作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡擁塞控制機制在SIMULINK與OPNET兩種平臺下的仿真實現(xiàn)

張新華 邵海霞 孫楠

摘要：利用Simulink對作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡中的擁塞控制機制進行了模擬，并與網(wǎng)絡仿真工具Opnet對比驗證，結(jié)果表明Simulink也能夠很好地模擬擁塞控制機制。

關鍵詞 作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡 擁塞控制 Simulink Opnet

0引言

武器系統(tǒng)作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡是指各級指揮員對所屬部（分）隊的武器裝備在作戰(zhàn)中的指揮、控制與使用過程中產(chǎn)生、需要或關聯(lián)的數(shù)據(jù)在節(jié)點流通過程中形成的一種網(wǎng)絡。在實際作戰(zhàn)過程中，各作戰(zhàn)節(jié)點進入緊張有序的業(yè)務傳輸與吞吐，面對轉(zhuǎn)瞬即逝的戰(zhàn)機，個別節(jié)點會因時間緊、業(yè)務量大導致網(wǎng)絡局部變得“脆弱”和“不堪”，隨時面臨“擁塞”的風險。因此，如果能從網(wǎng)絡全局考慮，對網(wǎng)絡中傳輸?shù)臉I(yè)務量進行合理規(guī)劃和布局，合理調(diào)度、分配和優(yōu)化各作戰(zhàn)節(jié)點的傳輸業(yè)務，充分均衡各節(jié)點的業(yè)務處理時間，很好地控制網(wǎng)絡中的擁塞現(xiàn)象，進而能有效地提高作戰(zhàn)指揮效率。

如何避免信息傳遞中的擁塞以及保證作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行引起越來越多人的重視，本文借鑒TCP中的擁塞控制機制，將其運用于作戰(zhàn)指揮網(wǎng)絡，并利用SIMULINK和OPNET兩種仿真平臺模擬該種機制的性能，并進行對比。

1擁塞控制模型

文獻[1]提出了基于流體流和微分方程的擁塞控制模型，這個模型精確的再現(xiàn)了該機制的瞬態(tài)特性。本文引用這個模型，

2 Simulink模擬擁塞控制特性

2.1仿真環(huán)境

2.2仿真結(jié)果演示

3 Opnet模擬擁塞特性

3.1仿真環(huán)境

這里我們只是模擬Heavy FTP情況下，收集的參數(shù)也是Sent Traffic與Received Traffic。

3.2仿真結(jié)果演示

4小結(jié)

可以看出，兩者的仿真結(jié)果是吻合的。實際應用中可以根據(jù)具體要求綜合考慮采用某一方法。比如基于Simulink的仿真模型可以很好的模擬單一瓶頸鏈路網(wǎng)絡的瞬態(tài)特性， 其所用的時間遠遠低于Opnet。隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，Simulink時間上的優(yōu)勢更加明顯，利用Simulink仿真模型時間上的優(yōu)勢可以研究大規(guī)模網(wǎng)絡環(huán)境，作為Opnet仿真模型的輔助，將大大的縮短整個仿真實驗所需的時間。

參考文獻

[1] Andrew，S.Tanenbaum.計算機網(wǎng)絡[M].潘愛民譯.北京：清華大學出版社，2004.

[2] 董希華，劉峰.TCP-AQM擁塞控制機制的穩(wěn)定性-時間域方法[J].微電子學與計算機，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丟包檢測技術分析[J].中國新通信（網(wǎng)絡與應用），2007（17）.

[5] 陳相寧，王京，程時昕等.多個TCP連接的擁塞丟包模型[J].電子學報，2002，30（07）

[6] 何瑩.TCP擁塞控制源算法研究[J].軟件導刊，2007（15）.

[7] 羅超，陳宗海，薛福珍.基于Simulink的TCP/RED仿真研究[J].系統(tǒng)仿真學報，2004，16（06）.

[8] 張?zhí)炜墅悾久瘢T春燕.基于Simulink的TCP/PI模型仿真研究[J].系統(tǒng)仿真學報，2006，18（12）.

[9] 趙湘民.改進TCP擁塞控制機制的設計與實現(xiàn)[J].科技信息（科教視野），2007（16）.

[10] 馬濤，王溫敏.一種針對TCP動態(tài)隊列管理的控制算法[J].微機發(fā)展，2004，14（02）.