【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。不含任何其他個(gè)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(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。

　　

【正文】 iams 于 1986 年開始開發(fā)的科學(xué)繪圖工具，支持二維和三維圖形。 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法，明顯地表現(xiàn)出數(shù)據(jù)的特性。 （ 2） gnuplot 執(zhí)行方法： 在終端下鍵入 gnuplot 后回車，即可 啟動(dòng) gnuplot。相關(guān)參數(shù)設(shè)置： 21 gnuplot set xrange [{xmin： xmax}] 設(shè)置 X 軸的起點(diǎn)和終點(diǎn) gnuplot set yrange [{ymin： ymax}] 設(shè)置 Y 軸的起點(diǎn)和終點(diǎn) gnuplot set title ―name of the graph‖ 設(shè)置整個(gè)圖的標(biāo)題 gnuplot set xlabel ―name of the X axis‖ 設(shè)置 X 軸的標(biāo)題 gnuplot set ylabel ―name of the Y axis‖ 設(shè)置 Y 軸的標(biāo)題 gnuplot plot ?filename1‘ with linespoints, ?filename2‘ with linespoints…… 仿真 結(jié)果分析 nam演示 “ 節(jié)點(diǎn)變化 ” 運(yùn)行場景 和 “ 移動(dòng)速度變化 ” 的運(yùn)行場景分別如圖 、圖 所示。 圖 節(jié)點(diǎn)為 70 的運(yùn)行場景 22 圖 節(jié)點(diǎn)移動(dòng) 最大 速 度為 16m/s 的運(yùn)行場景 仿真結(jié)果分析 （ 1）路由協(xié)議定性比較 表 對(duì) 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?fù)浣Y(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(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。而 AODV、 DSR 協(xié)議由于省略了周期廣播機(jī)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(fù)擔(dān)，使得它們?cè)诼?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(shí)，如果沒有去往目的節(jié)點(diǎn)的路由，則需要進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)，增加了路由發(fā)現(xiàn)時(shí)延。 （ 2） 仿真結(jié)果分析 運(yùn)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(jìn)行分析 計(jì)算 ， 得出相應(yīng)的數(shù)據(jù) ，反復(fù)運(yùn)行計(jì)算 20 次，求出各項(xiàng)的平均值 。用 gnuplot 對(duì)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(shí)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(diǎn)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(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí)， DSR 的綜合性能表現(xiàn)最好。這是因?yàn)?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(dāng)主路由中斷不通時(shí)，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(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大時(shí)，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(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)過程來發(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，路由偵聽開銷變大。相比之下， DSDV 路由協(xié)議在路由開銷、時(shí)延、吞吐量和丟包率上均優(yōu)于其他二種路由。 ② “ 移動(dòng)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(dòng)路由協(xié)議 DSDV 按需驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議 丟包率 低 高 平均時(shí)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(shí)才開始建立，如果節(jié) 點(diǎn)在發(fā)送分組時(shí)沒有到目的節(jié)點(diǎn)的路由時(shí)，需要啟動(dòng)相應(yīng)的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制搜尋路由，這樣將會(huì)產(chǎn)生一定的時(shí)延，并且當(dāng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度增加，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)會(huì) 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(shí)延；而對(duì)于 DSDV 協(xié)議來講，當(dāng) 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度的增加，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓兛?，要想?shí)時(shí)維護(hù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要大量的 控制 信息，這些控制信息 同樣 將會(huì)占用大量的無線信道資源，從而影響用戶數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送，降低了系統(tǒng)吞吐量 。 由此可見，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，適合傳輸節(jié)點(diǎn)規(guī)模大、負(fù)載流量大的業(yè)務(wù)。 在拓?fù)渥兓l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(shí)時(shí)路由維護(hù)的信道資源消耗 ；在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中，如果業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高時(shí)，應(yīng)盡量采用表驅(qū)動(dòng)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(dòng)自組網(wǎng)作為移動(dòng)計(jì)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(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。 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(shí)介紹了一款免費(fèi)的仿真軟件 NS2，詳細(xì)闡述了 版本的使用方法，選取了時(shí)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(diǎn)不斷增加和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度不斷增加的情況下的性能。 對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析和性能評(píng)價(jià) ，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(jī) +Redhat。 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，適合傳輸節(jié)點(diǎn)規(guī)模大、負(fù)載流量大的業(yè)務(wù)。 在拓?fù)渥兓l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(shí)時(shí)路由維護(hù)的信道資源消耗 ；在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中，如果業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高時(shí)，應(yīng)盡量采用表驅(qū)動(dòng)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(duì)各路由協(xié)議進(jìn)行改，或綜合利用各路由協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出另一種繼承了各種路由協(xié)議優(yōu)點(diǎn)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(gè)非常重要的研究領(lǐng)域，而無線自組網(wǎng)的 QoS 路由是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的前沿性研究課題。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(huì)出現(xiàn)一些新的研究熱點(diǎn)。 27 參考文獻(xiàn) [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， 20xx： 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(biāo)準(zhǔn)化， 20xx，（ 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)， 20xx， 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， 20xx： 13. 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