基于Opnet平台的战术Adhoc子网建模仿真

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1、文章编号：1673^9965(2009)03-258-05基于Opnet平台的战术Ad-hoc子网建模仿真卢颖】，康凤举駡钟联炯$（1•西北工业大学航海工程学院，西安71OO72；2.西安工业大学计算机科学与工程学院，西安710032）摘要：由于报文到达服从长相关特性，利用能校好描述长相关特性的自相似模型，借助Opnet仿真手段对战术Ad・hoc子网进行了建模及仿真.仿真中自相似流量模型釆用的是多重汇聚的ON/OFF过程模型，网络MAC层选用IEEE802.11协议的DCF接入方式.根据Opnet仿真软件运行结果的分析，最终得出通信童自相似性对战术Ad-hoc子网性能影响很大，

2、网络的各项性能指标如延迟及丢包率随着自相似程度的增加将变得越来越差，这对战术Ad・hoc网络的应用开发、网络规划及优化配置具有一定的参考价值.关键词：opnet；自相似；无线自组网；仿真建模•收稿日期：2OO9£H）4作者简介泸颖（1978叭女，西北工业大学博士研究生•主要研究方向为计算机网络仿真.E-mail：luyingkk@sina.com.中图号：TP393.01文献标志码：A无线自组网（Ad・hoc）由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成，是一个多跳的临时性无中心网络•它可在任何时刻任何地点快速组网，并且不需要现有基础网络设施的支持，网络中的每个终端都可以自由移

3、动，没有固定的路由器，所有节点都要转发其余节点的数据分组，特别适用于通信手段以移动（无线）通信为主的战术互联网⑴，是C4KISR战术互联网中的关键组网技术.在战术移动Ad-hoc网中，按照指挥和业务关系组成的各级子网是该通信网络的关键组成部分，对子网的仿真建模及性能研究有着重要的意义•传统模式下的无线网络仿真，其报文的到达模型均是服从Poisson分布•随着网络研究的深入,大量资料及实验表明事实上无线网络业务流的到达具有着一种长相关属性即一种自相似性⑵.CarlosOPiveira等人研究了无线局域网业务量的待性，指出其业务量存在着这种自相似性.JumpeiTaketsugu等

4、人研究了无线蜂窝网的通信业务蜃，指出在DCA-TDMA系统中也存在一定程度的自相似性.QilianLiang通过对Ad-hoc网络业务量的分析和研究，指Ad

5、，并选择适合加载于其上的IEEE802.11的MAC协议.通过对其子网业务到达模型及在该模型下的MAC层协议分析，得出自相似模型对战术Ad・hoc子网的性能影响.1自相似业务流报文模型自相似流量序列的数学定义按时间可分为连续时间定义和离散时间定义⑷:1）连续自相似定义一个随机过程xM在统计上具有参数为H（0.50,随机过程qH工（况）与玖£）具有相同的统计特性•此相互关系可由下面三个条件表达①均值②方差Varx(i)=Var[x(o£)]/a2H③自相关Rr(£,£)=Rt(M,as)/a2H参数H称为Hah参数，又称自相似参数，它是自

6、相似程度的一个重要度量，是描述自相似特性的唯一参数.H的取值范围是[0・5,叮,H=0.5表示不具自相似性,H值越接近1,过程的自相似程度就越高.2)离散自相似定义离散时间随机过程XQ)定义为｛耳川=0,1,2,…｝，竝可理解为第£个单位时间内到达的网络业务实体数目•对于一个平稳时间序列竝定义m重聚集时间序列工®==0,1,2,-｝,它可以表示为工們=(X—^h+”・+X^)/7n(1)观察这个多重聚集时间序列的一种方法是将其看作压缩时间尺度的一种技术•可以认为工⑴是这个时间序列的最高放大率或最髙分辨率，过程工⑺是相同过程在分辨率上缩减加倍的结果•由于在每加个点上进行平均，所以

7、就失去了在最高分辨率时可以观察到的细节•如果经过压缩以后过程的统计特征(均值、方差、自相关等)仍然保持不变，那么该过程就是一个自相似过程，例如分数布朗运动过程，其数学描述如下，定义1具有参数HOV0V1)的广义平稳离散随机过程X称为严格二阶自相似过程，如果对所有的m=1,2,…,有方差=Var(x)/m^(2)自相关函数=(3)且具有自相似系数(屉曲系数)H=1-〃2・定义2称X为渐近二阶自相似过程,如果对于所有足够大的怡方差V^r(x(m))=Var(x)/n^(4)自相关函数R?4)f&