基于NS2的QoS选播问题仿真研究

论文摘要

随着多媒体技术的飞速发展,Internet已逐步由单一的数据传送网向数据、语音、图像、视频等多媒体信息的综合传输网演化。视频点播、视频会议、网络电视等都是当今Internet上典型的分布式多媒体应用。这些多媒体应用对网络提出了越来越高的服务质量（Quality of Service,QoS）要求。为了提高网络服务的可靠性,以及平衡网络和服务器负载,在IPv6中提出了一种新的网络模型-选播,用来支持QoS服务。而在比较通用的网络模拟软件NS2中,已实现了单播、组播及广播路由协议,但还未实现选播路由协议,因此,如何在NS2网络模拟平台上仿真实现选播路由成为了一个新的课题。本文的研究重点是,在通用的网络模拟软件NS2上尝试基于QoS的选播路由协议的研究及测试。首先分析了选播通信服务的研究现状以及QoS路由的基础理论,接着对NS2仿真平台以及其仿真原理进行了详细的分析。在此基础上,通过修改原有的数据结构和节点,对NS2进行了扩展,以使NS2支持选播服务,并提出了一种基于QoS的选播路由算法。最后,通过编写脚本模拟程序,对设计好的选播路由算法进行了仿真实验,通过仿真实验测试,扩展的路由模块有效地支持了本文提出的QoS选播路由算法,通过对实验结果进行详细的分析,证明了在NS2模拟平台上进行扩展支持基于QoS的选播路由协议是有效可行的,而且通过与传统SSP算法性能的比较,可以看出本文所提出的算法更能平衡网络负载,提高网络资源利用率,具有较好的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的内容与方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 关键技术
• 1.3.3 课题研究方法
• 1.4 本文的基本结构
• 第2章 相关理论介绍
• 2.1 选播通信服务
• 2.1.1 传统的网络通信模式
• 2.1.2 选播服务的概念
• 2.1.3 选播通信服务的特征
• 2.1.4 选播通信服务的应用
• 2.2 网路服务质量
• 2.2.1 定义
• 2.2.2 QoS 关键参数
• 2.2.3 研究QoS 的推动力
• 2.3 QoS 路由算法
• 2.3.1 QoS 路由目标
• 2.3.2 路由算法分类
• 2.3.3 路由策略
• 2.3.4 QoS 路由现状
• 2.4 NS2 模拟软件
• 2.4.1 离散事件模拟器
• 2.4.2 丰富的构件库
• 2.4.3 分裂对象模型
• 2.4.4 开发的源代码
• 2.5 NS2 的总体结构
• 2.6 NS2 重要功能类及模块介绍
• 2.7 NS2 的常用工具
• 2.8 NS2 仿真的方法和一般过程
• 2.9 其他模拟仿真软件
• 2.10 本章小结
• 第3章 基于NS2 的QoS 选播路由算法实现
• 3.1 NS2 路由分析
• 3.2 QoS 选播路由方案
• 3.2.1 选播组管理
• 3.2.2 QoS 选播网络模型
• 3.2.3 QoS 选播路由算法
• 3.3 NS2 扩展
• 3.3.1 OTcl 类扩展
• 3.3.2 Simulator 类扩展
• 3.3.3 Node 类扩展
• 3.3.4 C++层路由计算模块RouteLogic 类扩展
• 3.4 本章小结
• 第4章 实验仿真
• 4.1 Tcl 模拟脚本
• 4.2 程序运行与调试
• 4.3 仿真结果分析
• 4.3.1 nam 动画演示
• 4.3.2 Trace 文件
• 4.4 算法复杂度分析
• 4.5 性能分析
• 4.6 本章小结
• 结束语
• 工作总结
• 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文
• 致谢
• 详细摘要