论文关键词：无线mesh网络 流量特性 自相似
论文摘要：近年来，无线mcsh网络已成为一个倍受关泪的研究领域，对无线mcsh网络流录特性的研究将有助于网络协议的研究、评估，以及网络结构的规划和建设本文通过对无线mcsh测试网上采集的数抓包进行统计分析，揭示了网络流量具有自相似的特性)同时，解释了无线mcsh网络流量自相似性是山网络中具有重尾分布特性的多个流a加形成的,并通过仿真进一步分析了竹点移动性对流量自相似性的影响、
1前言
近年来，随着移动通信和移动计算技术的发展，用户对无线宽带数据接入提出了新的要求，作为下一代无线宽带接入的重要技术—无线mesh网络受到}jf究者的广泛关注。与传统的无线局域网相比，无线mesh网具有覆盖范围大、网络可扩展性好、网络扩展成木低等优点。在无线mesh网络中，各个用户节点通常形成网状结构，各个用户节点通过相邻的其它用户节点，以多跳方式实现到骨千网络的接入。新用户可以通过其相邻用户很方便地加入到网络中来，而无需其它网络设备以及布线等，这使得无线mesh网络具有良好的可扩展性和较低的网络成木
2无线mesh测试网及流量数据采集
2.1无线mesh测试网
为研究无线mesh网络的流量特性并为相关mac防议、路由协议等的研究究提供真实的网络平台，我们设计并建设了一个由20个节点组成的无线mesh测试网。测试网山20台电脑组成，其中15台台式电脑作为固定节点，编号为1一15;其它5台笔记木电脑充当移动节点，编号为1620 0所有这些电脑被放置在同一楼层的二个小相邻的房间里，在每个房间中都有一台台式电脑被放置在窗户附近。山于传输衰落以及墙壁的阻挡，除了靠近窗户的那台电脑以外，小同房间里的任意两台电脑是无法直接通信的因此，小同房间的两台电脑必须通过建立一条多跳的路径来进行通信。每台电脑都装备了一块二星或英特尔802.11b无线网卡。所有的节点被配置成为一个子网，其中1号节点作为网关，连接了测试网和楼内的局域网。移动节点可以在二个房间之间进行活动。
每台电脑都运行linux操作系统，为了实现多跳路由，在linux内核中实现了aodv路山协议，这样网络中的任何两点都可以建立多跳的路山。为了在所有节点记录每个数据包的信息，在linux内核中创建了一个“record”线程。每个被接收到的数据包，都山“record”线程记录卜来，记录内容包括:到达时间、民度、源地址、目的地址等。"record”线程定时将记录信息保存在每台电脑中的log文件里，这样通过全部电脑中的log文件就可以得到整个无线mesh测试网中的流量数据。
2.2流量数据
无线mesh测试网中的流量主要来自于日常应用，例如电子邮件、telnet , ftp文件传输、访问www网臾以及在线视频和音频播放等。我们完整地记录了从2003年10月11日}11月25日网络中所有节点的全部流量数据。山于篇幅所限，在此，只以节点2在10月24日到10月27日的数据和节点9在11月9日到11月11日的数据为例进行分析。表1中列出了木文所采用数据的简单情况。
3无线mesh网络流量的统计分析
3.1无线mesh网络流量的自相似性
自相似模型只需要唯一一个参数h(hurst参数)，它描述了
时间序列的自相关程度。本文中，我们使用了二种方法(方差时间法、r/s分析法、whittle估计法)来检验无线mesh网络流量的自相似性并估计其h值。
首先分别采用方差时间法和r/s分析法对表1中的第1行数据进行分析，结果如下:采用时间方差法进行分析，得到h值为0.83;采用r/s法进行分析，得到h值为0.87。两种方法都证明无线mesh网络流量是自相似的。
为了得到h值的准确估计，我们采用whittle方法计算，得到h=0.91, 95%致信区间为[0.82, 0.99]。山此可知，方差时间法和r/s分析法估计得到的h参数值都落在whittle方法得到的致信区间之内。对表2中的第2行数据进行同样的分析，可以得到h值为0.82，这一结果同样说明了网络流量的自相似性。通过对表1中数据的分析，我们发现无线mesh网络流量具有自相似特性。采用上述统计分析方法，对其它数据进行分析，同样可以得到网络流量自相似性的结果。这些分析结果充分说明了无线mesh网络流量具有自相似的特性。
3.2无线mesh网络数据流的重尾分布特性无线mesh网络中每个节点的到达数据可以按源和目的节点划分成小同的数据流，到达节点即为目的节点的流称为“到达流”，需要节点进行转发的流称为“转发流”。无线mesh网络中的每个节点小仅是通信和计算终端，而且也是担负转发数据任务的路山器。每个到达流到达目的节点都要经过一些中间节点的转发，这些转发的流量对于中间节点来说就是它们的“转发流”。因此，对于每个“转发流”来说，都会对应着一个“到达流”，它们具有相同的源和目的地址。反过来，每个“到达流”都会经过一个或几个节点的转发，每个节点转发的那一部分数据就成为其“转发流”，因此，每个“到达流”都会对应着一个或者几个“转发流”。我们经过实验证实了“到达流”和“转发流”具有重尾分布的特性。
参考文献[3]中已经证明多个具有重尾分布特性的流的异加产生的数据包到达过程将具有自相似特性。在无线mesh网中，每个节点到达的“到达流”和“转发流”都具有重尾分布特性，因此每个节点的数据包到达过程也是多个具有重尾分布的流的异加，这就是无线mesh网络中流量自相似性的成因
3.3移动性对网络流量特性的影响
无线mesh网中，用户节点可以具有一定移动性。为了 研究节点移动性对网络流量特性的影响，我们采用ns2仿真工具[4]，针对小同的节点移动模型，对一个由20个节点构成的无线mesh网络进行了仿真。
研究者提出了多种节点移动模型，在仿真中，我们采用了random waypoint模型,random direction模型,manhattan grid模型以及obstacle移动模型。
仿真中，将无线mesh测试网中采集到的端到端真实流量输入仿真网络中表2给出了节点1-10的h值。从表中可以看出，在小同的移动模型下，每个节点的h值参数几乎相同。这些仿真结果显示无线mesh网络中的节点移动性并不会对网络流量的自相似性造成影响
4结论
随着无线mesh网络发展，对实际网络流量的研究就成为一个十分重要的课题。本文通过对实际无线mesh网络流量的测量，经过统计分析，得出了无线mesh网络流量具有自相似性的结论。最后，通过仿真研究了不同的节点运动模型对流量自相似性的影响
参考文献
1 leland w e, taqqn m s. on the self-similar nature of ethernet traffic(extended version). ieee/acm transactions on networking, 1994,2(2)
2 garett hntion toward real-time service on packet switched disscrtation,columbia univcrsitv, 1993
3 taqqu m s,willinger w, sherman r .proof of a fundamental result in self-similar traffic modeling. computer commnnic;ation review, 1997
4 network simulator
中国论文网(www.lunwen.net.cn)免费学术期刊论文发表,目录,论文查重入口,本科毕业论文怎么写,职称论文范文,论文摘要,论文文献资料,毕业论文格式,论文检测降重服务。
