基於NS2.28的無線路由協議模擬與分析
摘要：無線通訊是當今科技發展的1個熱門。無線自組網做為1種靈活的組網方式，在很多領域得到廣泛應用。在無線自組網中，存在3大經典的路由協議，即Ad Hoc按需距離向量路由協議(AODV),動態源路由協議（DSR），目的序列距離向量路由協議（DSDV）。本文對這3大路由協議進行了分析，並藉助NS-2.28網路模擬平臺對3大協議進行多場景的模擬，從時延，投遞率，負載3個方面分析模擬的結果，以研究總結在不同的網路環境下，不同協議的優缺點。
關鍵詞：無線自組網；無線路由協議；網路模擬；時延；投遞率；負載
Simulation and Analysis of Wireless Routing Protocols Based on NS2.28
Abstract:Wireless Communication is very hot in the development of modern science and technology, Mobile Ad Hoc is applied in extensive field as a flexible method of network organization. There are three representative routing protocols, which are Ad-Hoc On-Demand Distance Vector Algorithm Routing Protocol, Dynamic Source Routing Protocol and Destination- Sequenced Distance-Vector Routing Protocol. The article includes analysis of the three routing protocols, and several scene simulation of three routing protocol by NS-2.28 network simulation platform. Moreover, it describes analyses simulation conclusion in three aspects, delay, delivery rate and payload, researches and summarizes the advantages and disadvantage of diverse protocols.
Key words: Mobile Ad Hoc ;Wireless Routing Protocol;Network Simulation;Delay;Deliverrate;Load
目 錄
前 言 1
1 Ad Hoc網路介紹 2
1.1 Ad Hoc網路的概念 2
1.2 Ad Hoc網路的特點 3
1.3 Ad Hoc網路的應用需求 4
1.4與其他移動通訊系統的比較 5
1.5移動IP和Ad Hoc網路的結合 5
1.6管理Ad Hoc網路面臨的問題 6
1.7 本章小論 6
2 無線路由協議介紹 7
2.1表驅動路由協議 7
2.2按需路由協議 7
2.3層次型路由協議 10
2.4原始碼閱讀與分析： 10
3 NS介紹 14
3.1通訊網路模擬概述 14
3.2 NS簡介 14
3.3使用NS進行網路模擬的方法和1般過程 15
3.4 NS的功能模組 16
3.5 NS2的軟體構成 16
3.6 NS現有的模擬元素 16
3.7 linux下NS的安裝 17
4 協議的模擬與效能比較 18
4.1 無線路由協議的初步模擬 18
4.1.1 1個簡單的例項 18
4.1.2 各協議的初步效能比較 22
4.2 多場景模擬與效能比較 24
4.2.1 時延的分析與比較 24
4.2.2 投遞率的分析與比較： 28
4.2.3負載的分析與比較： 33
4.2.4 小結： 38
5 結束語 39
參考文獻 40
致 謝 41
前 言
隨著人們對擺脫有線網路束縛、隨時隨地可以進行自由通訊的渴望，近幾年來無線網路通訊得到了迅速的發展。人們可以通過配有無線介面的便攜計算機或個人數字助理來實現移動中的通訊。目前的行動通訊大多需要有線基礎設施（如基站）的支援才能實現。為了能夠在沒有固定基站的地方進行通訊，1種新的網路技術——Ad Hoc(無線自組網)網路技術應運而生。Ad Hoc網路不需要有線基礎裝置的支援，通過移動主機自由的組網實現通訊。Ad Hoc網路的'出現推進了人們實現在任意環境下的自由通訊的程序，同時它也為軍事通訊、災難救助和臨時通訊提供了有效的解決方案。
由於Ad hoc網路中的節點是變動的。傳統的距離向量和鏈路狀態路由協議並不適用Ad hoc網路。為了在這種動態環境下實現可靠的通訊，動態分散式路由協議成為Ad hoc網路研究的1個關鍵問題。按照路由表的維護特點，目前Ad Hoc網路的路由協議大體可以分為以下兩種：表驅動路由協議和按需路由協議。比較典型的表驅動路由協議有目的序列距離向量協議DSDV、無線路由協議WRP、群首閘道器交換路由協議CGSR等，比較典型的按需路由協議包括動態源路由協議DSR、按需距離向量路由協議AODV、臨時路由需求協議TORA等。表驅動路由協議的優點是隨時可以知道達到目的節點的路由，而且路由資訊經過處理進行了優化，缺點是需要定期更新路由表資訊，造成節點主機能量和網路頻寬的浪費。按需路由協議中網路節點不必頻繁交換資訊，但當有傳送需求時，才開始尋找路由，必然增大了時延。
針對不同的網路環境，我們需要不同的路由協議，我們研究和改進各種不同的路由協議，可以為網路發展做前瞻性的基礎研究，也可以有效利用和整和現有的網路資源，使網路達到最高效能。
本文首先介紹Ad Hoc網路和無線路由協議,然後對網路模擬平臺NS進行介紹,最後利用NS在多場景下對3個經典的無線路由協議進行模擬,在不同的網路環境中對它們的效能進行比較。
