作战指挥网络拥塞控制机制在SIMULINK与OPNET两种平台下的仿真实现

来源:用户上传      作者:

　　摘要：利用Simulink对作战指挥网络中的拥塞控制机制进行了模拟，并与网络仿真工具Opnet对比验证，结果表明Simulink也能够很好地模拟拥塞控制机制。
　　关键词 作战指挥网络 拥塞控制 Simulink Opnet
　　0引言
　　武器系统作战指挥网络是指各级指挥员对所属部（分）队的武器装备在作战中的指挥、控制与使用过程中产生、需要或关联的数据在节点流通过程中形成的一种网络。在实际作战过程中，各作战节点进入紧张有序的业务传输与吞吐，面对转瞬即逝的战机，个别节点会因时间紧、业务量大导致网络局部变得“脆弱”和“不堪”，随时面临“拥塞”的风险。因此，如果能从网络全局考虑，对网络中传输的业务量进行合理规划和布局，合理调度、分配和优化各作战节点的传输业务，充分均衡各节点的业务处理时间，很好地控制网络中的拥塞现象，进而能有效地提高作战指挥效率。
　　如何避免信息传递中的拥塞以及保证作战指挥网络的稳定运行引起越来越多人的重视，本文借鉴TCP中的拥塞控制机制，将其运用于作战指挥网络，并利用SIMULINK和OPNET两种仿真平台模拟该种机制的性能，并进行对比。
　　1拥塞控制模型
　　文献[1]提出了基于流体流和微分方程的拥塞控制模型，这个模型精确的再现了该机制的瞬态特性。本文引用这个模型，
　　2 Simulink模拟拥塞控制特性
　　2.1仿真环境
　　2.2仿真结果演示
　　3 Opnet模拟拥塞特性
　　3.1仿真环境
　　这里我们只是模拟Heavy FTP情况下，收集的参数也是Sent Traffic与Received Traffic。
　　3.2仿真结果演示
　　4小结
　　可以看出，两者的仿真结果是吻合的。实际应用中可以根据具体要求综合考虑采用某一方法。比如基于Simulink的仿真模型可以很好的模拟单一瓶颈链路网络的瞬态特性， 其所用的时间远远低于Opnet。随着网络规模的扩大，Simulink时间上的优势更加明显，利用Simulink仿真模型时间上的优势可以研究大规模网络环境，作为Opnet仿真模型的辅助，将大大的缩短整个仿真实验所需的时间。
　　参考文献
　　[1] Andrew，S.Tanenbaum.计算机网络[M].潘爱民译.北京：清华大学出版社，2004.
　　[2] 董希华，刘峰.TCP-AQM拥塞控制机制的稳定性-时间域方法[J].微电子学与计算机，2003（11）.
　　[3] WANG De-Jin.Stability Analysis of PI TCP/AQM Networks：A Parameter Space Approach[J].ACTA AUTOMATICA SINICA，2007，33（07）.
　　[4] 李雪，徐昌彪.TCP丢包检测技术分析[J].中国新通信（网络与应用），2007（17）.
　　[5] 陈相宁，王京，程时昕等.多个TCP连接的拥塞丢包模型[J].电子学报，2002，30（07）
　　[6] 何莹.TCP拥塞控制源算法研究[J].软件导刊，2007（15）.
　　[7] 羅超，陈宗海，薛福珍.基于Simulink的TCP/RED仿真研究[J].系统仿真学报，2004，16（06）.
　　[8] 张天魁，郭彩丽，曾志民，冯春燕.基于Simulink的TCP/PI模型仿真研究[J].系统仿真学报，2006，18（12）.
　　[9] 赵湘民.改进TCP拥塞控制机制的设计与实现[J].科技信息（科教视野），2007（16）.
　　[10] 马涛，王温敏.一种针对TCP动态队列管理的控制算法[J].微机发展，2004，14（02）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14962996.htm