【摘 要】
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离散事件仿真被广泛应用于通信网等技术研究领域。在仿真大规模网络及重负载行为时,离散事件总数和仿真计算总时长均呈指数增长趋势,因此急需引入仿真加速手段。并行分布式仿真可以扩大网络仿真的规模,提高仿真速度,但其性能提升是以大量计算资源和高成本并发控制为代价的。本文以NS-3仿真平台的扩展为目标,探索事件聚合方法以压缩和减少冗余的仿真事件,提高仿真计算速度。本文首先论述了NS-3中与无线仿真相关的物理层
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离散事件仿真被广泛应用于通信网等技术研究领域。在仿真大规模网络及重负载行为时,离散事件总数和仿真计算总时长均呈指数增长趋势,因此急需引入仿真加速手段。并行分布式仿真可以扩大网络仿真的规模,提高仿真速度,但其性能提升是以大量计算资源和高成本并发控制为代价的。本文以NS-3仿真平台的扩展为目标,探索事件聚合方法以压缩和减少冗余的仿真事件,提高仿真计算速度。本文首先论述了NS-3中与无线仿真相关的物理层、MAC层、信道接入管理器等对象类结构,分析了NS-3的无线分组发送和接收流程,以接收事件与信道干扰的相关性为出发点,得到并发事件仿真的计算冗余程度。以此为基础,设计了仿真事件聚合的程序切入点和并发分组的缓存与批发处理方案。其次,提出批发处理接收分组的流程,扩展了信道对象类的计算功能,实现了并发分组的缓存、排序以及聚合事件的构造;扩展了物理层对象类,新增了聚合分组处理方法,合并了多次判定的分组冲突,以减少重复的信道状态更新次数。最后设计了站点数最大为1000的Wi Fi仿真场景,仿真验证事件聚合方案与NS-3原有仿真的一致性和加速性能。结果表明,所提事件聚合方案能有效压缩信道干扰仿真的计算冗余,加速因子与网络规模正相关,最高达到7.5;混合退避过程的综合仿真,其最大加速比可达1.3。
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