一种基于OPNET的网络半实物仿真模型

软件仿真是研究网络性能的重要手段,但目前不断扩大的网络规模,日趋复杂的网络架构却使仿真建模的准确性和仿真结果可靠性验证越来越困难.而半实物仿真将硬件设备嵌入软件仿真中,能提供更客观准确的仿真结果.本文提出了一种新的基于OPNET的网络半实物仿真模型HIOP（Hardware-in-loop with OPNET）,使实际节点映射到虚拟仿真网络中.模型能将实际网络和OPNET虚拟网络有效结合起来,既避免了建立复杂的实物测试平台,又提高了仿真的可信度.     

一种基于OPNET的网络半实物仿真模型

软件仿真是研究网络性能的重要手段,但目前不断扩大的网络规模,日趋复杂的网络架构却使仿真建模的准确性和仿真结果可靠性验证越来越困难。而半实物仿真将硬件设备嵌入软件仿真中,能提供更客观准确的仿真结果。本文提出了一种新的基于OPNET的网络半实物仿真模型HIOP(Hardware-in-loopwithOPNET),使实际节点映射到虚拟仿真网络中。模型能将实际网络和OPNET虚拟网络有效结合起来,既避免了建立复杂的实物测试平台,又提高了仿真的可信度。     

基于OPNET的通信网络半实物仿真方法研究

OPNET作为网络仿真软件具有仿真功能,但基于OPNET的半实物仿真方法的研究较少.对几种基于OPNET的通信网络半实物仿真方法进行了系统的介绍和分析,比较了方法的优缺点,并探讨了半实物仿真需要注意的问题;最后对一个基于OPNET的通用的通信网络半实物仿真环境进行了介绍,并实现了一个具体的移动自组织网络的半实物仿真,取得了良好的效果.仿真方法的研究成果能够广泛应用于OPNET网络环境与其它HLA仿真系统、各类真实网络节点、电台等信道传输设备的互连及其综合仿真验证分析.     

无线多跳网络中Semi-TCP协议的实现

为解决传统TCP协议在无线多跳网络中经常误判网络拥塞状况且反应迟钝的问题,提出一种Semi-TCP协议的实现方法。添加虚拟TCP层控制包的过滤和重发,采用逻辑信道传递跨层信息,应用一跳式ACK速率控制策略调节发送速率。仿真实验结果表明,该实现方法能在不改变原TCP协议框架的基础上提高系统性能。     

无线网络中优化TCP性能的网络编码方法研究

网络编码的出现为改进网络的传输性能提供了新的方法.J.K.Sundararajan等人将网络编码技术与传输控制协议相结合,提出了基于网络编码的TCP/NC协议,其在改进无线网络中传统TCP的性能方面取得了明显效果.但该协议及其改进协议存在的数据传榆和解码操作同步性问题会严重影响TCP/NC性能.提出的改进协议TCP/NCW根据解码时间调节解码窗口,以确保数据传输和解码操作同步,从而获得更好性能.运用排队论分析了TCP/NCW最优解码窗口的存在性.在NS2中的仿真结果表明,在静态场景和动态场景下TCP/NCW的吞吐率比TCP/Vegas和TCP/NC有显著提高,同时也具有较好的公平性.     

基于半实物的网络防御仿真测试模型

针对在真实网络中对防御进行测试存在高成本高风险的不足,将半实物网络仿真方法引入防御测试研究中,分析了半实物网络仿真的原理,建立了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型,给出了模型的两种基本应用。着重对网络防御半实物仿真测试的实现技术进行了分析,通过自定义包转换的方法来扩展OPNET所能支持的攻击的半实物仿真,最后通过仿真实验来验证了模型的有效性。该模型能够将实际节点映射到虚拟网络中,使防御测试中的实际攻防行为在虚拟网络中运行,从而既避免了建立复杂的真实测试平台,又使得测试过程安全可控,还提高了仿真测试结果的可信度。     

分层实时网络结构在仿真中的应用研究

复杂的实时仿真系统中不同层次对实时性要求各不相同.依据仿真数据划分为控制信息和状态信息,提出了运用实时TCP协议进行控制信息传输和使用实时UDP协议进行状态信息传输的实时仿真局域网.针对半实物接入的需求,实现了基于反射内存网的半实物接入网络.在信息传输延迟理论指导下,对两种网络环境进行了实时性分析.结合某武器系统的分布式仿真试验,给出了分层实时网络的设计方案.     

基于NS-2的网络半实物仿真平台实现

NS-2是一款广泛使用的网络仿真软件,但针对它的半实物仿真方法研究较少。针对这一问题,通过实际实时业务流与虚拟仿真网络的映射,提出并实现一种新的基于NS-2的网络半实物仿真HIL-NS平台。在详细描述HIL-NS平台构成基础上,讨论并解决了其实现的关键技术。在车载通信网络（VANET）实例下对802.11b无线MAC协议性能进行仿真,结果表明HIL-NS平台不但能与NS-2纯仿真的结果趋势保持高度一致性,并且在支持传统数据分析的同时,能有更直观的仿真性能实时输出。     

基于防摇吊具的集装箱起重机半物理仿真系统

针对集装箱起重机学员培训周期长、安全性差等问题,提出一种基于3D图形渲染引擎（OGRE）的虚拟现实技术,实现集装箱起重机半物理仿真操作培训的方法。设计集装箱起重机司机室硬件操作平台,使用OGRE渲染引擎驱动集装箱货场的三维虚拟场景;建立防摇吊具摆动的动力学模型,模拟起重机吊具的残余摆动;并用以太网通讯实现起重机联动台等实物硬件与虚拟现实仿真软件的信息交互。解决仿真操作系统中的虚拟场景的驱动、吊具残余摆动的模拟、实物硬件与虚拟软件的实时通讯等关键问题。实验结果表明,该半物理仿真系统真实感强,对集装箱起重机驾驶训练有重要价值。     

NS2环境下火车头车位监控系统的路由协议仿真

为了提高车辆厂员工管理火车头的效率,研究了火车头车位监控系统的特点,搭建网络仿真模型,在NS2环境下应用DSDV协议进行仿真,并对仿真结果进行分析．仿真结果表明网络仿真模型所有数据都起于无线节点,经过基站,终于监测中心节点．网络仿真的场景与实际的监控场景类似,符合系统的监测要求,为实际搭建监测系统提供技术支持．后续研究工作重点是开发更有效的路由协议,搭建实际的系统,应用于实际地系统监测．