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基于NS-2的无线网络路由实验设计


2.2.2 仿真实现
1)编码



2)运行演示
编写好仿真脚本后,启动xwin窗口,使用ns*.tlc命令,*为仿真文件名。运行过程用nam动画演示,节点发送的广播以圆圈逐步扩散,数据分组以小黑点按路由传输,不能及时传送的分组进入队列缓存,如满则丢弃。
2.2.3 实验结果分析
1)trace文件解读 仿真运行完成后,截取其中建立9条链路的开始一段trace文件,如下所示:

Trace文件的记录共有21栏,其中(1)表示事件类型,共有4类事件:s分组的发送事件,r分组接收事件,d分组丢弃,f分组转发;(2)时间发生时间;(3)处理事件的节点;(4)Trace名称;(5-6)分隔符;(7)分组ID;(8)分组类型;(9)分组大小;(10-13)MAC层的信息;(14-17)分隔符;(18-21)IP层的信息。
2)路由协议性能评价 设计“优良”的adhoc无线网络路由协议是目前无线组网的关键技术之一,“优良”需要完整的评价体系,一般采用定性分析和定量相结合的方式进行。定性分析可以从适应动态拓扑、控制开销、分布式操作、基于需求的操作、先应操作、“睡眠”周期操作、路由方式和路由更新方式等方面进行,可以得出路由协议的适应性。定量指标包括数据包成功接收率、端到端平均时延、路由开销、分组数据的丢包率、第一个封包的接收时间等指标,可以统计Trace文件得到。
2.2.4 实验结果分析
通过本实验,学生可直观的观测无线网络数据分组的传送过程,分析trace文件,可以全面理解网络行为同时从网络延迟、丢包率、吞吐量等各个方面理解评价网络性能,全面理解无线网络路由的工作原理,但是上面的实验由于拓扑结构简单,而无线adhoc网络一般范围大,节点移动性强,为了仿真真实的应用场景,可以用NS-2下的cbr工具生成多条业务流,用setdest工具生成更加真实的应用场景进行仿真。下面是仿真时间为100 s,暂停时间设为0 s,也就是节点在仿真时间内一直移动,设置CBR流,最大的连接数为10条,每秒发出10个封包。在500 m*500 m的范围内节点数分别设为100、150、200、250、300、400对3种典型路由协议进行仿真统计出的平均延时。


在节点数量较小时,平均传输延迟相当,随着节点数量的增加,DSDV比DSR和AODV大,说明DSDV路由表建立后,随着节点移动和节点数的增加,需要更新路由表次数更频繁,影响包传送的时间。

3 结束语
无线网络技术是目前计算机网络教学的重点和研究的热点问题,原理抽象,不易理解,难以掌握,同时面向实际应用还有一些需要解决的问题,在教学过程中,结合教学内容的特点,设计一些研究性实验,使学生面对问题、分析问题进而提出解决问题和采用方便的手段就行验证,从而提高教学质量。

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