【導讀】不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。

　　

【正文】 別如圖 、圖 所示。 圖 節(jié)點為 70 的運行場景 22 圖 節(jié)點移動 最大 速 度為 16m/s的運行場景 仿真結(jié)果分析 （ 1）路由協(xié)議定性比較 表 對 3 種路由做出了 定性比較，可以看出 3 種路由協(xié)議均屬平面拓撲結(jié)構(gòu)，在路徑選擇上也都采用最短路徑策略。不同的是 DSDV 協(xié)議借助周期廣播來維護路由信息，主動發(fā)現(xiàn)路由，它們的優(yōu)點是當節(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)分組時，只 表 三種路由協(xié)議的定性比較 DSDV DSR AODV 拓撲結(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 NO YES NO 周期廣播 YES NO NO 要去往目的節(jié)點的路由存在，所需的時延就很小，但需 要花費較大的開銷，如果網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)經(jīng)常改變則更是如此。而 AODV、 DSR 協(xié)議由于省略了周期廣播機制，僅僅維持那些現(xiàn)在要用的路由，從而減輕了網(wǎng)絡(luò)的負擔，使得它們在路23 由開銷、帶寬和耗電量方面具有一定優(yōu)勢；然而，在發(fā)送數(shù)據(jù)分組時，如果沒有去往目的節(jié)點的路由，則需要進行路由發(fā)現(xiàn)，增加了路由發(fā)現(xiàn)時延。 （ 2） 仿真結(jié)果分析 運行 TCL 仿真腳本 ， 得到相應(yīng)的 trace 文件，然后用編寫的 gawk 程序?qū)?trace文件進行分析 計算 ， 得出相應(yīng)的數(shù)據(jù) ，反復運行計算 20 次，求出各項的平均值 。用 gnuplot 對所得的數(shù)據(jù)畫圖，得 AODV、 DSR、 DSDV 的分組數(shù)據(jù)的 端到端平均時延 、 丟包率、平均吞吐量和 網(wǎng)絡(luò)路由開銷 性能曲線圖 。 ① “ 節(jié)點不斷增加 ” 情況下各路由協(xié)議的仿真性能如圖 所示。 圖 node delay 圖 node loss_rate 圖 node thrughput 圖 node routecost 24 由仿真結(jié)果可以看出，當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時， DSR 的綜合性能表現(xiàn)最好。這是因為 DSR 采用了源路 由算法，其路由緩存中有多條去往目的地的路由，當主路由中斷不通時，可以從路由緩存里的信息迅速找到或建立另外到目的地的路由。當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大時，三種路由協(xié)議的性能均有不同程度的下降。 AODV和 DSR 由于都屬按需路由協(xié)議，當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大時，需要 頻繁 發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過程來發(fā)現(xiàn)到目的節(jié)點的路由，因此將產(chǎn)生較大的路由建立時延，路由偵聽開銷變大。相比之下， DSDV 路由協(xié)議在路由開銷、時延、吞吐量和丟包率上均優(yōu)于其他二種路由。 ② “ 移動速度不斷增加 ” 情況下 各路由協(xié)議的仿真性能如圖 所示，仿真結(jié)果如表 所示 。 表 仿真結(jié)果比較圖 表驅(qū)動路由協(xié)議 DSDV 按需驅(qū)動路由協(xié)議 丟包率 低 高 平均時延 低 高 吞吐量 低 高 路由開銷 高 低 圖 mobility_rate delay 圖 mobility_rate loss_rate 25 圖 mobility_rate throughput 圖 mobility_rate routecost 按需路由協(xié)議只有在需要一 條路徑時才開始建立，如果節(jié)點在發(fā)送分組時沒有到目的節(jié)點的路由時，需要啟動相應(yīng)的路由發(fā)現(xiàn)機制搜尋路由，這樣將會產(chǎn)生一定的時延，并且當節(jié)點移動速度增加，網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié) 構(gòu)會 占用大量的無線信道資源，從而必然降低協(xié)議的效率，增大協(xié)議的掉包率、具有較大的網(wǎng)絡(luò)時延；而對于 DSDV 協(xié)議來講，當 節(jié)點移動速度的增加，網(wǎng)絡(luò)拓撲變化變快，要想實時維護拓撲結(jié)構(gòu)需要大量的 控制 信息，這些控制信息 同樣 將會占用大量的無線信道資源，從而影響用戶數(shù)據(jù)報文的發(fā)送，降低了系統(tǒng)吞吐量 。 由此可見，當節(jié)點和數(shù)據(jù)流量不大時， DSR 路由協(xié)議的綜合性能比較好；而當數(shù)據(jù)流量變大時 ， DSDV 路由各項性能指標具有一定優(yōu)勢，適合傳輸節(jié)點規(guī)模大、負載流量大的業(yè)務(wù)。 在拓撲變化頻繁的 無線自組 網(wǎng)環(huán)境中，采用按需路由協(xié)議 可減少實時路由維護的信道資源消耗 ；在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的環(huán)境中，如果業(yè)務(wù)對實時性要求較高時，應(yīng)盡量采用表驅(qū)動方式的路由協(xié)議 。 結(jié) 論 本論文主要論述了無線自組網(wǎng)路由協(xié)議的研究和使用 NS2 的仿真工作。移動自組網(wǎng)作為移動計算的一種特殊形式，具有其它網(wǎng)絡(luò)所不可替代的地位。對移動自組網(wǎng)中路由協(xié)議進行研究是確保該網(wǎng)絡(luò)能否運行的關(guān)鍵。 本文首先研究無線自組網(wǎng)的體系結(jié) 構(gòu)和分層情況，然后分析其路由協(xié)議。同時介紹了一款免費的仿真軟件 NS2，詳細闡述了 版本的使用方法，選取了時延、丟包率、吞吐26 量等作為參數(shù)，選取 tcp 流為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，然后根據(jù)仿真的結(jié)果分析和比較各協(xié)議在隨節(jié)點不斷增加和節(jié)點移動速度不斷增加的情況下的性能。 對仿真結(jié)果進行分析和性能評價 ，為路由協(xié)議的廣泛應(yīng)用提供了重要的依據(jù) 。 NS2 仿真環(huán)境為：虛擬機 +Redhat。 當節(jié)點和數(shù)據(jù)流量不大時， DSR 路由協(xié)議的綜合性能比較好；而當數(shù)據(jù)流量變大時 ，DSDV 路由各項性能指標具有一定優(yōu)勢，適合傳輸節(jié)點規(guī)模大、負載流 量大的業(yè)務(wù)。 在拓撲變化頻繁的 無線自組 網(wǎng)環(huán)境中，采用按需路由協(xié)議 可減少實時路由維護的信道資源消耗 ；在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的環(huán)境中，如果業(yè)務(wù)對實時性要求較高時，應(yīng)盡量采用表驅(qū)動方式的路由協(xié)議 。 由仿真的結(jié)果可見， 各路由協(xié)議還存在缺陷，因此下一步研究工作可以繼續(xù)深入研究各種路由協(xié)議，對各路由協(xié)議進行改，或綜合利用各路由協(xié)議的優(yōu)點，設(shè)計出另一種繼承了各種路由協(xié)議優(yōu)點的新協(xié)議，使得這種新協(xié)議能夠在不同的場合都能具有較好的性能。 另外， QoS 路由已經(jīng)成為一個非常重要的研究領(lǐng)域，而無線自組網(wǎng)的 QoS 路由是當前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的 前沿性研究課題。隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，該課題的研究會出現(xiàn)一些新的研究熱點。 27 參考文獻 [1]鄭少仁，王海濤，趙志峰等 .Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [M].北京：人民郵電出版社， 2020： 10156． [2]陳晉倫 ， 周正 .Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及研究現(xiàn)狀 [J].信息技術(shù)與標準化， 2020，（ 6）： 1014． [3]祖國建 .自組網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)， 2020， 6（ 21）： 1725． [4]于斌，孫斌，溫暖等 ． NS2 與網(wǎng)絡(luò)模擬 [M]． 北京：人民郵電出版社， 2020： 13. 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