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随着IEEE802.11系列标准的发展和完善,无线网络的应用广泛普及,越来越多的企业和家庭开始使用无线设备,这对人们的生活产生了巨大的影响。Ad Hoc网络作为一种没有基础设施支持的无线网络,是移动通信和计算机网络的结合体,有着非常广泛的应用前景。
网络流量是网络的一个重要属性,从一个方面反映了网络的性能,但是现在关于Ad Hoc网络流量的研究还开展得比较少。因此本文选取了Ad Hoc网络流量自相似性作为研究课题,并且着重研究了移动特性对流量的影响。对于流量的研究通常需要搭建一个实验环境,采集大量的数据样本进行分析。考虑到Ad Hoc网络建立的随意性,以及实验条件的限制,研究中选用了仿真软件平台NS进行模拟实验。
由于NS自身对无线网络的仿真能力还不是很完善,研究中首先对NS进行了开发,加入了仿真实验所需要的障碍物模型、视频数据流、移动模型三种新元素:障碍物模型增强了NS描述对象的范围,从网络节点扩展到场景中的障碍物;视频流的设计将实际网络中的视频流量加入到仿真平台上,增强了仿真实验的真实性;运动模型描述了应用场景中节点物理运动的规律,揭示了节点之间相对位置关系。这三种元素的加入增强了NS仿真Ad Hoc网络的能力。
基于NS仿真平台,实验选用了Ad Hoc网络的典型应用场景——参观博物馆场景,并定义了表征节点移动性的参数“移动特征值”。经过反复实验,分析网络数据流量,测定了代表自相似性的Hurst系数。研究结果表明,在实际应用场景中Ad Hoc网络流量具有自相似的特点。并且随着移动特征值的增强,自相似性降低。同时本文在理论上对该结果进行了分析和解释。另外,本文的工作也表明,运用仿真手段能够有效地研究网络流量特性。对于某些特定网络,这是一种可行和有效的方法。