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基于ns2的無線自組網(wǎng)路由協(xié)議的研究與仿真本科畢業(yè)論文(參考版)

2025-07-06 14:33本頁面
  

【正文】 另外,還要感謝我的同組同學對我的關心和幫助,我的每一個進步都是和他們的幫助 是 緊密相連的。 近半年來陳老師始終注重我各方面能力的培養(yǎng),在學習 和 思想上都給予我極大的關懷、指導和幫助,特別是 嚴謹求實的治學態(tài)度和一絲不茍的工作作風對我的影響很大。 27 參考文獻 [1]鄭少仁,王海濤,趙志峰等 .Ad Hoc 網(wǎng)絡技術 [M].北京:人民郵電出版社, 20xx: 10156. [2]陳晉倫 , 周正 .Ad Hoc 網(wǎng)絡技術及研究現(xiàn)狀 [J].信息技術與標準化, 20xx,( 6): 1014. [3]祖國建 .自組網(wǎng)體系結構研究 [J].現(xiàn)代電子技術, 20xx, 6( 21): 1725. [4]于斌,孫斌,溫暖等 . NS2 與網(wǎng)絡模擬 [M]. 北京:人民郵電出版社, 20xx: 13. [5]向明尚,陳素麗,劉延軍等 .NS2 網(wǎng)絡仿真平臺的探討與實現(xiàn) [J].大慶石油學院學報, 20xx,( 2): 8793. [6]方路平,劉世華,陳盼等 .NS2 網(wǎng)絡模擬基礎與應用 [M].北京:國防工業(yè)出版社, 20xx:8998. [7]洪錫軍,車克南,張激 . 無線自組網(wǎng)路由協(xié)議研究 [J]. 計算機工程, 20xx,( 8): 1028. [8]段云飛,周麗瓊,楊磊 .幾種典型的 Ad Hoc 路由協(xié)議仿真分析 [J].電力系統(tǒng)通信, 20xx,( 6): 617. [9] Performance Evaluation of Routing Protocols for Mobile AdHoc and Networks,1998: 152161. [10]Perkins CE,Bhagwat dynamic destinationsequenced distancevector routing(DSDV)for mobile Press,1994: 234244. [11]楊盤隆,鄭少仁 .Ad hoc 網(wǎng)絡中的路由算法 [J].軍事通信技術, 20xx, 22(4): 4953. 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[26] 單思宇 .無線自組網(wǎng)中的路由協(xié)議 .電腦知識與技術, 20xx, 5( 22): 122123. 29 致謝 首先我要感謝父母,正是他們在我 求學生涯中給予我最大的關心、理解、支持和鼓勵,并且始終竭盡全力地給予我最好的學 習和生活條件,使我能夠克服前進道路上的困難。 另外, QoS 路由已經(jīng)成為一個非常重要的研究領域,而無線自組網(wǎng)的 QoS 路由是當前網(wǎng)絡領域的前沿性研究課題。 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)絡拓撲結構相對穩(wěn)定的環(huán)境中,如果業(yè)務對實時性要求較高時,應盡量采用表驅動方式的路由協(xié)議 。 NS2 仿真環(huán)境為:虛擬機 +Redhat。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)務數(shù)據(jù)流,然后根據(jù)仿真的結果分析和比較各協(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。對移動自組網(wǎng)中路由協(xié)議進行研究是確保該網(wǎng)絡能否運行的關鍵。 結 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。 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。 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,仿真結果如表 所示。 AODV和 DSR 由于都屬按需路由協(xié)議,當網(wǎng)絡規(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。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。 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。 ( 2) 仿真結果分析 運行 TCL 仿真腳本 , 得到相應的 trace 文件,然后用編寫的 gawk 程序對 trace文件進行分析 計算 , 得出相應的數(shù)據(jù) ,反復運行計算 20 次,求出各項的平均值 。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 拓撲結構 平面 平面 平面 算法類型 距離矢量 源路由 距離矢量 分組轉發(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 的拓撲結構經(jīng)常改變則更是如此。相關參數(shù)設置: 21 gnuplot set xrange [{xmin: xmax}] 設置 X 軸的起點和終點 gnuplot set yrange [{ymin: ymax}] 設置 Y 軸的起點和終點 gnuplot set title ―name of the graph‖ 設置整個圖的標題 gnuplot set xlabel ―name of the X axis‖ 設置 X 軸的標題 gnuplot set ylabel ―name of the Y axis‖ 設置 Y 軸的標題 gnuplot plot ?filename1‘ with linespoints, ?filename2‘ with linespoints…… 仿真 結果分析 nam演示 “ 節(jié)點變化 ” 運行場景 和 “ 移動速度變化 ” 的運行場景分別如圖 、圖 所示。 gnuplot 是一個命令驅動的交互式繪 圖軟件,它的功能是把數(shù)據(jù)資料和數(shù)學函數(shù)轉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。 如果程序很短,則程序代碼可以直接寫在命令行上,如下: $gawk ? program‘ inputfile1 inutfile2…… 其中, program 包括一些 pattern 和 action。當一條記錄里有符合指定的模式時, gawk 就會 執(zhí)行 此條記錄 指定的動作( actions)。 gawk 包含 awk 的所有功能。awk 最初在 1977 年完成。 ( 21)源節(jié)點到 目的節(jié)點的跳數(shù)。 20 ( 18)發(fā)送分組的源 IP 地址:格式為 “ 節(jié)點號 .端口號 ” 。 ( 13) MAC 層封裝的分組類型。 ( 11)接收節(jié)點的 MAC 地址。 ( 9)分組大小,單位為字節(jié)。 ( 7)分組的 ID。 ( 4) Trace 名稱:共有三種不同的類型,分別為: RTR:路由器 Trace; AGT:代理 Trace; MAC: MAC 層 Trace。 ( 2)事件產(chǎn)生的時間,單位為秒。 ② 調用 nam: nam調用一般是在 NS 仿真結束之后,所以在 stop{}過程之后添加代碼: exec nam amp。當然,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 來進行動畫演示。后來這項工具漸漸流行開,并且得到其他個人和組織的繼續(xù)改進和完善。 表 仿真 參數(shù) 場景 范圍 節(jié)點數(shù) 節(jié)點移動 最大速度 (m/s) 靜止 時間 (s) 數(shù)據(jù) 連接 業(yè)務 類型 分組 發(fā)送率 (512b/s) 模擬 時間 ( s) 節(jié)點 增加 1000x1000 30 50、 60 70、 80、 90 100 20 10 12 1 24 2 3 36 40 TCP 150 移動 速度 增加 1000x1000 30 8 1 14 1 1 20 10 10 TCP 150 仿真結果分析 動畫演示工具 nam nam 是基于 Tcl/Tk 的動畫 演 示工具,用于演示網(wǎng)絡運行動畫,例如網(wǎng)絡拓撲、包傳輸和隊列管理等。 ( 1)移動范圍: set topo [new Topography] 創(chuàng)建拓撲對象,在節(jié)點設置時使用它來進行 配 置 $topo load_flatgrid 1000 1000 設定一個 1000x1000 的屏幕 ( 2)創(chuàng)建 God 對象, God( General operations director) 對象是一個存儲關于環(huán)境、網(wǎng)絡或者節(jié)點狀態(tài)等全局信息的對象: set god_ [create – god $val(nn)] $val(nn)仿真節(jié)點號 TCP 代理的創(chuàng)建和設置 ( 1) TCP 代理創(chuàng)建步驟: 步驟一:創(chuàng)建一個 Agent/TCP 對象,作為分組的發(fā)送器; 步驟二:設置 Agent/TCP 對象的部分 內(nèi)部變量; 步驟三:創(chuàng)建一個 Agent/TCPSink 對象,作為分組的接收器; 步驟四:在發(fā)送和接收代理之間創(chuàng)建 connect 連接。 NS2 提供了 setdest 工具用來隨機生成無線網(wǎng) 17 絡所需要的節(jié)點的運動場景文件。這樣的移動節(jié)點就在一個 Z=0 的二維平面中 運動。 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
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