Đánh giá hiệu suất của ad hoc routing protocols sử dụng mô phỏng ns2

Đánh giá hiệu suất của Ad Hoc Routing Protocols sử dụng mô phỏng ns2
Abstract- Một mạng ad hoc là một tập hợp các nút di động không dây tự động
hình thành một mạng tạm thời không sử dụng bất kỳ cơ sở hạ tầng mạng hiện
có hoặc quản trị tập trung. Một số giao thức định tuyến như động Source
Routing (DSR), Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing (AODV),
Destination sắp xếp trình tự Distance-Vector (DSDV) và thời Ordered
Routing Algorithm (Tora) đã được thực hiện. Trong dự án này là một nỗ lực
đã được thực hiện để so sánh hiệu suất của hai nổi bật theo yêu cầu giao thức
định tuyến phản ứng cho các mạng di động ad hoc: DSR và AODV, cùng với
các giao thức DSDV chủ động truyền thống. Một mô hình mô phỏng với
MAC và các mô hình lớp vật lý được sử dụng để nghiên cứu sự tương tác xen
và tác động hiệu quả của họ. Các giao thức theo yêu cầu, AODV và DSR thực
hiện tốt hơn so với bảng điều khiển giao thức DSDV. Mặc dù DSR và AODV
chia sẻ hành vi tương tự theo yêu cầu, sự khác biệt trong cơ chế giao thức có
thể dẫn đến sự khác biệt về hiệu suất đáng kể. Những khác biệt về hiệu suất
được phân tích bằng cách sử dụng khác nhau tải mạng, di động, và kích thước
mạng. Những mô phỏng được thực hiện dựa trên các dự án Monarch Rice đã
thực hiện mở rộng đáng kể với mạng ns-2 giả lập để chạy mô phỏng ad hoc.
1
Mục lục
1. Giới Thiệu
1.1 mạng Infrastructured
1.2 mạng Infrastructureless 3
2. Mô tả các giao thức định tuyến ad-hoc
2.1 Điểm đến sắp xếp trình tự Distance-Vector (DSDV)
2.2 tạm Ordered Routing Algorithm (Tora)
2.3 Năng động Nguồn Routing (DSR)
2.4 Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing (AODV)
4
3. Mô phỏng mô hình
3.1 Các giao thông và Mobility Models

6
4. Hiệu suất Metrics
4.1 Packet giao phần
4.2 Trung bình end-to-end chậm trễ của các gói dữ liệu
4.3 tải định tuyến bình thường hóa
6
5. Thực hiện
5.1 Lắp đặt ns-2
5.2 Hiểu được vấn đề cơ bản liên quan đến ns-2 mô phỏng
5.3 mở rộng không dây của CMU để ns-2
5.4 Tạo giao thông và di động mô hình
2
Mã 5.5 Mô phỏng
7
6. Kết quả và thảo luận
6.1 So sánh hiệu năng của các giao thức
6.1.1 So sánh gói giao hàng
6.1.2 Trung bình End-End giao Packet
6.2 khác nhau Mobility và Số Sources để thấy sự khác biệt hiệu suất
giữa DSR và AODV
6.2.1 So sánh gói giao hàng
6.2.2 Trung bình End-End giao Packet
10
7. Quan sát
7.1 Ảnh hưởng của Mobility
7.2 Routing tải Effect
14
8. Kết luận 15
9. Tương lai làm việc 15
A. Tài liệu tham khảo 15

B. Phụ lục
1. Tcl Simulation Mã
2. Java Parser Mã 16
1. Giới Thiệu
Mạng không dây là một công nghệ mới nổi, cho phép người dùng truy cập
thông tin và các dịch vụ điện tử, bất kể vị trí địa lý của họ. Các mạng không
dây có thể được phân loại thành hai loại: -
1.1 mạng Infrastructured.
Mạng Infrastructured bao gồm một mạng lưới với các cổng cố định và
không dây. Một loạt điện thoại di động giao tiếp với một cây cầu trong mạng
3
(gọi là trạm gốc) trong vòng bán kính truyền thông. Các đơn vị điện thoại di
động có thể di chuyển về địa lý trong khi nó đang giao tiếp. Khi nó đi ra khỏi
phạm vi của một trạm cơ sở, nó kết nối với trạm gốc mới và bắt đầu giao tiếp
thông qua nó. Điều này được gọi là bàn giao. Trong phương pháp này, các
trạm gốc được cố định.
1,2 Infrastructureless (Ad hoc) mạng.
Trong các mạng ad hoc tất cả các nút là điện thoại di động và có thể
được kết nối tự động một cách tuỳ tiện. Tất cả các nút của các mạng này hành
xử như các bộ định tuyến và tham gia khám phá và bảo trì các tuyến đường
đến các nút khác trong mạng. Hoc mạng quảng cáo là rất hữu ích trong trường
hợp khẩn cấp tìm kiếm và cứu hộ các hoạt động, các cuộc họp hoặc hội nghị
mà trong đó người muốn nhanh chóng chia sẻ thông tin, và các hoạt động thu
thập dữ liệu ở địa hình khắc nghiệt.
Các giao thức ad-hoc định tuyến có thể được chia thành hai loại:
1. Bảng điều khiển giao thức định tuyến.
Trong bảng điều khiển các giao thức định tuyến, thống nhất và up-to-
date thông tin định tuyến cho tất cả các nút được duy trì tại mỗi nút.
2. On-Demand giao thức định tuyến.
Trong các giao thức định tuyến On-Demand, các tuyến được tạo ra và

khi cần thiết. Khi một nguồn muốn gửi đến một đích đến, nó viện dẫn cơ chế
khám phá tuyến để tìm đường đi đến đích.
Trong những năm gần đây, một loạt các giao thức định tuyến mới nhằm mục
đích tìm môi trường này đã được phát triển. Có bốn multi-hop không dây ad
hoc các giao thức định tuyến mạng mà bao gồm một loạt các lựa chọn thiết
kế:
1. Điểm đến sắp xếp trình tự Distance-Vector (DSDV)
2. tạm Ordered Routing Algorithm (Tora)
3. Nguồn Dynamic Routing (DSR)
4. Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing (AODV).
4
Trong khi DSDV là một bảng điều khiển giao thức định tuyến, TORA, DSR,
AODV, thuộc thể loại giao thức định tuyến theo yêu cầu.
2. Mô tả về Routing Protocols Ad-hoc
Điểm đến sắp xếp trình tự Distance-Vector (DSDV)
Các Destination-tiếp nối theo Distance-Vector (DSDV) Routing Algorithm
được dựa trên ý tưởng của các cổ điển Bellman-Ford Routing Algorithm với
những cải tiến nhất định.
Mỗi trạm di động duy trì một bảng định tuyến mà liệt kê tất cả các điểm có
sẵn, số lượng hoa bia để đạt đến đích và số thứ tự của các node đích được
giao. Các số thứ tự được sử dụng để phân biệt các tuyến đường cũ từ những
người mới và do đó tránh sự hình thành của các vòng. Các đài truyền kỳ bảng
định tuyến của các nước láng giềng của họ ngay lập tức. Một trạm cũng
truyền bảng định tuyến của nó nếu một sự thay đổi đáng kể đã xảy ra trong
bảng từ bản cập nhật mới nhất được gửi. Vì vậy, bản cập nhật vừa mất thời
gian điều khiển và hướng sự kiện.
Các bản cập nhật bảng định tuyến có thể được gửi bằng hai cách: - "đầy đủ
dump" hoặc cập nhật một gia tăng. Một bãi chứa đầy đủ sẽ gửi bảng định
tuyến đầy đủ cho những người hàng xóm và có thể trải rộng nhiều gói tin
trong khi trong một cập nhật gia tăng chỉ những mục từ bảng định tuyến được

gửi mà có một thay đổi số liệu từ các bản cập nhật mới nhất và nó phải phù
hợp trong một gói. Nếu có không gian trong các gói cập nhật gia tăng thì
những mục có thể được bao gồm có số thứ tự đã thay đổi. Khi mạng là tương
đối ổn định, cập nhật gia tăng được gửi để tránh giao thông thêm và đầy đủ
bãi là không thường xuyên. Trong một mạng thay đổi nhanh chóng, các gói
gia tăng có thể phát triển lớn bãi như vậy đầy đủ sẽ được thường xuyên hơn.
Tạm Ordered Routing Algorithm (Tora)
Tora là một giao thức định tuyến phân phối dựa trên một "liên kết ngược"
thuật toán. Nó được thiết kế để phát hiện ra các tuyến đường theo yêu cầu,
cung cấp nhiều tuyến đến một đích, thiết lập các tuyến đường nhanh chóng và
giảm thiểu chi phí thông tin liên lạc bằng địa hóa phản ứng thuật toán để thay
đổi topo khi có thể. Route tối ưu (ngắn nhất con đường định tuyến) được coi
5
là có tầm quan trọng thứ yếu, và các tuyến đường dài thường được sử dụng để
tránh việc phát hiện ra các tuyến đường mới.
Các hành động của Tora có thể được mô tả theo dòng nước chảy xuống dốc
hướng tới một node đích thông qua một mạng lưới các ống rằng mô hình
trạng thái định tuyến của mạng thực sự. Các ống bày các liên kết giữa các nút
trong mạng, các mối nối của ống đại diện cho các nút, và các nước trong ống
đại diện cho các gói chảy về phía đích. Mỗi nút có một chiều cao đối với các
điểm đến mà được tính bằng các giao thức định tuyến với. Nếu một ống giữa
các nút A và B bị nghẽn như vậy mà nước không còn có thể lưu thông qua nó,
chiều cao của A được thiết lập để một chiều cao lớn hơn so với bất kỳ nước
láng giềng còn lại của nó, như vậy nước sẽ chảy ngược ra khỏi A ( và hướng
tới các nút khác đã được định tuyến các gói tin đến đích thông qua A).
Khi một nút phát hiện ra rằng một tuyến đường đến một đích đến là không
còn giá trị, nó điều chỉnh chiều cao của mình để nó là một địa phương tối đa
đối với các nước láng giềng với và truyền một gói tin UPDATE. Nếu nút
không có người hàng xóm của chiều cao hữu hạn đối với điểm đến này với,
sau đó nút thay vì cố gắng khám phá một con đường mới như mô tả ở trên.

Khi một nút phát hiện một phân vùng mạng, nó tạo ra một gói tin CLEAR mà
reset bang tuyến và loại bỏ các tuyến đường không hợp lệ từ mạng.
Nguồn năng động định tuyến (DSR)
Các tính năng phân biệt chủ yếu của DSR là việc sử dụng các dữ liệu định
tuyến. Đó là, người gửi biết các hop-by-hop đường hoàn chỉnh đến đích.
Những đường bay này được lưu trữ trong bộ nhớ cache tuyến đường. Các gói
dữ liệu mang theo con đường mã nguồn trong tiêu đề gói. Khi một nút trong
mạng ad hoc cố gắng để gửi một gói dữ liệu đến một đích đến mà nó chưa
biết đường, nó sử dụng một quá trình khám phá tuyến để tự động xác định
một lộ trình như vậy. Route phát hiện hoạt động bằng cách làm ngập mạng
với yêu cầu đường (RREQ) các gói tin. Mỗi nút nhận được một RREQ
rebroadcasts nó, trừ khi nó là điểm đến hoặc nó có một tuyến đường đến đích
trong bộ nhớ cache tuyến của mình. Một nút trả lời cho chủ RREQ với một
tuyến đường trả lời (RREP) gói tin đó được định tuyến trở lại nguồn gốc.
RREQ và RREP gói cũng là nguồn chuyển. Các RREQ xây dựng lên con
đường đi qua trên mạng. Các tuyến đường RREP chính nó trở lại với nguồn
6
bằng cách đi qua con đường này lạc hậu. Các tuyến đường mang lại bởi các
gói tin RREP được lưu trữ tại nguồn để sử dụng trong tương lai.
Nếu bất cứ liên kết trên một tuyến đường nguồn bị hỏng, nút nguồn được
thông báo sử dụng một lỗi đường (RERR) gói tin. Các nguồn loại bỏ bất kỳ
tuyến đường bằng cách sử dụng liên kết này từ bộ nhớ cache của nó. Một quá
trình khám phá tuyến mới phải được khởi xướng bởi các nguồn nếu tuyến
đường này vẫn còn cần thiết. DSR làm cho việc sử dụng rất tích cực của các
dữ liệu định tuyến và tuyến đường bộ nhớ đệm. Không có cơ chế đặc biệt để
phát hiện vòng lặp định tuyến là cần thiết. Ngoài ra, bất kỳ nút chuyển tiếp
lưu trữ các tuyến đường nguồn trong một gói tin nó sẽ chuyển tiếp cho khả
năng sử dụng trong tương lai.
Hoc On-Demand Distance Vector Routing quảng cáo (AODV)
AODV cổ phiếu DSR của đặc điểm ở chỗ nó cũng phát hiện ra các tuyến

đường trên cơ sở khi cần thiết thông qua một quá trình khám phá tuyến tương
tự theo yêu cầu. Tuy nhiên, AODV thông qua một cơ chế rất khác nhau để
duy trì thông tin định tuyến. Nó sử dụng các bảng định tuyến truyền thống,
một trong những mục đích trên. Điều này trái ngược với DSR, mà có thể duy
trì nhiều mục tuyến đường bộ nhớ cache cho mỗi điểm đến. Nếu không có dữ
liệu định tuyến, định tuyến AODV dựa trên bảng mục để tuyên truyền một
RREP trở về nguồn và, sau đó, để định tuyến các gói dữ liệu đến đích. AODV
sử dụng số thứ tự duy trì tại mỗi điểm đến để xác định độ tươi của thông tin
định tuyến và để ngăn chặn vòng lặp định tuyến. Tất cả các gói tin định tuyến
thực hiện các số thứ tự.
Một tính năng quan trọng của AODV là việc duy trì trạng thái hẹn giờ-có trụ
sở tại mỗi nút, liên quan đến việc sử dụng của cá nhân các entry bảng định
tuyến. Một entry bảng định tuyến là hết hạn nếu không được sử dụng gần đây.
Một tập hợp các nút tiền nhiệm được duy trì cho mỗi entry bảng định tuyến,
cho thấy tập hợp các nút lân cận mà sử dụng nhập để định tuyến các gói dữ
liệu. Các nút được thông báo với các gói tin RERR khi vỡ liên kết next-hop.
Mỗi nút trước, lần lượt, chuyển tiếp RERR để thiết lập riêng của người tiền
nhiệm, thì xoá có hiệu quả tất cả các tuyến đường bằng cách sử dụng các liên
kết bị hỏng. Ngược lại với DSR, các gói tin RERR trong AODV nhằm thông
báo cho tất cả các nguồn sử dụng một liên kết khi có sự cố xảy ra. Route lỗi
7
tuyên truyền trong AODV có thể được hình dung khái niệm như là một cây có
gốc là nút tại các điểm của sự thất bại và tất cả các nguồn sử dụng liên kết thất
bại như những chiếc lá.
3. mô hình mô phỏng
Một mô hình mô phỏng chi tiết dựa trên ns-2 được sử dụng trong việc đánh
giá. Trong một bài báo gần đây của nhóm nghiên cứu tại Đại học Carnegie
Monarch-Mellon phát triển hỗ trợ cho mô phỏng các mạng không dây
multihop hoàn chỉnh với vật lý, liên kết dữ liệu, trung bình và kiểm soát truy
cập (MAC) mô hình lớp trên ns-2. Chức năng điều phối phân tán (DCF) của

IEEE 802.11 cho mạng LAN không dây được sử dụng như một giao thức lớp
MAC. Một cảm nhận sóng mang unslotted đa truy nhập (CSMA) kỹ thuật
tránh xung đột (CSMA / CA) được sử dụng để truyền tải các gói dữ liệu. Các
mô hình phát thanh sử dụng các đặc tính tương tự như một giao diện vô tuyến
thương mại, WaveLAN Lucent. WaveLAN được mô phỏng như một đài phát
thanh đã chia sẻ phương tiện với tốc độ bit danh nghĩa của 2 Mb / s và một
loạt đài danh nghĩa là 250 m.
Các giao thức duy trì một bộ đệm gửi 64 gói. Nó chứa tất cả các gói dữ liệu
chờ đợi cho một lộ trình, chẳng hạn như các gói mà khám phá tuyến đã bắt
đầu, nhưng không có trả lời đã đến chưa. Để ngăn chặn đệm của các gói dữ
liệu vô hạn định, các gói tin được giảm xuống nếu họ chờ đợi trong bộ đệm
gửi cho hơn 30 s. Tất cả các gói (cả dữ liệu và định tuyến) gửi bởi lớp định
tuyến được xếp hàng tại các hàng đợi giao diện cho đến khi lớp MAC có thể
truyền chúng. Các hàng đợi giao diện có kích thước tối đa 50 gói và được duy
trì như một hàng đợi ưu tiên với hai tiên-quan hệ từng phục vụ trong FIFO
trật tự. Các gói tin định tuyến được ưu tiên cao hơn các gói dữ liệu.
3.1 Các giao thông và Mobility Models
Tốc độ bit liên tục (CBR) nguồn lưu lượng được sử dụng. Các cặp nguồn-đích
được lan truyền một cách ngẫu nhiên trên mạng. Chỉ có các gói dữ liệu 512-
byte được sử dụng. Số cặp nguồn-đích và tốc độ gói gửi trong mỗi cặp được
thay đổi để thay đổi tải được cung cấp trong mạng.
8
Mô hình di động sử dụng các mô hình waypoint ngẫu nhiên trong một lĩnh
vực hình chữ nhật. Các cấu hình địa được sử dụng là: 500 mx 500 m lĩnh vực
với 50 nút. Ở đây, mỗi gói tin bắt đầu cuộc hành trình của mình từ một vị trí
ngẫu nhiên vào một điểm đến ngẫu nhiên với một tốc độ được chọn ngẫu
nhiên (phân bố đồng đều giữa 0-20 m / s). Một khi các điểm đến được đạt tới,
một điểm đến ngẫu nhiên là mục tiêu sau khi tạm dừng. Thời gian tạm dừng,
mà ảnh hưởng đến tốc độ tương đối của các điện thoại di động, được thay đổi.
Mô phỏng được chạy cho 100 giây mô phỏng. Tính di động và lưu lượng truy

cập kịch bản giống hệt nhau được sử dụng trên các giao thức để thu thập kết
quả công bằng.
4. Hiệu suất Metrics
Ba số liệu hiệu suất quan trọng được đánh giá:
4.1 Packet giao phần - Tỷ lệ các gói dữ liệu gửi đến những địa điểm đến
những người tạo ra bởi các nguồn CBR.
4.2 Trung bình end-to-end chậm trễ của các gói dữ liệu - bao gồm tất cả sự
chậm trễ có thể gây ra
bởi đệm trong lộ trình phát hiện độ trễ, xếp hàng tại các hàng đợi giao
diện,
sự chậm trễ truyền lại tại MAC, và tuyên truyền, chuyển giao lần.
4.3 tải định tuyến bình thường hóa - Số lượng các gói tin định tuyến truyền
mỗi gói dữ liệu giao tại nơi đến. Mỗi truyền hop-khôn ngoan của một gói tin
định tuyến được tính là một truyền.
Hai số liệu đầu tiên là quan trọng nhất cho giao thông nỗ lực tốt nhất. Các số
liệu tải định tuyến đánh giá hiệu quả của các giao thức định tuyến. Lưu ý, tuy
nhiên, những số liệu không phải là hoàn toàn độc lập. Ví dụ, dưới phần đưa
gói có nghĩa rằng số liệu chậm trễ được đánh giá có ít mẫu hơn. Trong sự
khôn ngoan thông thường, còn con đường độ dài, cao hơn xác suất của một
giọt gói. Như vậy, với một phần phân phối thấp, các mẫu thường được thiên
vị trong lợi của độ dài đường đi nhỏ hơn và do đó có ít chậm trễ.
9
5. Thực hiện
Cài đặt ns-2
Ns-2 mạng mô phỏng đã được cài đặt từ trang web
/>Lắp đặt ns-2 có thể là một chút dài dòng và một quá trình tốn nhiều thời gian.
Nó liên quan đến việc tải về và cài đặt một gói 250 MB. Tuy nhiên, nhận
được giả lập để làm việc là bước đầu tiên tham gia vào việc thực hiện các mô
phỏng.
5.2 Hiểu được vấn đề cơ bản liên quan đến ns-2 mô phỏng

Một hướng dẫn rất tốt để hiểu cơ bản mô phỏng ns-2 có sẵn tại trang web:
/>5.3 mở rộng không dây của CMU để ns-2
Mở rộng không dây của CMU để ns-2 (kết hợp trong việc phát hiện ns-
2.1b9a) cung cấp cho việc thực hiện các giao thức định tuyến DSR, AODV,
DSDV, Tora.
Nam là công cụ trực quan cơ bản được sử dụng cho ns-2 mô phỏng. Tuy
nhiên, nó không hỗ trợ các mô phỏng ad-hoc. Ad-hockey là một chương trình
Perl / Tk hỗ trợ trực quan của mô phỏng ad-hoc. Thật không may, tôi không
thể có được công cụ visualizer Ad-hockey để làm việc vì vấn đề tương thích
của nó với các phiên bản mới của Perl / Tk module.
5.4 Tạo giao thông và di động mô hình
Mô hình giao thông
10
Kết nối giao thông ngẫu nhiên của TCP và CBR có thể được thiết lập giữa các
nút di động bằng cách sử dụng một máy phát điện script giao thông-kịch bản.
Kịch bản phát điện giao thông này được phát hành theo ~ ns / indep-utils /
CMU-scen-gen và được gọi là cbrgen.tcl. Nó có thể được sử dụng để tạo CBR
và TCP năng kiếm các kết nối giữa mobilenodes không dây. Vì vậy, các dòng
lệnh như sau:
ns cbrgen.tcl [-type cbr | tcp] [-nn nút] [hạt -seed] [kết nối -mc] [- lãi suất]
Đối với các mô phỏng được thực hiện, mô hình giao thông đã được tạo ra cho
50 nút giao thông với các nguồn cbr, với các kết nối tối đa 10,20,30,40 với tốc
độ 8kbps.
Mô hình Mobility
Các máy phát điện node-phong trào được phát hành theo ~-utils indep /
CMU-scen-gen thư mục ns / / setdest và gồm setdest {.cc, h} và Makefile.
Các câu lệnh sẽ như
./setdest [-n num_of_nodes] [-p pausetime] [-s maxspeed] [-t simtime] \ [-x
maxx] [maxy -y]> [outdir / chuyển động-file]
Mô hình di động được tạo ra cho các mô phỏng sử dụng 50 nút, với thời gian

tạm dừng của 0,10,20,40,100 giây, tốc độ tối đa 20m / s, topology ranh giới
có kích thước 500x500 và thời gian mô phỏng của 100secs.
Lưu ý: Mô phỏng có thể được thực hiện với nhiều tình huống phức tạp sử
dụng các mức lưu lượng truy cập cao hơn. Tuy nhiên, các mô phỏng mất
nhiều thời gian để hoàn thành và các dấu vết tập tin được tạo ra bởi mỗi lần
chạy kết thúc lên đến hơn 50 Mb không gian sử dụng.
Mã 5.5 Mô phỏng
11
Viết mã Tcl để thiết lập các thành phần không dây mô phỏng: các thành phần
mạng loại, thông số như các loại ăng-ten, các mô hình phát thanh-truyền, các
loại quảng cáo-hoc giao thức định tuyến, mô hình giao thông và các mô hình
chuyển động nút được sử dụng bởi các nút di động vv Mã tài liệu có sẵn trong
Phụ lục.
5.5 Phân tích các dấu vết tập tin mô phỏng
Sau mỗi mô phỏng, theo dõi các tập tin ghi âm các phong trào giao thông và
nút được tạo ra. Những tập tin cần phải được phân tích để trích xuất các thông
tin cần thiết để đo các số liệu hiệu suất. Các định dạng dấu vết mới đã được sử
dụng để phân tích.
Các định dạng dấu vết mới trông giống như:
s -t 0,267662078 -Hs 0 -HD -1 -Ni 0 -Nx 5.00 -Ny 2.00 -Nz 0.00 -ne
-1,000000 -Nl RTR -Nw -Ma 0 -Md 0 0 -ms-MT 0 -ii 20 -là 0,255 -1,255
-ID -Nó
Ở đây, chúng ta thấy rằng một gói tin được gửi đi (s) vào thời gian (t)
0,267662078 giây, từ nút nguồn (Hs) 0 đến node đích (HD) 1. Các nút nguồn
id (Ni) là 0, đó là x-đồng phối (NX) là 5,00, nó y-co-ordinate (Ny) là 2.00, đó
là z-co-ordinate (NZ) là 0,00, đó là mức độ năng lượng (Ne) là 1,000000, mức
độ vết (Nl) là RTR và nút sự kiện (Nw) là trống. Các thông tin cấp MAC
được cho bởi thời gian (Ma) 0, địa chỉ Ethernet đích (Md) 0, địa chỉ nguồn
Ethernet (Ms) là 0 và loại Ethernet (Mt) là 0.
Các thông tin mức gói dữ liệu IP như gói id (Ii), số cổng address.source

nguồn được cho bởi (Is) trong khi số lượng cổng address.destination đích là
(Id).
5.5.1 Đánh giá các giao Packet phần (pdf):
Tính số "các gói tin gửi" có dạng dấu vết:
12
/ S ^ * Nl AGT * - Liệu (\ d {1,3}) \ \ d {1,3} -ID (\ d {1,3}) \ \ d {1,3} *
cbr -Nó * Ii (\ d {1,6}) /
AGT => Agent Cấp vết
Tính số "gói tin nhận được" của các hình thức dấu vết:
/ R ^ -t (\ d {1,3} \ \ d {9}.) * Nl AGT * Liệu (\ d {1,3}) \ \ d {1,3} -ID (\
d {1,3}) \ \ d {1,3} * Nó cbr * - Ii (\ d {1,6}) /
đưa gói phần (pdf%) = (gói tin nhận / gửi các gói tin) * 100
5.5.2 Đánh giá trung bình End-End thời gian giao hàng gói:
Đối với mỗi gói tin với id (Ii) cấp dấu vết (AGT) và loại (CBR), tính toán
send (s) thời gian (t) và nhận (r) thời gian (t) và trung bình nó.
5.5.3 Đánh giá các phụ tải định tuyến bình thường hóa:
Tính toán các gói tin định tuyến gửi:
/^[s|f].*-Nl RTR * - Nó. (?: AODV | DSR | tin nhắn) il (\ d {1,4}) /
f => về phía trước
RTR => Routing vết Cấp
Bình thường hóa định tuyến tải = (gói định tuyến gửi) / nhận.
13
6. Kết quả và thảo luận
Hình 1
14
Hình 2
6.1 So sánh hiệu năng của giao thức:
Đầu tiên, một nỗ lực được thực hiện để so sánh tất cả các giao thức 4 trong
môi trường mô phỏng tương tự. Tuy nhiên, mô phỏng có thể không được thực
hiện thành công cho các giao thức định tuyến TORA, như ns-2 nhiều lần cho

một lỗi trong khi xe buýt chạy các mô phỏng Tora. Đối với tất cả các mô
phỏng, các mô hình chuyển động tương tự đã được sử dụng, số lượng các
nguồn lưu lượng truy cập đã được cố định ở mức 20, tốc độ tối đa của các nút
được thiết lập đến 20m / s và thời gian tạm dừng được thay đổi như 0s, 10s,
20s, 40s và 100s .
Hình 1 và 2 làm nổi bật các hiệu suất tương đối của ba giao thức định tuyến.
Tất cả các giao thức cung cấp một tỷ lệ lớn hơn của các gói dữ liệu có nguồn
gốc khi có rất ít nút di động (ví dụ, tại thời điểm tạm dừng lớn), hội tụ để giao
hàng 100% khi không có chuyển động node.
6.1.1 Packet giao hàng So sánh:
Các giao thức theo yêu cầu, DSR và AODV thực hiện đặc biệt tốt, cung cấp
hơn 85% của các gói dữ liệu bất kể tốc độ di chuyển.
6.1.2 Trung bình End-End Packet giao hàng:
The end-to-end trễ trung bình của gói giao hàng cao hơn ở DSDV so với cả
DSR và AODV.
15
Tóm lại, cả hai theo yêu cầu giao thức định tuyến, AODV và DSR vượt trội
so với các giao thức định tuyến Bảng điều khiển; DSDV và lý do được thảo
luận sau.
Tiếp theo, vì cả hai AODV và DSR đã làm tốt hơn, một nỗ lực đã được thực
hiện để đánh giá sự khác biệt về hiệu năng giữa hai bằng cách thay đổi các mô
hình động và Số lượng nguồn lưu lượng truy cập.
6.2 khác nhau Mobility và Số Sources để thấy sự khác biệt về hiệu năng giữa
DSR và AODV

Bây giờ, một lần nữa mô phỏng được thực hiện với số lượng các nguồn lưu
lượng truy cập là 10, 20, 30 và 40. Thời gian tạm dừng được thay đổi là 0
(tính di động cao), 10, 20, 40.100 (không có di động) và các gói tin được gửi
ở tỷ lệ 4 gói tin / giây.
6.2.1 Packet giao hàng So sánh:

Các phần đưa gói cho DSR và AODV là tương tự với 10 nguồn (Hình. 3a).
Tuy nhiên, với 20, 30 và 40 nguồn, AODV nhanh hơn so với DSR khoảng 15
phần trăm (Hình 3c. Và 3d) ở lần tạm dừng thấp hơn (tính di động cao hơn).
6.2.2 Chuẩn hóa Routing tải so sánh:
Trong mọi trường hợp, DSR chứng minh tải định tuyến thấp hơn đáng kể so
với AODV (Fig. 4), với các yếu tố gia tăng với một số lượng ngày càng tăng
của nguồn.
Hình 3 (a)
Hình 4 (a)
Hình 3 (b)
16
Hình 4 (b)
Hình 3 (c)
Hình 4 (c)
Hình 3 (d)
Hình 4 (d)
Tóm lại, khi số lượng các nguồn thấp, hiệu suất của DSR và AODV là tương
tự bất kể tính di động. Với số lượng lớn các nguồn, AODV bắt đầu đạt vượt
DSR cho các kịch bản-tính di động cao. Theo dữ liệu từ các nguồn khác nhau
chứng minh, AODV bắt đầu đạt vượt DSR ở tải thấp hơn với một số lượng
lớn các nút. DSR luôn chứng tỏ một tải định tuyến thấp hơn AODV. Sự đóng
góp lớn cho định tuyến AODV của quá đầu là từ yêu cầu tuyến đường, trong
khi tuyến đường trả lời tạo thành một phần lớn của định tuyến trên của DSR.
Hơn nữa, AODV có yêu cầu tuyến đường hơn DSR, và ngược lại mới là đúng
đối với các tuyến đường trả lời.
7. Quan sát
Các kết quả mô phỏng đưa ra một số sự khác biệt đặc trưng quan trọng giữa
các giao thức định tuyến.
Sự hiện diện của tính di động cao ngụ ý thất bại liên kết thường xuyên và mỗi
giao thức định tuyến phản ứng khác nhau trong thời gian mất liên kết. Các cơ

chế làm việc cơ bản khác nhau của các giao thức này dẫn đến sự khác biệt
trong việc thực hiện
DSDV không hội tụ dưới lần tạm dừng thấp hơn. Với tốc độ cao hơn của tính
di động (thấp
tạm dừng lần), DSDV không kém, tụt xuống một tỷ lệ gói de-màu sơn 70%.
Gần như tất cả các gói giảm được mất vì một mục bảng định tuyến cũ hướng
17
dẫn họ để được chuyển tiếp qua một liên kết bị hỏng. Như đã mô tả ở phần
trước, DSDV duy trì chỉ có một tuyến đường mỗi điểm đến và do đó, mỗi gói
tin rằng các lớp MAC là không thể cung cấp được giảm vì không có tuyến
đường thay thế.
Đối với DSR và AODV, tỷ lệ giao gói tin là độc lập với tải lưu lượng chào
bán, với cả hai giao thức cung cấp từ 85% đến 100% của các gói dữ liệu trong
mọi trường hợp.
Kể từ DSDV sử dụng phương pháp bảng điều khiển duy trì thông tin định
tuyến, nó không phải là thích ứng với những thay đổi tuyến đường xảy ra
trong tính di động cao. Ngược lại, các phương pháp tiếp cận lười biếng được
sử dụng bởi các giao thức theo yêu cầu, AODV và DSR để xây dựng các
thông tin định tuyến và khi chúng được tạo ra làm cho họ thích nghi hơn và
dẫn đến hiệu suất tốt hơn (gói cao giao phần nhỏ và kết thúc end-to-trung bình
thấp sự chậm trễ gói tin).
Tiếp theo các kết quả mô phỏng của các con số 3 và 4, mà so sánh các màn
trình diễn của AODV và DSR dẫn chúng ta đến kết luận sau đây.
7.1 Ảnh hưởng của Mobility:
Trong sự hiện diện của tính di động cao, thất bại liên kết có thể xảy ra rất
thường xuyên. Thất bại liên kết kích hoạt những khám phá con đường mới
trong AODV vì nó có nhiều nhất một tuyến đường mỗi đích trong bảng định
tuyến của nó. Như vậy, tần số của những khám phá tuyến đường trong AODV
là tỷ lệ thuận với số lượng vỡ đường. Phản ứng của DSR để liên kết thất bại
trong so sánh là nhẹ và gây khám phá tuyến ít thường xuyên hơn. Lý do là sự

phong phú của các tuyến đường được lưu trữ tại mỗi nút. Vì vậy, việc phát
hiện ra tuyến đường bị trì hoãn trong DSR cho đến khi tất cả các tuyến cache
thất bại. Nhưng với tính di động cao, cơ hội của các cache là cũ là khá cao
trong DSR. Cuối cùng khi một khám phá tuyến được bắt đầu, số lượng lớn trả
lời nhận được trong phản ứng có liên quan với overhead MAC cao và gây ra
tăng can thiệp để lưu lượng dữ liệu. Do đó, các staleness bộ nhớ cache và trên
MAC cao cùng dẫn đến suy giảm đáng kể trong hoạt động cho DSR trong các
kịch bản di động cao.
18
Trong kịch bản di động thấp hơn, DSR thường hoạt động tốt hơn AODV, vì
cơ hội tìm thấy các tuyến đường trong một trong các cache cao hơn rất nhiều.
Tuy nhiên, do môi trường ràng buộc mô phỏng (mô phỏng thời gian ít hơn và
các mô hình tính di động thấp hơn), hiệu suất tốt hơn của DSR hơn AODV có
thể không được quan sát thấy.
7.2 Routing tải Effect:
DSR hầu như luôn luôn có một tải định tuyến thấp hơn AODV. Điều này có
thể được quy cho các chiến lược bộ nhớ đệm được sử dụng bởi DSR. Nhờ bộ
nhớ đệm tích cực, DSR có nhiều khả năng để tìm một con đường trong bộ
nhớ cache, và do đó phải viện đến khám phá tuyến ít thường xuyên hơn
AODV.
8. Kết luận
Dự án này đã so sánh hiệu suất của DSDV, AODV và giao thức định tuyến
DSR các mạng ad hoc sử dụng ns-2 mô phỏng. Thật không may, TORA mô
phỏng có thể không được thực hiện thành công.
DSDV sử dụng các chiến lược định tuyến bảng định hướng chủ động trong
khi cả hai AODV và DSR sử dụng các phản ứng theo yêu cầu chiến lược định
tuyến. Cả hai AODV và DSR thực hiện tốt hơn trong mô phỏng động cao hơn
DSDV. Kết quả tính di động cao trong những thất bại liên kết thường xuyên
và
những phí liên quan đến việc cập nhật tất cả các nút với các thông tin định

tuyến mới như trong DSDV là nhiều hơn thế AODV và DSR tham gia, nơi
các tuyến được tạo ra và khi cần thiết.
DSR và AODV đều sử dụng theo yêu cầu tuyến đường khám phá, nhưng với
cơ chế định tuyến khác nhau. Đặc biệt, DSR sử dụng dữ liệu định tuyến và
lưu trữ đường, và không phụ thuộc vào bất kỳ hoạt động định kỳ hoặc hẹn giờ
dựa trên. DSR khai thác bộ nhớ đệm tích cực và duy trì nhiều tuyến đường
mỗi điểm đến. AODV, mặt khác, sử dụng bảng định tuyến, một tuyến đường
19
mỗi điểm đến, và số thứ tự đích, một cơ chế để ngăn chặn vòng lặp và để xác
định độ tươi của các tuyến đường. Các quan sát chung chung từ các mô phỏng
là đối với các số liệu định hướng ứng dụng như phần đưa gói và chậm trễ
AODV, DSR nhanh hơn so với trong nhiều tình huống "căng thẳng" (nghĩa là
số lượng nhỏ hơn của các nút và tải thấp hơn và / hoặc di động), với hiệu suất
tăng khoảng cách với sự căng thẳng ngày càng tăng
(Ví dụ, nhiều tải trọng, tính di động cao hơn). DSR, tuy nhiên, luôn tạo ra tải
định tuyến ít hơn AODV. Các màn trình diễn nghèo nàn của DSR chủ yếu
được cho là do sử dụng tích cực của bộ nhớ đệm, và thiếu của bất kỳ cơ chế
hết hạn tuyến đường cũ hoặc xác định sự tươi mát của các tuyến đường khi
nhiều lựa chọn có sẵn. Bộ nhớ đệm tích cực, tuy nhiên, có vẻ như để giúp
DSR ở tải thấp và cũng giữ tải định tuyến của nó xuống.
9. Tương lai làm việc
Trong tương lai, mô phỏng phức tạp rộng lớn có thể được thực hiện bằng cách
sử dụng mã số dự án này, để đạt được một sâu hơn phân tích hiệu suất của
quảng cáo hoc các giao thức định tuyến. TORA hiệu giao thức có thể được
nghiên cứu quá.
A. Tài liệu tham khảo
[1]. J.Broch, D.A. Maltz, D.B.Johnson, Y-C. Hu và J.Jetcheva. Một so
sánh hiệu suất
đa-hop không dây ad hoc các giao thức định tuyến mạng.
[2]. Samir R.Das, Charles E. Perkins, Elizabeth M. Royer. So sánh

hiệu năng của
Hai On-demand Routing Protocols cho Ad Hoc Networks.
B. Phụ lục
20
1. Mô phỏng Mã
==================================================
==================
# Xác định các tùy chọn
# =================================================
=====================
set opt (chan) Channel / WirelessChannel
set opt (chống đỡ) Tuyên truyền / TwoRayGround
set opt (netif) Phy / WirelessPhy
set opt (mac) Mac / 802_11
set opt (ifq) Queue / DropTail / PriQueue
đặt opt (ll) LL
đặt opt (ant) Antenna / OmniAntenna
set opt (x) 500; # X kích thước của địa hình
set opt (y) 500; # Y kích thước của địa hình
set opt (ifqlen) 50; # max gói trong ifq
đặt opt (hạt) 0.0
set opt (tr) temp3.tr; tập tin # trace
set opt (adhocRouting) DSDV
set opt (nn) 50; # bao nhiêu nút được mô phỏng
set opt (cp) "kịch bản / CBR-50-5-4"
set opt (sc) "kịch bản / temp1"
đặt opt (stop) 100,0; # mô phỏng thời gian
==================================================
====================
# Chương trình chính

21
# =================================================
=====================
# Khởi tạo biến toàn cầu
# Tạo ra Ví dụ mô phỏng
thiết ns_ [Simulator mới]
# Thiết lập kênh không dây, radio-mô hình và địa hình đối tượng
thiết wtopo [Địa hình mới]
# Tạo ra dấu vết đối tượng cho ns và nam
tập tracefd [mở $ opt (tr) w]
$ Ns_ dõi-tất cả $ tracefd
# Sử dụng định dạng tập tin dấu vết mới
Ns_ $ sử dụng-newtrace
# Xác định topo
$ Wtopo load_flatgrid $ opt (x) $ opt (y)
# Tạo Thiên Chúa
thiết god_ [tạo ra thần $ opt (nn)]
# Xác định cách nút nên được tạo
thiết lập nút #global
$ Ns_ nút-config -adhocRouting $ opt (adhocRouting) \
-llType $ opt (ll) \
-macType $ opt (mac) \
-ifqType $ opt (ifq) \
-ifqLen $ opt (ifqlen) \
-antType $ opt (ant) \
22
-propType $ opt (chống đỡ) \
-phyType $ opt (netif) \
-channelType $ opt (chan) \
-topoInstance $ wtopo \

-agentTrace ON \
-routerTrace ON \
-macTrace OFF
# Tạo số quy định của các nút [$ opt (nn)] và "đính kèm" chúng
# Với kênh.
cho {set i 0} {$ i <$ opt (nn)} {incr i} {
bộ nút _ ($ i) [$ ns_ node]
$ Node _ ($ i) ngẫu nhiên-motion 0; # vô hiệu hóa chuyển động ngẫu nhiên
}
# Xác định nút mô hình chuyển động
đặt "Loading mô hình kết nối "
nguồn $ opt (cp)

# Xác định mô hình giao thông
đặt "Loading tập tin kịch bản "
nguồn $ opt (sc)
# Xác định nút vị trí ban đầu trong nam
cho {set i 0} {$ i <$ opt (nn)} {incr i} {
# 20 xác định kích thước nút trong nam, phải điều chỉnh nó theo kịch bản
của bạn
# Các chức năng phải được gọi sau khi mô hình di động được định nghĩa
23
$ Ns_ initial_node_pos $ node _ ($ i) 20
}
# Cho các nút khi kết thúc mô phỏng
cho {set i 0} {$ i <$ opt (nn)} {incr i} {
$ Ns_ tại $ opt (stop) 0,000000001 "$ node _ ($ i) thiết lập lại";
}
# Tell nam mô phỏng thời gian dừng
# $ Ns_ tại $ opt (stop) "$ ns_ nam-cuối-không dây $ opt (stop)"

$ Ns_ tại $ opt (stop) 0,000000001 "puts \" NS RA \ "; $ ns_ tạm dừng"
đặt "Bắt đầu mô phỏng "
$ Chạy ns_
2. Java mã phân tích cú pháp:
nhập khẩu java.util. *;
nhập khẩu java.lang. *;
java.io. * nhập khẩu;
public class parsetrace {

public static void main (String args []) {
String s, thisLine, currLine, thisLine1;
int j = 0;
FileInputStream vây, fin1;
FileOutputStream fout, fout1;
thức int FILES = 45;
24
thức MAX_PACKETS int = 400000;

try {
int i = 0, gửi = 0, nhận = 0;
int giọt = 0, packet_id = 0, highest_packet_id = 0;
int line_count = 0, current_line = 0, routing_packets = 0;
int count = 0;

nổi pdfraction, thời gian = 0, packet_duration = 0, end_to_end_delay =
0;
nổi avg_end_to_end_delay = 0;
nổi START_TIME [] = float mới [MAX_PACKETS];
nổi END_TIME [] = float mới [MAX_PACKETS];
nổi sent_packets [] = float mới [MAX_PACKETS];

nổi received_packets [] = float mới [MAX_PACKETS];
Chuỗi token [] = new String [100];

// Khởi tạo thời gian bắt đầu
for (i = 0; i <MAX_PACKETS; i ++)
START_TIME [i] = 0;

fout = new FileOutputStream ("traceoutput.txt");
DataOutputStream op = new DataOutputStream (fout);

for (int h = 0; i <FILES + 1; h ++) {
j = 0;
gửi = 0; nhận = 0; routing_packets = 0;
highest_packet_id = 0;
end_to_end_delay = 0;
25