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关于OPNET的高速网络拥塞控制仿真来源:毕业论文网0 引言TCP 是当今广为使用的传输协议。
Tompson等人指出，当前网络中90%的数据流和大部分业务，如FTP，HTTP 等都是基于TCP 的。
而且TCP 所采用的拥塞控制算法是保证当今网络不断发展同时又避免拥塞崩溃的主要方法。
但是，研究[1][2][3]己经表明在高速网络中难以充分利用网络带宽，不能有效地进行大数据量传输。
协议最初是被设计用于普通网络，研究[4]还表明当前的标准适用于传输速率为到100bps-107bps,RTT 为1ms 到100s 之间的情况。
原因在于标准TCP 在拥塞避免阶段采用了AIMD 策略，窗口增加慢，当拥塞发生时，窗口剧烈减小，这就导致了大拥塞窗口在拥塞发生后恢复慢，限制了获取空闲带宽的能力，链路则在相长一段时间内利用率低。
假定RTT为100ms，包的的大小为1500byte，提供的带宽为10Gbps，则需要的拥塞窗口为83,333，只允许每5,000,000,000 包最多一个拥塞事件或者每3/5 小时一次拥塞事件。
一次拥塞后窗口减半，则需要多于40,000 个RTT 时间（约为4000s）才能恢复到10Gbps 的输出。
因此研究可以进行大数据量传输、并可以充分利用网络带宽的高速网络拥塞控制算法就具有重大意义。
国内外的研究工作者在最近几年提出了很多解决方案，如BIC、H-TCP、HSTCP、Scalble TCP(STCP)、XTCP 等。
1 技术路线和研究思路本文采用理论分析和模拟实验相结合的的技术路线，主要的思路就是通过理论分析问题，然后通过OPNET 实验仿真对其理论进行分析验证。
对算法的性能进行分析和模拟实验验证。
模拟实验主要借助于网络仿真模拟器OPNET。
主要的研究思路是在综合了解国内外相关研究进展的基础上，首先介绍传统TCP 拥塞控制原理和OPNET 仿真软件，然后介绍高速网络中的拥塞控制策略，即拥塞控制算法HSTCP、STCP 及在OPNET 中的实现，最后用OPNET 对这两种算法在吞吐量，友好性和公平性等方面进行详细的仿真分析。
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【摘要】本文主要探讨了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。
在分析了研究背景、研究意义以及研究目的。
在详细介绍了SIMULINK平台和OPNET平台，并阐述了仿真实现过程。
进而分析了实验结果，评估了系统性能。
最后在总结了研究成果，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，可以为作战指挥网络拥塞控制机制提供有效的仿真实现方法，为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。
【关键词】作战指挥网络、拥塞控制、机制、仿真实现、SIMULINK、OPNET、实验结果、系统性能评估、研究背景、研究意义、研究目的、研究总结、研究展望1. 引言1.1 研究背景作战指挥网络拥塞控制机制是军事通信领域的重要研究课题，随着信息化战争的发展，作战指挥通信网络在军事行动中发挥着至关重要的作用。
随着作战规模的不断扩大和数据量的不断增加，网络拥塞问题逐渐显现，给指挥信息传输和实时决策带来了严重影响。
如何有效地控制作战指挥网络的拥塞现象，保障指挥信息的及时传输和安全通信，成为当前研究的热点问题之一。
作战指挥网络拥塞控制机制的研究，涉及到通信网络、信息传输、数据处理等多个领域，需要综合运用信息技术、网络技术和电子技术等方面的知识。
还需要根据不同作战环境的需求，设计出针对性强、适应性好的网络拥塞控制策略和方法。
对作战指挥网络拥塞控制机制的研究具有重要的理论意义和实践意义，不仅有助于提高作战指挥效率，还能够有效提升作战指挥的实时性、准确性和灵活性，提高指挥决策的科学性和准确性。
1.2 研究意义作战指挥网络在现代军事作战中起着至关重要的作用，其通信效率和可靠性直接影响到作战效果和安全性。
随着通信技术的不断发展和应用，网络拥塞问题日益突出，成为制约作战指挥网络性能的重要因素之一。
研究作战指挥网络拥塞控制机制具有重要的实践意义和理论意义。
基于Opnet网络仿真软件平台的高效能计算机Torus结构网络性能最优模式张继炎;郑汉垣【摘要】With the rapid development of the economy,the application of high efficiency of the computer has been paid more attention,and has became the ultimate goal. The influence factors of computer performance have a direct correlation with the topology of the Internet and the efficiency of data transmission. In the abstract analysis of node internal processor,combining with the main characteristics,the setting of the parameters,and the establishment of the model,the effective choice of topology of the Internet is realize. In this paper,the model of Torus network topology is established by combining with Opnet network simulation software,and the optimal model of Torus network performance is determined by the simulation results.%近些年来，随着时代经济的飞速发展，计算机更加注重高效性的应用，并成为最终的追求目标。
信息时代的到来，使网络的规模和结构变得越来越复杂。
无论是升级现有网络、还是搭建新的网络、或是测试新的协议都需要对网络的性能进行有效而客观的评估。
这些要求使得网络仿真技术已经逐渐成为网络规划、设计和开发中的主流技术。
当前的主流网络仿真软件有OPNET和NS2。
下面主要以OPNET为主进行说明。
OPNET公司起源于麻省理工学院，成立于1986年。
1987年OPNET公司发布了它的第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。
至今OPNET已经发行到了10.0以上版本。
它的产品线除了Modeler外，还包括IT Guru、SP Guru、OPNET Development Kit和WDM Guru等。
OPNET Modeler提供了三层建模机制，分别在进程层，节点层和网络层进行由下到上的建模。
同时在仿真的过程中它采用了离散事件驱动的模拟机理。
进程模型(process model)的基础是用有限状态机FSM(Finite State Machine)来描述各种协议。
各个状态再分别进行编程实现。
节点模型(node model)由进程模型构成，可以组成完整的协议栈，真实的反映所建模设备的特性。
各模块间通过数据包和状态信息的传递来进行各种操作，进而实现设备的功能。
网络模型(net model)由节点模型组成，可以通过不同的拓扑设计来构造出各种不同的网络结构。
OPNET的建模过程如下：（1）了解建模对象深入理解实际的仿真对象。
在AODV协议中要深入的了解路由表的处理规则、队列的处理规则、路由建立和维护的过程等。
在建模时还需要对实际的模型进行一定的简化。
目标是要实现协议的行为，因此一些对仿真结果没有影响的内容可以进行简化或删除。
比如对于IP地址可以简化为一个8位的整型数字来代替。
（2）确定建模目的确定要得到的结果和要解决的问题。
设定好参数和观察变量，比如若要得到网络的时延特性，需要在进程模型中设定观察变量。
卫星IP网络的TCP拥塞控制算法性能分析李连强;朱杰;杨宇涛;胡珍【摘要】对用于卫星网络传输控制协议(TCP)改进版本的TCP-Vegas,TCP-Hybla,TCP-Westwood三种拥塞控制算法网络性能进行了仿真研究.在两种实验场景中用网络仿真器和MATLAB软件分析了三种算法的吞吐量、拥塞窗口和公平性等性能.其中:第一组两个数据流的TCP拥塞控制算法相同,考验各种算法在卫星链路中单独存在时的性能;第二组以传统地面网络使用的TCP-Reno为对照数据流,考察各算法与Reno竞争时的性能.结果发现:三种算法的吞吐量均较Reno有所增大,Westwood提升最多,Hybla次之,Vegas最少;Vegas的拥塞窗口较小,Hybla,Westwood的拥塞窗口则较大;Hybla,Westwood的公平性良好,Vegas 的公平性较差,甚至劣于Reno.分析为新拥塞控制算法研究提供了理论准备和仿真基础,并提出了融合各改进版本TCP优点的研究方向.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2016(033)006【总页数】6页(P109-114)【关键词】卫星网络;传输控制协议;拥塞控制算法;TCP-Vegas;TCP-Hybla;TCP-Westwood;网络仿真器;吞吐量;拥塞窗口;公平性【作者】李连强;朱杰;杨宇涛;胡珍【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109【正文语种】中文【中图分类】TN927随着天地网络一体化的发展，卫星通信数据量的增加，传统的点对点卫星通信已不能满足需求。
未来的天基卫星通信将是基于IP的网络式架构。
传统TCP是为实现地面网络的可靠通信而开发的，如直接用于端对端的卫星网络传输会因卫星网络固有的长时延、高误码等因素而表现很不理想[1-3]。
基于OPNET的低轨卫星星座通信系统仿真研究胡宸华;黄圣春;王玲;孟祥龙【摘要】基于OPNET搭建了一个低轨道卫星星座移动通信系统仿真平台,介绍了网络拓扑、节点模型、进程模型和无线链路模型的相关设计过程,并结合STK软件生成的极地圆轨道模型,对自主设计的一套低轨星座移动通信协议进行了验证.仿真结果表明,该平台能够正确模拟LEO星座通信系统中寻呼、建链等通信过程,以及长时延、频繁切换等卫星通信的特性,为低轨星座移动通信协议研究提供了有力支撑,可为卫星通信仿真工作提供借鉴和指导.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)010【总页数】7页(P2382-2388)【关键词】低轨卫星网络;通信协议;OPNET建模;无线链路【作者】胡宸华;黄圣春;王玲;孟祥龙【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙420082;国防科技大学电子科学学院,湖南长沙410073;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙420082;海军潜艇学院,山东青岛266199【正文语种】中文【中图分类】TN927+.230 引言低轨道（Low Earth Orbit，LEO）卫星星座移动通信系统在军用和民用上都具有重大意义，是“一带一路”等国家战略中不可或缺的一环。
相比国外低轨卫星移动通信的高速发展，国内的LEO通信系统建设刚刚起步[1]。
通过软件仿真进行验证测试，对LEO星座移动通信系统建设具有重要的指导意义。
OPNET是一款主流的通信仿真软件，拥有丰富的无线网络和有线网络仿真模型，但在卫星仿真上却缺少相关功能模块[2-3]。
当前，基于OPNET的LEO网络仿真大多基于固定的卫星节点，甚至用有线节点来模拟低轨卫星通信，没有根据LEO卫星高速运动的特点来真实反映卫星通信链路和服务卫星的切换过程[4-5]。
本文旨在对OPNET环境下的LEO通信系统搭建过程进行分析，为低轨卫星移动通信协议设计的仿真验证工作提供支撑。
毕业论文（设计）题目：基于OPNET的TCP拥塞控制仿真完成人：班级：学制：专业：指导教师：完成日期：目录摘要 (1)0 引言 (1)1 TCP拥塞控制意义 (1)1.1网络的拥塞 (1)1.2 QOS的需求 (2)1.3网络的拥塞控制 (2)2 TCP拥塞控制 (2)2.1 TCP滑动窗口机制 (3)2.2 慢启动 (3)2.3 拥塞避免 (4)2.4 快速重传与恢复 (4)3 网络仿真软件OPNET (5)3.1 OPNET仿真软件概述 (5)3.2 OPNET仿真技术 (5)3.2.1 三层建模机制 (5)3.2.2 离散事件仿真机制 (5)3.2.3 仿真调度机制 (6)3.3 OPNET仿真流程图 (6)4 仿真实验 (7)4.1 慢启动与拥塞避免算法仿真 (7)4.1.1 实验步骤 (7)4.1.2 实验数据 (8)4.1.3 数据分析 (9)4.2 同时使用慢启动，拥塞避免和快速重传算法仿真 (9)4.2.1 实验步骤 (9)4.2.2 实验数据 (10)4.2.3 数据分析 (10)4.3 同时使用慢启动，拥塞避免，快速重传和恢复算法仿真 (10)4.3.1 实验步骤 (10)4.3.2 实验数据 (11)4.3.3 数据分析 (11)4.4 比较慢启动，拥塞避免，快速重传和恢复算法仿真 (12)4.5 实验总结 (12)5 结束语 (13)参考文献 (13)Abstract (14)基于OPNET的TCP拥塞控制仿真作者：苏亚军指导教师：蒋华龙摘要：本文分析了TCP拥塞控制的概念、含义及原理算法；搭建网络性能分析平台，进行网络仿真优化，利用网络仿真软件OPNET进行仿真实验，分析TCP拥塞控制协议中的四种不同算法，仿真TCP协议中用于拥塞控制的四种算法——慢开始，拥塞避免，快速重传和快速恢复，比较快速重传和快速恢复（改进后的TCP）对于慢开始和拥塞避免（传统的TCP）的改进效果。
