【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(wǎng)絡(luò) (WSN)概述 .................................................................. 3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本概念 ............................................................. 3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信結(jié)構(gòu) ......................................................... 3 網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)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(wǎng)絡(luò)的 QoS 路由研究與仿真 ............................................. 8 WSN 的特點(diǎn) ............................................................................................ 8 WSN 的 QoS 路由 ................................................................................... 8 網(wǎng)絡(luò)模型和 QoS 路由 .................................................................... 9 QoS 路由策略 .............................................................................. 10 基于 DirectedDiffusion 的 QoS 路由擴(kuò)展 .......................................... 10 Directed Diffusion 及其擴(kuò)展機(jī)制 ................................................ 10 算法描述 ...................................................................................... 11 仿真試驗(yàn)與結(jié)果分析 ............................................................................ 12 仿真環(huán)境與評價(jià)方法 ................................................................... 12 仿真環(huán)境 ............................................................................ 12 評價(jià)方法 ............................................................................ 13 與傳統(tǒng) DD 的性能比較 ............................................................... 13 不同業(yè)務(wù)混合比例性能分析 ....................................................... 14 本章小結(jié) ................................................................................................ 14 第 3 章 OPNET 流量建模機(jī)制 .......................................................................... 16 OPNET 流量建模機(jī)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(yè)務(wù)流量建模 ................................................................................ 18河海大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 基于 OPNET 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) QoS 路 由及流量建模研究與仿真 實(shí)例仿真 ................................................................................................ 19 第 4 章 WSN 流量模型的仿真 .......................................................................... 24 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ........................................................................................ 24 Application Configuration .................................................................... 26 Profile Configuration ........................................................................... 26 搜集統(tǒng)計(jì)量 ............................................................................................ 28 復(fù)制場景 ................................................................................................ 28 配置并運(yùn)行仿真 .................................................................................... 29 查看并分析結(jié)果 .................................................................................... 29 第 5 章 總結(jié)與展望 ............................................................................................ 31 總結(jié) ........................................................................................................ 31 展望 ........................................................................................................ 32 致謝 ...................................................................................................................... 33 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 34 附錄 英文 資料翻譯 ............................................................................................ 36 河海大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 引言 1 引言 近年來隨著微電子技術(shù) 、傳感器技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，進(jìn)展很快，而且在軍事與民用方面的一些具體應(yīng)用也取得了成功，由于其良好的應(yīng)用廣泛性，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的前景一片光明。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線介質(zhì)連接構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，它采用 Ad hoc 方式配置大量微型的智能傳感節(jié)點(diǎn)，通過節(jié)點(diǎn)的協(xié)同工作來采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的目標(biāo)信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境與軍事監(jiān)控，地震與氣候預(yù)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(yīng)用前景。可以說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是信息感知和采集的一場革命，是 21 世紀(jì)最 重要的技術(shù)之一。 可是在今天這樣信息飛速發(fā)展的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和規(guī)模日益復(fù)雜龐大，表現(xiàn)出多種類型的網(wǎng)絡(luò)日益走向融合，業(yè)務(wù)種類增加，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載也日益繁重，新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層出不窮，如何規(guī)劃和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的課題。無論是構(gòu)建新網(wǎng)絡(luò)，升級改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，或者測試新協(xié)議，都需要對網(wǎng)絡(luò)的可靠性和有效性進(jìn)行客觀地評估，從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)，使設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)有很高的性能，或者使測試結(jié)果能夠真實(shí)反映新協(xié)議的表現(xiàn)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃方法主要靠經(jīng)驗(yàn)，對復(fù)雜的大型網(wǎng)絡(luò)，很多地方由于無法預(yù)知而抓不住設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。因此越來越 需要一種新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)手段，在這種情況下網(wǎng)絡(luò)仿真應(yīng)運(yùn)而生。OPNET 作為一種新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工具，以其獨(dú)有的方法為網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了客觀、可靠的定量依據(jù)，縮短了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期，提高了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中決策的科學(xué)性。 本文基于 OPNET 仿真平臺，著重對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 QoS 路由和流量工程進(jìn)行了建模與仿真，分析了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負(fù)載對網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、數(shù)據(jù)丟失率和端 端時(shí)延等性能的影響，通過將業(yè)務(wù)流合理地映射到網(wǎng)絡(luò)資源，減少了擁塞，提高了網(wǎng)絡(luò)的性能與可靠性。 第一章為概述部分，鑒于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 OPNET 仿真平臺都是較新的 理論和技術(shù)，我在這一章中用了較大的篇幅對其進(jìn)行介紹。在前部分中，主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、通信結(jié)構(gòu)、協(xié)議棧和它的特點(diǎn)，后部分則對OPNET 的歷史和現(xiàn)狀以及 OPNET 的最主