【正文】 n and testing of routing protocols for mobile adhoc works[M].University of Illinois at Urban aChampaign， 20xx： 2335. [13]趙建立， 宋雨 ． 移動(dòng) Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)綜合分析 [J]．河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx，（ 2）：0207． [14]， ， ondemand minimum energy routing protocol for a wireless ad hoc work[J].Mobile Computing and Communications Review,20xx， (35)：5360. [15]李承，汪為農(nóng) .淺議移動(dòng) Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中的安全性問(wèn)題 [J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，20xx， (22)： 2833. [16]劉昌鑫 ， 彭嵩松 ， 吳蘭英 ．基于 NS2 網(wǎng)絡(luò)仿真的實(shí)現(xiàn) [J]．井岡山學(xué)院報(bào)， 20xx，（ 2）：1421． [17]王金龍，王呈貴，吳啟暉等 .Ad Hoc 移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 20xx：4045. 28 [18]陳稼嬰，楊震． Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中基于節(jié)能的 AODV 路由算法改進(jìn) [J].南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，20xx， 24(3)： 1822. [19]， source routing in ad hoc wireless works[M]. Mobile Computing， 20xx： 263270. [20]SIVAKUMAR coreextraction distributed Ad hoc routing algorithm [J].IEEE J on Selected Areas in Comm， 1999， (8):13801394. 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[22]Liang Route Maintenance in of Computer Science,Carleton University,20xx： 1523． [23]C Perkins,E Royer,S hoc OnDemand Distance Vector(AODV) Routing[J].IEEE Personal Communication,1997,(17)： 3645． [24]V Park,S Routing Algorithm(TORA)[J].IETF MANET Working Group,1999,(33)： 3241． [25] 肖永康，山秀明，任勇 .無(wú)線 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)及其研究難點(diǎn) .電信科學(xué)， 20xx， 6： 1115． [26] 單思宇 .無(wú)線自組網(wǎng)中的路由協(xié)議 .電腦知識(shí)與技術(shù)， 20xx， 5（ 22）： 122123． 29 致謝 首先我要感謝父母，正是他們?cè)谖?求學(xué)生涯中給予我最大的關(guān)心、理解、支持和鼓勵(lì)，并且始終竭盡全力地給予我最好的學(xué) 習(xí)和生活條件，使我能夠克服前進(jìn)道路上的困難。另外，還要感謝我的同組同學(xué)對(duì)我的關(guān)心和幫助，我的每一個(gè)進(jìn)步都是和他們的幫助 是 緊密相連的。 近半年來(lái)陳老師始終注重我各方面能力的培養(yǎng)，在學(xué)習(xí) 和 思想上都給予我極大的關(guān)懷、指導(dǎo)和幫助，特別是 嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)對(duì)我的影響很大。 另外， QoS 路由已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的研究領(lǐng)域，而無(wú)線自組網(wǎng)的 QoS 路由是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的前沿性研究課題。 NS2 仿真環(huán)境為：虛擬機(jī) +Redhat。對(duì)移動(dòng)自組網(wǎng)中路由協(xié)議進(jìn)行研究是確保該網(wǎng)絡(luò)能否運(yùn)行的關(guān)鍵。 由此可見(jiàn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)流量不大時(shí)， DSR 路由協(xié)議的綜合性能比較好；而當(dāng)數(shù)據(jù)流量變大時(shí) ， DSDV 路由各項(xiàng)性能指標(biāo)具有一定優(yōu)勢(shì)，適合傳輸節(jié)點(diǎn)規(guī)模大、負(fù)載流量大的業(yè)務(wù)。 AODV和 DSR 由于都屬按需路由協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大時(shí)，需要 頻繁 發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)發(fā)現(xiàn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由，因此將產(chǎn)生較大的路由建立時(shí)延，路由偵聽(tīng)開(kāi)銷變大。 ① “ 節(jié)點(diǎn)不斷增加 ” 情況下各路由協(xié)議的仿真性能如圖 所示。不同的是 DSDV 協(xié)議借助周期廣播來(lái)維護(hù)路由信息，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)路由，它們的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)，只 表 三種路由協(xié)議的定性比較 DSDV DSR AODV 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 平面 平面 平面 算法類型 距離矢量 源路由 距離矢量 分組轉(zhuǎn)發(fā) 逐跳 源路由 逐跳 選擇路由原則 最短路徑 最短路徑 最短路徑 多跳維護(hù) NO YES NO 周期廣播 YES NO NO 要去往目的節(jié)點(diǎn)的路由存在，所需的時(shí)延就很小，但需要花費(fèi)較大的開(kāi)銷，如果網(wǎng)絡(luò) 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常改變則更是如此。 gnuplot 是一個(gè)命令驅(qū)動(dòng)的交互式繪 圖軟件，它的功能是把數(shù)據(jù)資料和數(shù)學(xué)函數(shù)轉(zhuǎn)換為容易觀察的平面或立體的圖形，它有兩種工作方式，交互式方式和批處理方式，它可以讓使用者很容易地讀入外部的數(shù)據(jù)結(jié)果，在屏幕上顯示圖形，并且可以選擇和修改圖形的畫(huà)法，明顯地表現(xiàn)出數(shù)據(jù)的特性。當(dāng)一條記錄里有符合指定的模式時(shí)， gawk 就會(huì) 執(zhí)行 此條記錄 指定的動(dòng)作（ actions）。awk 最初在 1977 年完成。 20 （ 18）發(fā)送分組的源 IP 地址：格式為 “ 節(jié)點(diǎn)號(hào) .端口號(hào) ” 。 （ 11）接收節(jié)點(diǎn)的 MAC 地址。 （ 7）分組的 ID。 （ 2）事件產(chǎn)生的時(shí)間，單位為秒。當(dāng)然，任何其它軟件只要按照 nam 要求的數(shù)據(jù)格式輸出，同樣可以利用 nam 來(lái)進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示。 表 仿真 參數(shù) 場(chǎng)景 范圍 節(jié)點(diǎn)數(shù) 節(jié)點(diǎn)移動(dòng) 最大速度 (m/s) 靜止 時(shí)間 (s) 數(shù)據(jù) 連接 業(yè)務(wù) 類型 分組 發(fā)送率 (512b/s) 模擬 時(shí)間 （ s） 節(jié)點(diǎn) 增加 1000x1000 30 50、 60 70、 80、 90 100 20 10 12 1 24 2 3 36 40 TCP 150 移動(dòng) 速度 增加 1000x1000 30 8 1 14 1 1 20 10 10 TCP 150 仿真結(jié)果分析 動(dòng)畫(huà)演示工具 nam nam 是基于 Tcl/Tk 的動(dòng)畫(huà) 演 示工具，用于演示網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行動(dòng)畫(huà)，例如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹鼈鬏敽完?duì)列管理等。 NS2 提供了 setdest 工具用來(lái)隨機(jī)生成無(wú)線網(wǎng) 17 絡(luò)所需要的節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景文件。 channel Down target Up target Up target Up target mac Down target Down target Arp table target Addr demux entry Default target IP address Port demux Src/Sink Rtagent LL IFq ARP MAC NetIF Channel Radio Propagation Model Up target 16 移動(dòng)結(jié)點(diǎn)基本配置 參數(shù) 如下： $ns nodeconfig –adhocRouting 配置 adhoc 網(wǎng)絡(luò)的路由類型 llType 數(shù)據(jù)鏈路層類型 macType MAC 層類型 ifqType 隊(duì)列類型 ifqLen 隊(duì)列長(zhǎng)度 antType 天線類型 propType 無(wú)線信號(hào)傳輸模型 phyType 物理層類型 channelType 信道類型 topoInstance 拓?fù)鋵?duì)象 agentTrace 是否打開(kāi)應(yīng)用層 Trace routerTrace 是否打開(kāi)路由的 Trace macTrace 是否打開(kāi)應(yīng) MAC 層的 Trace movementTrace 是 否打開(kāi)節(jié)點(diǎn)位置和移動(dòng)信息的 Trace （ 2）移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建：調(diào)用模擬器對(duì)象 ns 的內(nèi)部過(guò)程 node{}創(chuàng)建移動(dòng)節(jié)點(diǎn)： for {set i 0} {$i $opt(nn)} {incr i} { set node($i) [$ns node] } 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 在實(shí)際的無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)中，站點(diǎn)的位置可能是不確定的，也就是說(shuō)站點(diǎn)是 移動(dòng)的，所以 NS2 中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)也應(yīng)該具有移動(dòng)性。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口連接到無(wú)線信道上。 路由 開(kāi)銷 = 發(fā)數(shù)的數(shù)據(jù)分組數(shù) 發(fā)送的路由分組數(shù) （ ） （ 4）平均吞吐量：該參數(shù)是在接收數(shù)據(jù)時(shí)由網(wǎng)絡(luò)層的上層統(tǒng)計(jì)的，是指節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)收到的數(shù)據(jù)分組數(shù)，它是一個(gè)容量概念，表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偭?。丟包率的計(jì)算公式 見(jiàn)式（ ）。在路由的建立和路由維護(hù)過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)應(yīng)用“高度” Metric 來(lái)建立一個(gè)以目的節(jié)點(diǎn)為根的有向非循環(huán)圖。此外，中間節(jié)點(diǎn)也可以使用路由緩存技術(shù)（ Routing Cache）來(lái)對(duì)協(xié)議作進(jìn)一步優(yōu)化。 DSR 主要包括兩個(gè)過(guò)程：路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)。 源節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后會(huì)重新啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，中間節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，那么其鄰居節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)現(xiàn)鏈路失效并向上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送鏈路失效消息（ RERR），一直傳到源節(jié) 點(diǎn)，然后源節(jié)點(diǎn)重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)，或者也可以由發(fā)現(xiàn)鏈路失效的節(jié)點(diǎn)自己發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)，此稱為自修復(fù)。此過(guò)程中，會(huì)建立一個(gè)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的反 向路由，也就是從目的節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的路由。每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須周期性地與鄰節(jié)點(diǎn)交換路由信息，當(dāng)然也可以根據(jù)路由表的改變來(lái)觸發(fā)路由更新。 使用 DSDV 時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)都需要維護(hù)一個(gè)路由表。它不需要花費(fèi)資源來(lái)維護(hù)無(wú)用的路由，但路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程比較昂貴而且不可預(yù)測(cè) [6]。 一類是基于路由表驅(qū)動(dòng)（ Table Driven）的路由協(xié)議。如何迅速準(zhǔn)確地選擇到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由，是 無(wú)線自組 網(wǎng)的一個(gè)重要和核心的問(wèn)題。 （ 1）源碼修改：這一步只有在模擬需要修改源代碼時(shí)才進(jìn)行考慮。 （ 7）匹配器類 (Matcher)：匹配器類用來(lái)標(biāo)識(shí)有實(shí)例對(duì)象生成的類，用戶給出標(biāo)識(shí)匹配 器 類的關(guān)鍵字，匹配 器 類返回相應(yīng)的新建對(duì)象。 （ 5）代理 (Agent)：代理是實(shí)際產(chǎn)生和消費(fèi)分組的對(duì)象，它們屬于傳輸層實(shí)體，運(yùn)行在端主機(jī)，節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)代理自動(dòng)被賦與一個(gè)唯一的端口號(hào) (模擬 udp/tcp 10 端口 )，代理知道與它相連的節(jié)點(diǎn)，以便把分組轉(zhuǎn)發(fā)給節(jié)點(diǎn)，它也知道分組大小，業(yè)務(wù)類型，目的地址。 （ 3）節(jié)點(diǎn)（ Node）：節(jié)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中分布在不同地理位置的主機(jī)、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一抽象，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分。 NS2 組成部分 （ 1）離散事件調(diào)度器（ Scheduler）：調(diào)度器是仿真器的心臟，它記錄當(dāng)前時(shí)間，調(diào)度網(wǎng)絡(luò)事件鏈表中的事件。 可選用 from all the pieces 或 allinone方式安裝，較為簡(jiǎn)單。 支持 NS2 的必選軟件模塊，但對(duì)可選模塊的支持性差。 9 表 綜合比較 Windows 和 Linux 對(duì) NS2 的支持情況 平臺(tái)特點(diǎn) 安裝過(guò)程 模塊支持 使用過(guò)程 Pc+Windows 優(yōu)點(diǎn)：界面友 好，人性化設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)及硬件支持良好，應(yīng)用程序豐富。 NS2 是在 UNIX 系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)的，因此可以在 UNIX 和類 UNIX 系統(tǒng)上安裝。 NS2 可以說(shuō)是 OTcl 的腳本解 釋器，它包含模擬事件高度器、網(wǎng)絡(luò)組件對(duì)象庫(kù)等。采用 C++和 OTcl兩種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 NS2 一直以來(lái)都在吸收全世 8 界各地研究者的成果 [4]。 NS2 是一個(gè)開(kāi)放源代碼軟件，任何人可以獲得、使用和修改其源代碼。在實(shí)際實(shí)施的時(shí)候，可以采用各種各樣的應(yīng)用層協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，比如 WAP(無(wú)線應(yīng)用協(xié)議 )協(xié)議等。 無(wú)線自組網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)層的一個(gè)重要問(wèn)題是路由協(xié)議。其分為邏輯鏈路控制子層 (LLC)和媒介訪問(wèn)子層 (MAC)。 無(wú)線自組網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 參照 OSI/RM，無(wú)線自組網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)如圖 所示 [3]。 （ 4）移動(dòng)會(huì)議：在室外臨時(shí)環(huán)境中，工作團(tuán)體的所有成員可以通過(guò) 無(wú)線自組網(wǎng) 方式組成一個(gè)臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)來(lái)協(xié)同完成一項(xiàng)大的任務(wù)，或協(xié)同完成某個(gè)計(jì)算任務(wù)。采用傳感器網(wǎng)絡(luò) 能夠跟蹤從天氣到企業(yè)商品庫(kù)存等各種動(dòng)態(tài)事物，極大的擴(kuò)充互聯(lián)網(wǎng)的功能。 無(wú)線自組網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域 由于 無(wú)線自組網(wǎng) 的特殊性，它適合用于無(wú)法或不便預(yù)先鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的場(chǎng)合，以及其他需要快速自動(dòng)組網(wǎng)的場(chǎng)合等。 （ 3） 多跳路由：由于節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率的限制，節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍是有限的。 無(wú)線自組網(wǎng)的特征 無(wú)線自組網(wǎng)由一組帶有無(wú)線通信收發(fā)裝置的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)組成，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)終端可以自由移動(dòng)且 地位相等，是一個(gè)多跳、臨時(shí)、無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)，因此它具有以下主要特征：