的无线网络。无线传感器网络中的传感器节点完成一些数据采集工作,节点通过传感器网络将数据发送到网络中,并最终由特定的应用接收。传感器节点集成传感器件、数据处理单元和通信模块,并通过自组织的方式构成网络。借助于传感器节点中内置的形式多样的传感器件,可以测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号等信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等等众
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 基于 OPNET 无线 传感器 网络 QoS 路由 流量 建模 研究 仿真 完整版 资料
限制150内