Low-Earth-Orbit satellite constellation networks(LEO-SCN)can provide low-cost,largescale,flexible coverage wireless communication services.High dynamics and large topological sizes characterize LEO-SCN.Protocol develo...Low-Earth-Orbit satellite constellation networks(LEO-SCN)can provide low-cost,largescale,flexible coverage wireless communication services.High dynamics and large topological sizes characterize LEO-SCN.Protocol development and application testing of LEO-SCN are challenging to carry out in a natural environment.Simulation platforms are a more effective means of technology demonstration.Currently available simulators have a single function and limited simulation scale.There needs to be a simulator for full-featured simulation.In this paper,we apply the parallel discrete-event simulation technique to the simulation of LEO-SCN to support large-scale complex system simulation at the packet level.To solve the problem that single-process programs cannot cope with complex simulations containing numerous entities,we propose a parallel mechanism and algorithms LP-NM and LP-YAWNS for synchronization.In the experiment,we use ns-3 to verify the acceleration ratio and efficiency of the above algorithms.The results show that our proposed mechanism can provide parallel simulation engine support for the LEO-SCN.展开更多
为落实国家的数字交通十四五发展规划,船舶行业的数字化转型迫在眉睫。由于集装箱船钢制结构的特性,常规物联网(The Internet of Thing,IoT)无线通信技术难以保证通信网络的稳定性和可靠性,并且在规模、网络吞吐量等方面存在限制,选取...为落实国家的数字交通十四五发展规划,船舶行业的数字化转型迫在眉睫。由于集装箱船钢制结构的特性,常规物联网(The Internet of Thing,IoT)无线通信技术难以保证通信网络的稳定性和可靠性,并且在规模、网络吞吐量等方面存在限制,选取抗干扰性强、可扩展性好和功耗低覆盖广的LoRa技术作为集装箱船无线网络的通信技术,并对LoRaWAN中的自适应数据速率(Adaptive Data Rate,ADR)算法的问题进行深入分析,解决无线网络因大规模节点部署而造成的数据碰撞、功耗高问题;使用NS-3仿真工具并调用LoRaWAN模块,实现基于ADR算法的LoRa无线网络仿真模拟;参照21000 TEU集装箱船的技术资料得到船舶场景下的网络配置参数,对LoRaWAN仿真模型进行有效修正。通过仿真测试计算,得到在3000个冷箱情况下LoRaWAN网络的数据包投递率(Packet Delivery Ratio,R_(PD))为0.85,其平均功耗为350 mJ。相比于其他控制策略,使用ADR算法的控制策略的网络性能有显著提升,证明该算法在集装箱船场景下的可靠性和稳定性,为集装箱船场景的LoRa无线网络控制策略的选择和优化提供指导。展开更多
针对当前高速公路信息预警的需求及传统信息传输路由协议存在的传输时延大、网络性能差等问题,提出一种基于实时丢包率估计与最短时延优先的车联网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)路由协议。提出实时丢包率估计算法,从而提高网络传输...针对当前高速公路信息预警的需求及传统信息传输路由协议存在的传输时延大、网络性能差等问题,提出一种基于实时丢包率估计与最短时延优先的车联网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)路由协议。提出实时丢包率估计算法,从而提高网络传输的准确率;在方向性广播转发路由技术的基础上,从后方行驶的车辆中选择传输时延为最小的节点作为网络信息传输的转播节点,从而协议在保证危险区域内都能够接收到预警信息的前提下减少节点转播的数量。通过NS-3仿真结果表明,该算法可降低传输时延,并提高信息传输的准确率。展开更多
近几年来,低功耗广域网(Low Power Wide Area Network (LPWAN))技术以功耗低、距离远、网络部署规模大的优势在物联网应用中兴起。LoRa作为LPWAN技术的热门技术之一也成为了研究和应用的重点。目前,对LoRa技术的研究大多数是在陆地场景...近几年来,低功耗广域网(Low Power Wide Area Network (LPWAN))技术以功耗低、距离远、网络部署规模大的优势在物联网应用中兴起。LoRa作为LPWAN技术的热门技术之一也成为了研究和应用的重点。目前,对LoRa技术的研究大多数是在陆地场景,海上场景研究较少。而在物联网中,海上移动场景也是重要的应用场景,因此研究LoRa技术在海上移动通信的性能有其重要的意义。使用NS-3仿真平台,通过仿真平台中的LoRaWAN模块,建立海上通信信道模型和节点移动模型,研究LoRa技术在海上环境移动场景下的数据包投递率、网络规模等性能,为今后实际应用提供理论基础。展开更多
移动流媒体业务是未来LTE网络下的主要数据业务,LTE网络下流媒体业务的用户体验质量(QoE,Quality of Experience)评估是目前的研究热点。实际网络下的QoE主观评估费时费力,且无法实现实时评测,在实验室环境下进行流媒体业务的仿真和QoE...移动流媒体业务是未来LTE网络下的主要数据业务,LTE网络下流媒体业务的用户体验质量(QoE,Quality of Experience)评估是目前的研究热点。实际网络下的QoE主观评估费时费力,且无法实现实时评测,在实验室环境下进行流媒体业务的仿真和QoE评估,将大大简化QoE评测过程,有效提高针对流媒体业务QoE的研究效率,但目前面向QoE的实时仿真和评估平台的研究还比较少。针对这一问题,提出了一种LTE网络下移动流媒体业务的半实物仿真方法,主要研究了NS-3仿真网络与物理节点的连接方法,实现了流媒体业务的仿真和QoE实时评估,仿真分析了LTE仿真网络参数对流媒体业务QoE的影响。所提出的LTE网络半实物仿真及评估平台实时性较好,网络性能接近实际情况,能够为LTE网络相关的研究提供一定的便利。展开更多
基金supported by Jiangsu Provincial Key Research and Development Program (No.BE20210132)the Zhejiang Provincial Key Research and Development Program (No.2021C01040)the team of S-SET
文摘Low-Earth-Orbit satellite constellation networks(LEO-SCN)can provide low-cost,largescale,flexible coverage wireless communication services.High dynamics and large topological sizes characterize LEO-SCN.Protocol development and application testing of LEO-SCN are challenging to carry out in a natural environment.Simulation platforms are a more effective means of technology demonstration.Currently available simulators have a single function and limited simulation scale.There needs to be a simulator for full-featured simulation.In this paper,we apply the parallel discrete-event simulation technique to the simulation of LEO-SCN to support large-scale complex system simulation at the packet level.To solve the problem that single-process programs cannot cope with complex simulations containing numerous entities,we propose a parallel mechanism and algorithms LP-NM and LP-YAWNS for synchronization.In the experiment,we use ns-3 to verify the acceleration ratio and efficiency of the above algorithms.The results show that our proposed mechanism can provide parallel simulation engine support for the LEO-SCN.
文摘为落实国家的数字交通十四五发展规划,船舶行业的数字化转型迫在眉睫。由于集装箱船钢制结构的特性,常规物联网(The Internet of Thing,IoT)无线通信技术难以保证通信网络的稳定性和可靠性,并且在规模、网络吞吐量等方面存在限制,选取抗干扰性强、可扩展性好和功耗低覆盖广的LoRa技术作为集装箱船无线网络的通信技术,并对LoRaWAN中的自适应数据速率(Adaptive Data Rate,ADR)算法的问题进行深入分析,解决无线网络因大规模节点部署而造成的数据碰撞、功耗高问题;使用NS-3仿真工具并调用LoRaWAN模块,实现基于ADR算法的LoRa无线网络仿真模拟;参照21000 TEU集装箱船的技术资料得到船舶场景下的网络配置参数,对LoRaWAN仿真模型进行有效修正。通过仿真测试计算,得到在3000个冷箱情况下LoRaWAN网络的数据包投递率(Packet Delivery Ratio,R_(PD))为0.85,其平均功耗为350 mJ。相比于其他控制策略,使用ADR算法的控制策略的网络性能有显著提升,证明该算法在集装箱船场景下的可靠性和稳定性,为集装箱船场景的LoRa无线网络控制策略的选择和优化提供指导。
文摘针对当前高速公路信息预警的需求及传统信息传输路由协议存在的传输时延大、网络性能差等问题,提出一种基于实时丢包率估计与最短时延优先的车联网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)路由协议。提出实时丢包率估计算法,从而提高网络传输的准确率;在方向性广播转发路由技术的基础上,从后方行驶的车辆中选择传输时延为最小的节点作为网络信息传输的转播节点,从而协议在保证危险区域内都能够接收到预警信息的前提下减少节点转播的数量。通过NS-3仿真结果表明,该算法可降低传输时延,并提高信息传输的准确率。
文摘近几年来,低功耗广域网(Low Power Wide Area Network (LPWAN))技术以功耗低、距离远、网络部署规模大的优势在物联网应用中兴起。LoRa作为LPWAN技术的热门技术之一也成为了研究和应用的重点。目前,对LoRa技术的研究大多数是在陆地场景,海上场景研究较少。而在物联网中,海上移动场景也是重要的应用场景,因此研究LoRa技术在海上移动通信的性能有其重要的意义。使用NS-3仿真平台,通过仿真平台中的LoRaWAN模块,建立海上通信信道模型和节点移动模型,研究LoRa技术在海上环境移动场景下的数据包投递率、网络规模等性能,为今后实际应用提供理论基础。
文摘移动流媒体业务是未来LTE网络下的主要数据业务,LTE网络下流媒体业务的用户体验质量(QoE,Quality of Experience)评估是目前的研究热点。实际网络下的QoE主观评估费时费力,且无法实现实时评测,在实验室环境下进行流媒体业务的仿真和QoE评估,将大大简化QoE评测过程,有效提高针对流媒体业务QoE的研究效率,但目前面向QoE的实时仿真和评估平台的研究还比较少。针对这一问题,提出了一种LTE网络下移动流媒体业务的半实物仿真方法,主要研究了NS-3仿真网络与物理节点的连接方法,实现了流媒体业务的仿真和QoE实时评估,仿真分析了LTE仿真网络参数对流媒体业务QoE的影响。所提出的LTE网络半实物仿真及评估平台实时性较好,网络性能接近实际情况,能够为LTE网络相关的研究提供一定的便利。
