【正文】 仿真軟件的介紹與安裝使用方法。 論文的組織結(jié)構(gòu)本論文分為六個章節(jié)，按照以下方式安排：第一章：介紹了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)研究的背景、現(xiàn)狀、目的及意義，并概述了本畢業(yè)設(shè)計對無線自組網(wǎng)的研究方法。在實(shí)驗(yàn)中，編寫的awk程序主要研究路由協(xié)議性能的指標(biāo)有發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)、丟包率、平均端到端延時、第一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時間四個指標(biāo)。采取控制變量法，研究了在最大連接數(shù)、數(shù)據(jù)流速度、結(jié)點(diǎn)數(shù)目、結(jié)點(diǎn)移動速度、結(jié)點(diǎn)停留時間五個不同的變量，在一定范圍內(nèi)不斷改變的情況下三種路由協(xié)議的性能表現(xiàn)。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路由協(xié)議的性能并進(jìn)行比較與分析。 本畢業(yè)設(shè)計研究的就是目前無線自組織網(wǎng)中主流技術(shù)所采用的各個路由協(xié)議的性能分析、比較與總結(jié)，主要是DSDV，DSR，AODV三種路由協(xié)議，在不同的移動無線網(wǎng)絡(luò)情況下的性能表現(xiàn)，為了使Ad hoc網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)更出色，研究在不同的情況下應(yīng)該采用哪一種路由協(xié)議最為合適。個人局域網(wǎng)也是無線自組織網(wǎng)絡(luò)的一個主要應(yīng)用領(lǐng)域，除了可以用于實(shí)現(xiàn)手機(jī)、筆記本電腦、pad等個人數(shù)碼設(shè)備之間的通信，藍(lán)牙中的超網(wǎng)技術(shù)也是一個很好的例子【10】。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)將由各個結(jié)點(diǎn)的傳感器組成，以便能夠更好地實(shí)現(xiàn)控制中心之間和與傳感器結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸，事實(shí)上，這個優(yōu)點(diǎn)將使無線自組織網(wǎng)絡(luò)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用都具有非常廣闊的前景。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)射功率會受到嚴(yán)格限制【14】。傳感器網(wǎng)絡(luò)將是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的另外一個極具潛力的應(yīng)用方向。軍事方面的應(yīng)用依舊是無線自組織網(wǎng)絡(luò)最重要和最有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。在本章的第一節(jié)中已經(jīng)闡述了關(guān)于Adhoc網(wǎng)絡(luò)的研究是因戰(zhàn)場通信的應(yīng)用而興起的，所以，在軍事方面的應(yīng)用例如戰(zhàn)場通信等，依舊是無線自組織網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用方向。 課題研究目的與意義因?yàn)闊o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)域與一般的移動通信網(wǎng)絡(luò)有很明顯的區(qū)別。 （3）研究應(yīng)用于無線自組織網(wǎng)絡(luò)的媒體接入控制協(xié)議。這個系統(tǒng)可以彌補(bǔ)移動蜂窩通信網(wǎng)的小區(qū)內(nèi)的信號盲區(qū)，并且這項(xiàng)研究可以為完成補(bǔ)盲后的改善系統(tǒng)進(jìn)行性能評價。（2）無線自組織網(wǎng)絡(luò)與移動蜂窩通信網(wǎng)的互連互補(bǔ)。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。概括當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀，取得進(jìn)展的方面主要是以下幾個： （1）提出新的路由協(xié)議。在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中要傳送數(shù)據(jù)包時，如何去決定和選擇最迅速、最有效的發(fā)送路徑，是一個非常重要的研究方向，本畢業(yè)設(shè)計課題主要研究目的就是進(jìn)行不同的路由協(xié)議的性能分析與比較。開始這個項(xiàng)目的目的是研究如何將分組無線網(wǎng)的實(shí)際成果加以擴(kuò)展，以便支持更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，此外還要開發(fā)能夠適用于戰(zhàn)場快速變化環(huán)境中的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。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。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的前身是分組無線網(wǎng)（Packet Radio Network）【2】。這些移動設(shè)備的無線通信方式可主要分為兩種：一種是必須經(jīng)過中心基地臺，有中央結(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制的傳輸方式（Infrastructure）。主要依靠NS2仿真軟件編寫模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠_本，對無線自組織網(wǎng)在采用不同的路由協(xié)議的情況下的通信情況進(jìn)行仿真、采集數(shù)據(jù)，然后對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較與分析，最終總結(jié)得出相關(guān)路由協(xié)議性能分析的結(jié)論。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，移動自組網(wǎng)基于動態(tài)簇的MAC協(xié)議與QoS路由，計算機(jī)工程與應(yīng)用，2004/35）；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)對此的研究總體而言還是很少的，僅僅是起步階段而已。此外，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等的互補(bǔ)互利等應(yīng)用潛力也開始受到人們的關(guān)注。在軍事上，不需要提前搭建好的通信設(shè)施即可使用的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)十分適用于現(xiàn)代與未來戰(zhàn)場，并且由于結(jié)點(diǎn)的移動性也讓該網(wǎng)絡(luò)有一定的抗毀性，所以這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)受到各國政府的重視。simulator第一章 緒論 1 課題研究背景與現(xiàn)狀 1 課題研究背景 1 課題研究現(xiàn)狀 1 課題研究目的與意義 2 課題研究方法 3 論文的組織結(jié)構(gòu) 3 3第二章 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)概述 5 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)形成與發(fā)展 5 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)概念及特點(diǎn) 5 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)概念 5 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) 6 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以及分類 6 DSDV路由協(xié)議 7 DSR路由協(xié)議 8 AODV路由協(xié)議 8 本章小結(jié) 9第三章 實(shí)驗(yàn)平臺搭建 10 cygwin實(shí)驗(yàn)環(huán)境 10 NS2仿真軟件 11 NS2仿真軟件簡介 11 NS2的安裝 12 NS2的仿真過程 13 本章小結(jié) 14第四章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 15 實(shí)驗(yàn)設(shè)計與性能評價標(biāo)準(zhǔn) 15 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 15 16 16 tcl模擬網(wǎng)絡(luò)腳本 16 trace文件 18 awk分析程序腳本 19 仿真程序運(yùn)行與分析 21 21第五章 路由協(xié)議性能分析 23 23 最大連接數(shù) 23 25 28 31 33 36 37第六章 總結(jié) 39 論文的回顧 39 39致謝 40參考文獻(xiàn) 41附錄 42前言Ad hoc網(wǎng)絡(luò)（Wireless Ad Hoc Network）也就是無線自組織網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最早是源于軍事需要才出現(xiàn)的。performance analysis。network protocol。And the resulting data applications drawing tools to draw , pare and research.Key words: Ad hoc。Secondly , introduces the basic concepts of Ad hoc networks , structural features, the working mechanism of the various agreements , but describes the installation and application of the experimental environment and simulation software.Proactive to each type of wireless network protocols node fixed time interval will be sent information on some paths , each wireless node on the path to change their table based on the information collected , Such protocols are DSDV, WRP .并將所得到的數(shù)據(jù)應(yīng)用繪圖工具進(jìn)行繪制，進(jìn)行比較與研究，最終得出結(jié)論。本文最后重點(diǎn)比較與分析了各個協(xié)議的性能。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。反應(yīng)式協(xié)議主要指的是無線移動結(jié)點(diǎn)只有在需要傳送數(shù)據(jù)包卻無法發(fā)現(xiàn)到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)的可用路徑時才會啟動路由發(fā)現(xiàn)程序來尋找可用路徑的一類協(xié)議。先驗(yàn)式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中每個移動結(jié)點(diǎn)會周期性地發(fā)送一些路由信息，與此同時各個移動結(jié)點(diǎn)會按照收集到的路由信息去改變本身已存儲的路由表。計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 基于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能分析摘要Ad hoc，也就是無線自組織網(wǎng)絡(luò)（Wireless Ad Hoc Network)，這種傳輸模式的最大特點(diǎn)就是網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息的通信與存取時是相互對等的，也就是不需要經(jīng)過無線基地臺的中轉(zhuǎn)來完成通信。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。這類協(xié)議主要有DSDV、WRP協(xié)議。主要有DSR、AODV協(xié)議。其次，簡述了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的基本概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、各個協(xié)議的工作機(jī)制，同時介紹了實(shí)驗(yàn)環(huán)境與仿真軟件的安裝與應(yīng)用?；谏鲜隼碚撗芯浚菊n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，以此研究各個協(xié)議的性能。關(guān)鍵詞：Ad hoc；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；性能分析；仿真器Performance Analysis based on Ad Hoc network routing protoclAbstractAd hoc, both wireless ad hoc networks (Wireless Ad Hoc Network), the most important feature of this transport mode is that all nodes on other ways to municate with the wireless network access without going through a wireless base station.Reaction agreement mainly refers to the wireless nodes send packets only when needed but can not find the path to the destination, will begin operation , Such as DSR, AODV protocols.This paper introduces the background and significance of the subject , the subject in a clear problem to be solved .Finally, the focus of analysis and parison of the performance of each protocol.Based on the above theory , the subject using NS2 network simulation software , using the TCL scripting language network topology , the simulation results obtained data , in order to study the performance of each protocol.隨著現(xiàn)代社會的科技不斷發(fā)展，移動數(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)自由移動性等等特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，越來越多的人認(rèn)識到無線自組織網(wǎng)對于下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的發(fā)展具有非常深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。在民用方面，無線自組織網(wǎng)的這些特性也讓他可以在救災(zāi)急救、偏遠(yuǎn)山區(qū)通信等領(lǐng)域大展拳腳。目前Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)工作還主要處于仿真與實(shí)驗(yàn)的階段，國內(nèi)外都有大量的學(xué)者與科研機(jī)構(gòu)從事相關(guān)的工作。本畢業(yè)設(shè)計課題的研究內(nèi)容主要就是基于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能分析與比較。45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)代社會科技的程度越來越高以及價格的不斷下降，移動式的數(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的無線設(shè)備裝置【1】。另一種通信方式就是本文所研究的無線自組織網(wǎng)絡(luò)（Wireless Ad Hoc Network），這類傳輸模式的最大特點(diǎn)就是無線移動結(jié)點(diǎn)不需要通過無線基地臺來完成通信，網(wǎng)絡(luò)中的無線移動結(jié)點(diǎn)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息的通信與存取時是相互對等的。目前學(xué)術(shù)界認(rèn)為開始這類網(wǎng)絡(luò)的研究最早是由于軍事方面通信的需求。在美國政府的資助下，相關(guān)機(jī)構(gòu)在1993年開始了高殘存性自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)（SURvivable Adaptive Network）項(xiàng)目【3】的研究。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)對軍事應(yīng)用需要、可快速展開、高抗毀性的移動信息系統(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。 課題研究現(xiàn)狀 從上世紀(jì)末開始，關(guān)于無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究在世界上開始被廣泛關(guān)注，已經(jīng)發(fā)展成為了一個比較獨(dú)立的無線通信技術(shù)研究領(lǐng)域【8】。研究得到的新協(xié)議主要以廣播或組播的方式來建立網(wǎng)絡(luò)路由，減少網(wǎng)絡(luò)中的廣播風(fēng)暴【6】是協(xié)議研究的核心問題。就目前而言，對于新型路由協(xié)議的研究與開發(fā)依舊是對于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的研究成果最主要的部分。目前有研究提出了一種iCAR（internet Cellular and Ad hoc Realy）系統(tǒng)【5】。不過不足之處在于，該系統(tǒng)只能應(yīng)用于第二代移動通信系統(tǒng)，尚不能應(yīng)用到基于IP方式的分組網(wǎng)絡(luò)，而2G已經(jīng)快被當(dāng)前通信領(lǐng)域所淘汰。關(guān)于MAC協(xié)議的研究，主要是解決暴露終端和隱藏終端的問題，這其中產(chǎn)生較大影響的有MACA協(xié)議，以及一些由此改進(jìn)的MAC協(xié)議。首先Ad hoc網(wǎng)絡(luò)比較適用于不可以或者不方便預(yù)先建設(shè)好網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的情形【1】。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)；個人域網(wǎng)絡(luò)、其他商業(yè)應(yīng)用。因?yàn)樵摷夹g(shù)具備獨(dú)特的無需預(yù)先建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、具有一定的抗毀能力、具備快速展開能力等特點(diǎn)，而要進(jìn)行現(xiàn)代化及未來戰(zhàn)場通訊正是迫切需要這樣的技術(shù)。在許多實(shí)際情況下，傳感器網(wǎng)絡(luò)能使用的都是無線通信技術(shù)。將Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來應(yīng)用到傳感器網(wǎng)絡(luò)是比較好好的解決辦法【15】。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