0 引言
近年来,Ad Hoc网络因为其自身特性,得到了越来越广泛的关注,并快速发展成为无线通信领域的研究热点[1]。而路由协议又是Ad Hoc网络的研究重点,所以文章以24个移动终端实现通信为前提,利用NS2仿真平台设计实验场景,结合平均时延等协议性能指标,实现在动态高速环境下AODV[3]和AOMDV两种路由协议的性能对比,从而更好的完成项目背景的需求。
1 AOMDV协议
AOMDV。下面是对AOMDV的工作流程介绍:
1.1 AOMDV路由发现机制:当无线网络开始进行相应的传输任务,源节点开始查找自己的路由表,如果没有到达目的节点的路由,则进行路由发现的过程,其中会使用目的节点序列号,从而避免环路的产生。
当出现两个节点的序列号相等的情况,则比较跳数的大小,跳数较小的作为下一跳地址。在路由的发现过程中,为了保证不出现链路相交的情况,在RREQ发送时不会随意的丢弃RREQ消息,而是通过比较在RREQ包和主机中新设立的路由表项“第一跳”信息来判断是否丢弃该消息。
图1是AOMDV路由发送示意图。
1.2 AOMDV路由维护机制:协议采用了多路径的方式来进行路由的通信。路由重新建立的过程是当所有的链路通信都断开的时候才进行。它与AODV的相同点都是以距离矢量为概念基础,保证了通信的实际操作,在一定范围内节点的可连通性。且它们都是一种无环路的路由连接方式,可以避免当路由形成环路对路由信息的传播造成不利的影响[4]。
对于它们的不同点通过表1进行了分析[5]。
2 网络仿真实验及结果分析
2.1 仿真工具介绍 NS2是一款开放源代码的网络模拟软件,能够仿真网络上的众多协议, 它的本质是一个面向对象的离散事件模拟器,所有的仿真都是由离散事件驱动的。在NS2的新版本中,对于结果的分析软件还植入了NAM动画演示工具,AWK数据分析工具,及XGraph和Gnuplot绘图工具[6]。
2.2 实验设计方案 在NS2中设置了24个随机移动的仿真节点,初始的位置随机分配,在800m×800m的仿真范围内进行节点的通信。其中仿真的时间为100s,最大联机数为2,每秒产生10个CBR封包。实验对AODV和AOMDV两种协议在节点移动速度分别为10m/s、20m/s、30m/s、40m/s、50m/s、60m/s进行仿真的过程,从而得出两种路由协议在不同速度下,协议性能的差异。
2.3 实验结果及分析 为了直观的显示两种路由协议的性能指标差异,我们用NS2中自带的绘图工具Gnuplot绘出了图2、图3和图4。
图2 显示了两种路由协议的平均端到端延时,在速度为10m/s到40m/s之间的时候,两种路由协议在这个指标几乎维持相等状态,但是当速度超过40m/s,AODV的延时突然增高,远远超过AOMDV协议。表明在低速情况下,两种协议的在该指标下无差异,但是到高速移动的环境中,AOMDV显然在此指标上优于AOMDV。与AODV相比,多径的AOMDV由于具有备份路由,减少了路由的发现次数,有效的降低了端到端的平均时延。
图3可知,在特定的仿真场景下,AOMDV在收包率这个指标上要远远优于AODV路由协议,收包率的对比反映了吞吐量大小情况。同单径协议AODV相比,多径协议能更充分地利用网络资源,当节点移动较频繁时,AOMDV很好地提高了AODV的性能。
图4可知,AOMDV在数据包的平均跳数方面要小于AODV,而平均跳数越小,节点能耗越少,从源节点到目的节点的时间消耗就越小。所以AOMDV在平均跳数上优于AODV。因为AOMDV有多条到达目的节点的路径,在数据传输的过程中,可以进行传输路径的选择。
3 结语
文章通过对比的方式介绍了AOMDV路由协议,并将其运用于24个移动节点通信的NS2仿真。通过对平均端到端延时、收包率及平均跳数三项指标的比较和分析得出了实验结论。在动态仿真的场景下,AOMDV由于其多路径的优势、备份路由的设置及选择了最短跳数的路径从而在实验的结果要优于AODV。综合看来AOMDV在此项目的应用过程中,性能参数上要好于AODV,更加适合移动的多节点通信仿真环境。仿真结果为评价路由协议提供了依据,对后续在嵌入式环境下进行路由协议实现的过程提供了参考。
参考文献:
[1]蔺绍良,龙海南.Ad Hoc 网络路由协议综述[J].电子设计工程,2013,21(9):141-143.
.7th International Conference on MEMS,NANO and Smart Systems.2011,403-408(2415-2419).
[3]陈潜,刘云.动态高速环境下Ad Hoc路由协议研究[J]. 中北大学学报(自然科学版),2011,32(5):580-582.
[4]杨吟君,汪学明.基于AOMDV的多径路由协议改进及仿真分析[J].通信技术,2011,44(8):45-47.
. 2012 THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON NETWORKING AND COMPUTING (ICNC 2012),2012:259-263.