【正文】 endif // trace(%d recv Query from %d , my_id_, iphsaddr())。 if(sink_list_new_sink(iphsaddr(), gqhx_, gqhy_, cmhlast_hop_, 1+gqhhops_, gqhseqno_)) query(iphsaddr())。 struct hdr_ip *iph = HDR_IP(p)。 endif // trace(%d recv Hello from %d, my_id_, cmhlast_hop_)。 ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ nblist_newNB(cmhlast_hop_, (double)ghhx_, (double)ghhy_,(double)distance_ratio)。 常州工學院延陵學院 24 endif 修改 void GPSRAgent::recvHello(Packet *p){ struct hdr_cmn *cmh = HDR_CMN(p)。 endif 修改 中， GPSRAgent::GPSRAgent() 中添加： ifdef __NS2_GPSR_IMPROVE_PROTOCOL__ bind(distance_ratio, amp。目的節(jié)點發(fā)送查詢包必不可少，如果目的節(jié)點僅發(fā)送 HELLO 包，源節(jié)點無法預知路徑，而造成無路徑的情況。目的節(jié)點查詢后，每個節(jié)點維護 SINK 鏈表。每個節(jié)點動態(tài)更新鄰居的生存時間，從而選擇滿足（ 1）式最大的節(jié)點。郝琨等人在 [14]中對此進行過研究。假設節(jié)點的通信范圍最大為 a,則本文取一個系數(shù) （ 0 1），根據(jù)不同的拓撲結構下選擇最優(yōu)化的 a，在 a 與 a 之間選擇生存時間最長的節(jié)點，從而滿足雙重條件下最穩(wěn)定的節(jié)點作為中繼。 相鄰二個節(jié)點間的互相通信越長，表明生存時間越長，節(jié)點之間的通信越穩(wěn)定，但同時可能會帶來時延較大的特點。 基于車載網(wǎng) GPSR 的改進算法 本論文對移動的路徑做了預測，盡量找那些能盡可能在通信范圍內(nèi)久一點的節(jié)點作為中繼。 常州工學院延陵學院 23 第四章 基于車載網(wǎng) GPSR 的改進算法 由于車載網(wǎng)移動的速度較快，如果節(jié)點移動了，那下一跳發(fā)生變化，也就意味著重新調(diào)用路由算法。 由于車載網(wǎng)算法 GPSR 算法，不是 自帶的協(xié)議，所以需要對原算法進行 擴展。其中包括仿真工具 NS2，仿真的一般方法和過程，節(jié)點模型，節(jié)點的創(chuàng)建，無線傳輸信號模型。 本章小結 在網(wǎng)絡迅速膨脹的今天，隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷增大，網(wǎng)絡因素類 型不斷增多時，傳統(tǒng)的以經(jīng)驗為主的網(wǎng)絡設計方法已經(jīng)不能夠適應現(xiàn)在的需求，且用現(xiàn)實中真實存在常州工學院延陵學院 22 的通信元素進行測試，會造成資源和時間的浪費，因此，利用網(wǎng)絡仿真工具在模擬的環(huán)境中對其網(wǎng)絡性能進行仿真顯得非常重要。 修改 ns2/tcl/lib 下面的 foreach prot {}函數(shù)下面添加 GPSR。 修改 ，添加 PT_GPSR。 定義了創(chuàng)立節(jié)點仿真配置文件 仿真場景文件 : 100 個節(jié)點在一個 200x200 平方區(qū)域 : 99 個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)至節(jié)點 0。 定義了各種目的節(jié)點的場景。 ，定義了 GPSR 路由代理實現(xiàn)的各種函數(shù)。 ，定義了鄰居包的頭文件。本文添加的 GPSR 算法在 模板下。 (2)gnuplot 執(zhí)行方法： 在終端下鍵入 gnuplot 后回車，即可啟動 gnuplot。 ② 調(diào)用 nam： nam 調(diào)用一般是在 NS 仿真結束之后，所以在 stop{}過程之后添加代碼： exec nam exit 0 畫圖工具 Gnuplot (1)gnuplot 簡介： gnuplot 是由 Colin Kelly 和 Thomas Williams 于 1986 年開始開發(fā)的科學繪圖工具，支持二維和三維圖形。當然，其它任何軟件只要按照 nam 它要求的數(shù)據(jù)格式輸出，都可以利用 nam 來運行動畫演示。在后來這項工具就漸漸流行開來，并且得到其他組織和個人的繼續(xù)完善和改進。 動畫演示的工具 NAM Nam 它是基于 Tcl/Tk 的一種動畫演示工具，可以用于演示的是網(wǎng)絡運行動畫，比如隊列管理、包傳輸和網(wǎng)絡拓撲等。 常州工學院延陵學院 20 4. 當執(zhí)行完程序所有飛 Pattern { Actions }時，若數(shù)據(jù)文件之中還有未讀取的料，則反復執(zhí)行步驟 1 到步驟 4。 2. 自動更新 (Update)有關的內(nèi)建變量的值。 : 在執(zhí)行 awk 時 ,會反復進行下面四步驟。 IO 指令： print 、 getline 、 printf( ) ...... 流程控制指令 ： if ( ...) {...} else {? }、 while(? ) {? } ?? awk 程序流程為優(yōu)先判斷 Pattern 結果，若為真 True 就執(zhí)行它相對應的 Actions，假如為假 False 那就不執(zhí)行相對應的 Actions。 表 TRACE輔出的每個關鍵字字段代表的意義 字段變量 意義 $0 為一字符串 , 其內(nèi)容為目前 awk 所讀入的資料列 . $1 代表 $0 上第一個字段的數(shù)據(jù) . $2 代表 $0 上第二欄 的 個位的 資料 . ?? ?? : Pattern1 { Actions1 } Pattern2 { Actions2 } ??????????? Pattern3 { Actions3 } 一般都常用”關系判斷式”當成 Pattern。 表 TRACE輸出的字段示例 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 ＋ 1 2 cbr 1000 ?? 2 0 0 常州工學院延陵學院 19 一般而言是以空格符來分隔相鄰的字段。 字段 (Field)：為數(shù)據(jù)列上被分隔開的子字符串。 : 1. 資料列： awk 從數(shù)據(jù)文件上讀取的基本單位，以 trace file 為例， awk 讀入的。并具數(shù)據(jù)列 (Record)的數(shù)據(jù)；此外， awk中建有 pipe 功能，可以將正在處理中的數(shù)據(jù)傳輸給外部的 Shell 的命令并加以處理， 然后再將 Shell 命令進行處理后數(shù)據(jù)傳回到 awk 程序中，所以這個特點也使 awk 程序很輕松的使用系統(tǒng)資源。 和 與所采用的信道模型有關 .d0 為一個距離常數(shù)，如式 所 示。 () 常州工學院延陵學院 18 其中 錯誤 !未找到引用源。 () 表示發(fā)射 1比特數(shù)據(jù)時發(fā)射電路的能量消耗 ,錯誤 !未找到引用源。 移動結點基本配置參數(shù)如下： $ns nodeconfig – adhocRouting 配置 adhoc 網(wǎng)絡的路由類型 llType 數(shù)據(jù)鏈路層類型 常州工學院延陵學院 17 macType MAC 層類型 ifqType 隊列類型 ifqLen 隊列長度 antType 天線類型 propType 無線信號的傳輸模型 phyType 物理層的類型 channelType 信道類型 topoInstance 拓撲對象 agentTrace 是否要打開應用層 Trace routerTrace 是否要打開路由的 Trace macTrace 是否要打開應 MAC 層的 Trace movementTrace 是否打開節(jié)點位置和移動信息的 Trace （ 2）移動節(jié)點的創(chuàng)建： 調(diào)用模擬器對象 ns的內(nèi)部過程 node{}創(chuàng)建移動節(jié)點： for {set i 0} {$i $opt(nn)} {incr i} { set node($i) [$ns node] } NS2 下無線傳輸?shù)哪芰磕Ｐ? 無線傳輸能量模型，指發(fā)射功率衰減跟隨著傳輸距離的不斷增大而呈現(xiàn)指數(shù)衰減。 NS2 移動節(jié)點的創(chuàng)建 （ 1）移動節(jié)點的配置： 在 NS2 中，要創(chuàng)建一個移動節(jié)點，就必須在創(chuàng)建節(jié)點之前對節(jié)點進行配置。在無線信道的功能是在將分組復制到所有連接到此信道上的移動節(jié)點時（除了分組的源節(jié)點）。在移動節(jié)點網(wǎng)絡接口層有一種接收功率閥值，在接收分組的信號強度 (功率 )假如小于此設定的閥值時，這個分組會被標記為 error 而且被 MAC 層丟掉。 (7)Radio Propagation Model （無線信號的傳輸模型）。 (6)Antenna。 (5)Network Interface。 MAC 層實現(xiàn)了在 IEEE802_11 的一種 MAC 協(xié)議。接口隊列它是由 PriQueue 的優(yōu)先隊列實現(xiàn)的， PriQueue的優(yōu)先隊列類是一種優(yōu)先級的隊列，會優(yōu)先處理路由的協(xié)議分組。當有更多的傳送到同一個目標節(jié)點的分組時傳遞到 ARP 模塊時，形成的是一個隊列；當收到 ARP 應答時，讓緩存的數(shù)據(jù)包離開隊列。一旦 ARP 知道了分組的下一跳節(jié)點的物理地址，此分組被放入接 口隊列中。面對每個未知目的標物理地址來講，都有一個可存放的分組的緩沖區(qū)。這時如果 ARP 此時已知道了目標節(jié)點物理地址（ MAC）地址，它就把該地址分別寫入分組的 MAC 頭中。 (2)ARP。對于所發(fā)出的分組，路由 agent 會把分組傳遞給 LL。節(jié)點的模型如圖 31所示。 NS2 的節(jié)點模型 NS2 節(jié)點的模型是由一系列網(wǎng)絡組件所構成的，這些構件包括鏈路層（ Link Layer，LL）、連接到 LL上的 ARP 模塊、接口隊列（ Interface Queue， Ifq）、 MAC 層、網(wǎng)絡接口（ Network Interface)。 （ 7）整個過程結束后，分析 Trace 文件，得到需要的數(shù)據(jù)。 （ 5）編寫 OTCL 腳本。 （ 3）配置業(yè)務量模型參數(shù)，以了解網(wǎng)絡中業(yè)務量的分布。 網(wǎng)絡仿真的方法和一般過程 針對 NS2 的主要運行步驟，可知進行一次仿真的大致流程如下： （ 1）編寫 OTCL 腳本語言，配置網(wǎng)絡的拓撲結構，了解鏈路基本的特性。在另一方面上， Otcl 它是解釋常州工學院延陵學院 15 執(zhí)行的。這種模型兼顧了靈活性和仿真性能兩個方面。 Otcl是 MIT開發(fā)的 ObjectTcl，即 Tcl的擴展是面向?qū)ο蟮模?Tcl(Toolkit mand language)是一種交互式的、靈活的腳本語言，而 Otcl 則在 Tcl 之中增加了面向?qū)ο蟮囊恍└拍睢? NS2 采用分裂對象模型。而 NS2 因自由的可擴展性所以很受科研人員的喜愛，同時目前國外較大部分的研究機構現(xiàn)在都采用 NS2 進行無線傳感器的網(wǎng)絡路由協(xié)議來進行仿真。而 Qual和 OPNET 則屬于商用的軟件，更加適合開發(fā)一些切合實際的相關工程項目，所以需要付費使用。其中，GlomoSim 與 NS2 都屬于免費的軟件，代碼公開。所以，用計算機進行仿真已成為對無線信道進行研究的重要方法。 對于計算機仿真，單單是理論上面的研究不 足以描述出多變的無線信道，而且無線信道多樣性又會導致現(xiàn)場實測的時候既費力又費時，張建明，趙玉娟，江浩斌，賈雪丹，王良民等人在 [12] 中對此進行過研究。我們利用現(xiàn)場實測的方式得到了數(shù)據(jù)后，對它來進行分析，然后我們可以得到一些有益的結果，來為描述信道的特性提供基礎。 通過現(xiàn)場實測，就是在各種不同的無線通信的不同傳播環(huán)境之中，我們對電波傳播進行實測實驗。 理論研究，即用統(tǒng)計理論或電磁場理論用來分析有關無線電波傳播的特性，并且用各種類型的理論模型來描繪這個無線信道。 常州工學院延陵學院 14 第三章 NS2 模擬與仿真工具 車載網(wǎng)算法的 NS2 仿真平臺構建 研究算法主要有理論研究、現(xiàn)場實測、計算機仿真三種方式。其次簡單介紹了幾種經(jīng)典的車載網(wǎng)絡路由協(xié)議。 本章小結 本章詳細的介紹了車載網(wǎng)絡，并簡要的概括了車載自組網(wǎng)體系結構、應用場景和常州工學院延陵學院 13 網(wǎng)絡相關的特點，并介紹了車載自組網(wǎng)中現(xiàn)在所使運用的 一些關鍵技術。目前基于對地圖的路由協(xié)議大多在理論分析研究階段。 車載自組網(wǎng)地圖的路由協(xié)議將車輛位置、行人信息在地圖中定位，再結合電子導航地圖提供的豐富實時的交通道路信息，再通過節(jié)點集、道路集、十字路口集作為計算最優(yōu)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的依據(jù)。雖然沒有一個協(xié)議明確提出是基于地圖的，但是像 GPCR、GSR 這類協(xié)議都已經(jīng)用上了地圖，可以認為是基于地圖路由協(xié)議的雛形。只要有出口的話， 肯定在某個時段看到出口就出去了，不過如果那個出口也關了，那肯定又繞回起點了，就成環(huán)路了。然后這個圈是右手規(guī)則。 圖 28 GPSR右手定則的例子 如上圖，這兩個圓弧的相