【正文】 SR 和 AODV協(xié)議，則應(yīng)該設(shè)定接口隊(duì)列類型為 Queue/DropTail/PriQueue。 這個(gè)例子中我們設(shè)定了一個(gè)結(jié)點(diǎn)的移動(dòng)場景： 10個(gè)結(jié)點(diǎn)， 10秒停留時(shí)間， 10 米 /秒的移動(dòng)速度， 30 秒的模擬時(shí)間， 500 500 的移動(dòng)場景范圍。 set opt(adhocRouting) $opt(0) 這兩行非常簡單但是很重要，第一行是創(chuàng)立一個(gè) trace 文件， trace 文件是用來存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中通信事件的文件，也是分析網(wǎng)絡(luò)性能表現(xiàn)最重要的依據(jù)。 舉第一行的例子作為說明：有一個(gè)數(shù)據(jù)包在 秒的時(shí)候進(jìn)入隊(duì)列，數(shù)據(jù)包 id為 1，數(shù)據(jù)流 id為 1，序列號(hào)為 1，長度為 1000bytes，數(shù)據(jù)類型為 CBR，從地址為 的源結(jié)點(diǎn)到達(dá) 的目的結(jié)點(diǎn)。 3. 按順序執(zhí)行程序中所有的“ Pattern{Actions}” 指令。 trace = $4。amp。 first=1。 if (packet_duration0)end_to_end_delay+= packet_duration。 運(yùn)行 tcl 腳本只需輸入如下命令： ns （程序名稱） AODV（路由協(xié)議） 運(yùn)行 awk 分析程 序需要輸入如下命令： awk – f 這行命令中 是 awk 程序的名字， 是 trace 文件的名字。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 第五章 路由協(xié)議性能分析 最大連接數(shù) 所謂連接數(shù)指的就是網(wǎng)絡(luò)中用來傳輸數(shù)據(jù)而建立的虛擬通道，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流會(huì)小于或等于最大連接數(shù)。并且概述了 trace 文件的內(nèi)容組成和 awk 語言的含義與特點(diǎn)。 仿真 程序運(yùn)行與分析 在編寫完模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠_本之后就要開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)的主體部分，實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行與分析。 packet_id = highest_packet_id 。amp。amp。 sends=0 packet_id = $6。 Awk 程序的基本工作流程如下： 1. 從指定的數(shù)據(jù)文件中讀取一筆數(shù)據(jù)。 在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠_本中加入相應(yīng)的設(shè)置，在仿真程序運(yùn)行后，我們就會(huì)得到一個(gè) trace文件，如果用普通文字編輯軟件打開的話會(huì)看到如下內(nèi)容： 這些就是仿真網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)數(shù)據(jù)包事件的詳細(xì)記錄，想要理解 具體通信 事件內(nèi)容計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 就明白這個(gè)文件的格式： 圖 43 trace 文件內(nèi)容 表 41 trace 文件格式 Event Time From node To node Pkt type Pkt size Flags Fid Src addr Dst addr Seq num Pkt id 這些都分別對(duì)應(yīng)了 trace 文件記錄中的各個(gè)列數(shù)值的含義 【 1】 。 而控制變量的過程就是不斷改變這些參數(shù)中的一個(gè)然后反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。 第二個(gè)是 setdest，可以用來 實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)仿真中結(jié)點(diǎn)的隨機(jī)移動(dòng) 。 opt（ ifq）指的是接口隊(duì)列類型。如果這個(gè)值越小，就代表了第一個(gè)數(shù)據(jù)包從源結(jié)點(diǎn)到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)的時(shí)間 越小，也就是收斂時(shí)間越小。結(jié)點(diǎn)停留時(shí)間變量為 0、 50、 60、 70、80、 90、 100 秒。 在變量為結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)定網(wǎng)絡(luò)模型最大連接數(shù)為 10 個(gè)，數(shù)據(jù)流速度為 10個(gè) /秒。其后我們還要使用 awk 語言編寫 awk 分析程序用來分析 trace 文件。 本章小結(jié) 本章我們主要概述了完成本課題實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和所使用的仿真軟件 NS2。 在腳本中寫出 鏈路 和結(jié)點(diǎn) 的 特性， 比 如 帶寬、 延遲和丟失策略等 ，基本確定 模擬 網(wǎng)絡(luò) 的 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 【 3】 。 圖 34 運(yùn)行結(jié)果 運(yùn)行程序得到仿真結(jié)果 。 NS2 的安裝 因?yàn)?NS2 只能安裝在 unix 環(huán)境當(dāng)中，所以 在完成 本課題 研究時(shí) 選擇 預(yù)先安裝了cygwin 環(huán)境。 NS2 軟件經(jīng)過不斷 發(fā)展， 幾乎已經(jīng) 涉及到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的 方方面面， 它 所能提供的實(shí)驗(yàn)?zāi)K非常豐富 ， 這讓使用者 利用 NS2 來研究開發(fā) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 時(shí)會(huì)很方便 ， NS2 軟件 已經(jīng) 成 為 了 當(dāng) 前學(xué)術(shù)界 普遍 認(rèn)可和 實(shí)際應(yīng) 用的一種網(wǎng)絡(luò)模擬軟件。如果 windows 操作系統(tǒng)為 64位，則選擇“ setupx86 ”這個(gè)下載文件。 Cygwin 是一個(gè)類 unix 模擬環(huán)境 ， 能夠 在多個(gè)版本的 window 平臺(tái)上運(yùn)行 ，是 一個(gè)許多軟件的集合 【 4】 。先驗(yàn)式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也稱 為表驅(qū)動(dòng)協(xié)議，每個(gè)移動(dòng) 結(jié)點(diǎn) 會(huì)周期性發(fā)送一些路由 信息， 其他移動(dòng) 結(jié)點(diǎn)就根據(jù)收 到的路由 信息去 修改本結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的 路 由表，這一類 主要有 DSDV 協(xié)議。 本章小結(jié) 本章主要是對(duì) Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)的概述介紹。 AODV 路由協(xié)議 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 按需距離矢量路由協(xié)議（ AODV） 是 DSDV 路由協(xié)議和 DSR 路由協(xié)議 的 結(jié)合與 改進(jìn) 【 9】 ，既有 DSDV 中的周期廣播、序列號(hào)、逐跳路由等，又有 DSR 按需進(jìn)行路由維護(hù)和路由發(fā)現(xiàn)的功能 。 因?yàn)?DSR 中的結(jié)點(diǎn)只在需要尋找路徑時(shí) ， 才會(huì) 嘗試 去動(dòng)態(tài)尋找路徑，所以大大減 少了協(xié)議開銷以及路由發(fā)現(xiàn)的耗費(fèi)。 DSDV 路由協(xié)議 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 目的序列距離矢量路由協(xié)議（ DSDV） 是傳統(tǒng)的距離向量算法的改進(jìn)版本 【 6】 。 采用先驗(yàn)式路由協(xié)議，源結(jié)點(diǎn)在傳送數(shù)據(jù) 包 時(shí)已經(jīng)得知到達(dá)目的結(jié)點(diǎn) 的 完整 路徑，從而不會(huì)有延遲存在 。 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以及分類 在 無線自組織 網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點(diǎn) 的隨機(jī) 移動(dòng) 會(huì) 導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 的變化甚至是徹底更新 。 無中心特性：在 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)中并沒有任何 結(jié)點(diǎn)或者說主機(jī)來作為中心去 控制 其他結(jié)點(diǎn)， 網(wǎng)絡(luò)中的 所有結(jié)點(diǎn) 都是 通過分布式 的 協(xié)議 來 實(shí)現(xiàn) 相互連接 【 3】 。所以 在 無線自組織 網(wǎng)絡(luò)中， 每個(gè)結(jié)點(diǎn)作為 主機(jī)的同時(shí)也 是 一個(gè)路由器，承擔(dān)著 路由器所應(yīng)該進(jìn)行的 工作。 然而 ， 此類 研究 項(xiàng)目在當(dāng)時(shí)是嚴(yán)格保密的 ， 所以 從 上世紀(jì) 70 年代 一直 到 90 年代 初這段時(shí)間里 ，很難 通過當(dāng)時(shí) 公開的 學(xué)術(shù)資料 中得到 真正 有用 的 相關(guān)信息 。 最后對(duì)本論文的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，以便讀者更好地閱讀和 把握 本論文。 第三章 ：介紹了課題研究所需要的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與仿真軟件的介紹與安裝使用方法 。接下來使用 awk 語言編寫 AWK 分析程序，用來分析仿真軟件產(chǎn)生的 trace 文件 ， 以便將大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為方便記錄與觀察的結(jié)果，并使用繪圖工具將這些分析結(jié)果匯總制圖，以便 更方便地 觀察各個(gè)路由協(xié)議的性能 并進(jìn)行比較與分析 。 由于 考慮到 結(jié)點(diǎn)能源 、 結(jié)點(diǎn) 體積 等 等技術(shù) 因素， 傳感器 網(wǎng)絡(luò)中 的 結(jié)點(diǎn)的 發(fā)射功率 會(huì)受到 嚴(yán)格 限制 【 14】 。 課題研究目的與意義 因?yàn)?無線自組織 網(wǎng)絡(luò) 的 結(jié)構(gòu)和功能的 特殊性， 屬于 這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的應(yīng)用領(lǐng)域與 一般 的 移動(dòng) 通信網(wǎng)絡(luò) 有 很 明顯 的區(qū)別。 當(dāng)前 ， 獲得廣泛 認(rèn)可的代表性成果有 DSDV、 WRP、 AODV、 DSR 協(xié)議 等 ， 但這些都是本世紀(jì)初的研究成果 。 1972 年， 為了適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場的形勢， 美國 政府 就 已開始 研究 分組無線網(wǎng) 技術(shù) ， 研究目的是探索 如何將 這項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用 在 現(xiàn)代 戰(zhàn)場 上的網(wǎng)絡(luò)通信當(dāng) 中 。主要的研究方向有： 提出新的路由協(xié)議 ，不過近期大多數(shù)相關(guān)的研究都是 對(duì)于已有路由協(xié)議的改進(jìn) ；基于 Ad hoc 的 MAC 協(xié)議研究，主要方向是解決暴露結(jié)點(diǎn)和隱藏結(jié)點(diǎn)的問題（ 王云峰 ， 移動(dòng)自組網(wǎng)基于動(dòng)態(tài)簇的 MAC 協(xié)議與QoS 路由 ， 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用 ， 2020/35）；此外還有一些關(guān)于組播多播協(xié)議， TCP 協(xié)議的研究，但國內(nèi)對(duì)此的研究總體而言還是很少的，僅僅是起步階段而已。 36 本章小結(jié) 23 最大連接數(shù) 23 不同情況下的路由協(xié)議性能比較 18 awk 分析程序腳本 14 第四章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 第三章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建 7 DSR 路由協(xié)議 1 課題研究現(xiàn)狀 simulator 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 第一章 緒論 本文首先介紹了課題的背景和 現(xiàn)狀，研究的目的與 意義，明確了課題中要解決的問題 和 課題研究中所采用的 實(shí)驗(yàn)方法 。在 Ad hoc 中，路由協(xié)議基本被 分成兩大類：先驗(yàn)式和反應(yīng)式。 基于上述理論研究，本課題使用 NS2 網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，使用 TCL 語言編寫網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠_本，進(jìn)行仿真獲得數(shù)據(jù)結(jié)果，以此研究各個(gè)協(xié)議的性能。 1 課題研究背景與現(xiàn)狀 5 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)概念及特點(diǎn) 22 第五章 路由協(xié)議性能分析 41 附錄 隨著現(xiàn)代社會(huì)的 科技不斷發(fā)展，移動(dòng)數(shù)碼設(shè)備的制造技術(shù)不斷進(jìn)步，手機(jī)、筆記本電腦、 pad 等等越來越普及，人們開始注意到 無線自組織 網(wǎng)絡(luò)的對(duì)等式、無中心、自組織、無需硬件 通信 設(shè)施、 結(jié)點(diǎn)自由移動(dòng) 性等等特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，越來越多的人認(rèn)識(shí) 到無線自組織網(wǎng)對(duì)于下一代網(wǎng)絡(luò)（ NGN）的發(fā)展具有非常深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。 計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 第一章 緒論 課題研究背景與現(xiàn)狀 課題研究背景 隨著現(xiàn)代社會(huì)科技的程度 越來越高以及 價(jià) 格的不斷下降，移動(dòng)式的數(shù)碼設(shè)備也越來越普遍，手機(jī)， 手提電腦， Pad，相機(jī)，甚至是汽車，都 是 屬于這類可以移動(dòng)的 無線設(shè)備裝置 【 1】 。 在分組無線網(wǎng) 現(xiàn)有成果的 研究 基礎(chǔ)上 開始全面開發(fā) 能夠 應(yīng)對(duì) 軍事應(yīng)用需要 、可快速展開、高抗毀性的移動(dòng)信息系統(tǒng) ， 有關(guān) 項(xiàng)目的研發(fā) 一直持續(xù)至今 并且越來越受到重視 。 目前 有 研究 提出了一種 iCAR（ inter Cellular and Ad hoc Realy）系統(tǒng) 【 5】 。 而在 民用方面 無線自組織網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用場合主要有： 軍事應(yīng)用、 家庭聯(lián)網(wǎng) 、 緊急 應(yīng)用、 傳感器網(wǎng)絡(luò)；個(gè)人域網(wǎng)絡(luò) 、 其他商業(yè)應(yīng)用。 在已建成 的通信網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備 被 大量甚至 被 全部 破壞以至于沒有辦法繼續(xù)進(jìn)行通信時(shí) ， 比如遇到巨大的自然或人為災(zāi)害時(shí)，這種情況下 就需要 無線自組織 網(wǎng)絡(luò)這種 不需要依靠 任何 已建成的 網(wǎng)絡(luò) 通信 又 可以 迅速投入使用 的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 【 7】 。通過不斷改變 tcl 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠_本中的相關(guān)的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn) 參數(shù) 定義，即所謂的業(yè)務(wù)量 模型 ，來改變相應(yīng)的 變量設(shè)置。 第 六 章 ：結(jié)論，對(duì)整個(gè) 說明書 的工作進(jìn)行回顧和總結(jié)，并對(duì) Ad hoc 網(wǎng)絡(luò) 的研究作出了展望。在 現(xiàn)代戰(zhàn)場中 ， 無法 像平時(shí)那樣 依靠預(yù)先建設(shè)好的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施進(jìn)行通信，首先 ， 戰(zhàn)場上預(yù)先鋪設(shè)的網(wǎng)絡(luò)通信 設(shè)施 幾乎不 會(huì) 存在， 其次 ， 即使有 也會(huì)隨時(shí) 受到 毀滅性 的 破壞 【 3】 。 此后美國又開展了一些其他項(xiàng)目， 在 現(xiàn)有 的 研究 成果 上 開始全面開發(fā) 能夠滿足 現(xiàn)代化戰(zhàn)場 需要的網(wǎng)絡(luò)通信 系統(tǒng)， 這類 研發(fā) 一直持續(xù)至今。而 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò) 不需要 這些設(shè)施的支持?？紤]到結(jié)點(diǎn) 不可能始終處于靜止?fàn)顟B(tài)而是不斷移動(dòng)的 ， 而 結(jié)點(diǎn)的能源就主要來自于電池 一類的設(shè)備 ，所以無線自組織網(wǎng)絡(luò)具備能源有限的特點(diǎn)。 所以說，在采取路由策略方面 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)與 一般的移動(dòng)通信 網(wǎng)絡(luò) 有明顯的不同，為了 解決此 類的問題 需要 開發(fā)與 采用相應(yīng)的適用于無線自組織網(wǎng)的路由協(xié)議。 反應(yīng)式（ Reactive Routing Protocol）路由 協(xié)議 【 1】 ：這一類路由協(xié)議也被稱為按需驅(qū)動(dòng)（ OnDemand Driven）的路由協(xié)議， 因?yàn)樗挥性谟行枰獣r(shí)才會(huì)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)路徑，而不是被動(dòng)或持續(xù)不斷地持續(xù)著， 包括了路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)兩個(gè)過程。 所以路由表的更新具備由事件引發(fā)和由時(shí)間引發(fā)兩種特性。如果發(fā)現(xiàn) 路徑 存在且 沒有過期，那么就 直接 采用這條 路徑。鄰居結(jié) 點(diǎn) 收到請求后會(huì)檢查路由請求中的目的地址是否是自己，如果不是則修改路由表信息，然后繼續(xù)向周圍結(jié)點(diǎn)廣播該請求，直到出現(xiàn)一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)目的結(jié)點(diǎn)地址已存儲(chǔ)在自己的路由表中或者目的結(jié)點(diǎn)就是自己本身 。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，由于 Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)， 相關(guān)的研究 越來越受到人們的重視，而關(guān)于Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)目前主要處在仿真和實(shí)驗(yàn)的階段。 DSDV 協(xié)議是傳統(tǒng)距離向量算法的改進(jìn)， 網(wǎng)絡(luò) 每個(gè)結(jié)點(diǎn)都維護(hù) （存儲(chǔ)與更新