通過網絡覆蓋密度的引入也就獲得了對網絡連通性的新的衡量手段,網絡覆蓋密度越大意味著網絡的連通性越好。而對於路由協議與網絡覆蓋密度的相關性研究也就反映了網絡連通性對於路由協議性能的影響。
利用網絡覆蓋密度,針對DSDV、AODV及DSR這三種最普遍的路由協議進行協議性能與網絡密度相關性研究,其主要目的是針對網絡元素的設備特點及網絡的組網應用環境提供各協議的可適應性評價,對於實際的組網應用提供更具說服力的理論依據。
3.路由協議的性能仿真測試和分析
為了衡量各路由協議在不同網絡覆蓋密度下的性能,我們引入了兩個主要的性能指標:包轉發率和路由負載。包轉發率定義為目的節點正確接收的分組數與源節點發送的分組數的比值。路由負載定義為網絡中路由分組數與實際成功接收的業務分組數的比值。包遞送率反映了路由協議的有效性,而路由負載反映了路由協議的效率。
3.1ADHOC路由協議性能與網絡覆蓋密度的相關性研究
為了直觀地給出各路由協議性能與網絡覆蓋密度的關係,我們進行了仿真測試。由於在動態拓撲變化的ADHOC網絡中,網絡的連通性不僅僅與節點的通信能力有關,因此我們在測試中也考慮了節點本身移動速度的影響。
仿真針對800m×800m範圍內的20個自由移動節點進行。各節點使用全向天線,無線傳播模型采用雙線地麵反射模型。為了簡化,我們預設網絡中所有節點具有相同的信號接收閾值,既各節點的無線發射設備具有相同的覆蓋半徑。針對不同節點有效覆蓋半徑和不同節點移動速度分別收集各協議的包遞送率及路由負載。對於各樣點,分別進行5次不同隨機移動方案下的性能參數收集,取平均值作為最終的測試結果。
通過對仿真結果的分析,我們得出了一個重要的結論。即對於三種路由協議來說,包遞送率隨網絡覆蓋密度的增加而平滑提高,二者之間形成穩定的S曲線。
三種路由協議性能與網絡覆蓋密度的關係曲線通過引入上述包遞送率與網絡覆蓋密度的關係方程,我們定義包遞送率達到50%時k的取值為采用特定路由協議所要求的最小網絡覆蓋密度。它的意義在於給出了實際ADHOC組網中一種路由協議能夠有效應用所必須的網絡連通性要求,即指明了在特定區域實施有效組網時,節點的平均通信能力所必須達到的要求。對於上述仿真來說,這個最小覆蓋密度對應著網絡中各節點所必須達到的最小覆蓋半徑(各節點接收場強閾值相等)。
4.結論
在以往關於ADHOC網絡路由協議的性能評價中,沒有考慮網絡連通性的影響,因此各種路由協議性能的評價結果對於實際組網時如何選擇路由協議的指導意義不大。通過引入網絡覆蓋密度,獲得了對網絡連通性新的衡量方法。仿真結果表明,基於拓撲的adhoc路由協議包遞送率隨著網絡密度的增加而增加,並與其構成S曲線。通過路由協議包遞送率與網絡覆蓋密度的關係方程,定義了最小網絡覆蓋密度,進而為路由協議在adhoc組網時的適應性提供了明確的評判依據。
通過網絡覆蓋密度的引入也就獲得了對網絡連通性的新的衡量手段,網絡覆蓋密度越大意味著網絡的連通性越好。而對於路由協議與網絡覆蓋密度的相關性研究也就反映了網絡連通性對於路由協議性能的影響。
利用網絡覆蓋密度,針對DSDV、AODV及DSR這三種最普遍的路由協議進行協議性能與網絡密度相關性研究,其主要目的是針對網絡元素的設備特點及網絡的組網應用環境提供各協議的可適應性評價,對於實際的組網應用提供更具說服力的理論依據。
3.路由協議的性能仿真測試和分析
為了衡量各路由協議在不同網絡覆蓋密度下的性能,我們引入了兩個主要的性能指標:包轉發率和路由負載。包轉發率定義為目的節點正確接收的分組數與源節點發送的分組數的比值。路由負載定義為網絡中路由分組數與實際成功接收的業務分組數的比值。包遞送率反映了路由協議的有效性,而路由負載反映了路由協議的效率。
3.1ADHOC路由協議性能與網絡覆蓋密度的相關性研究
為了直觀地給出各路由協議性能與網絡覆蓋密度的關係,我們進行了仿真測試。由於在動態拓撲變化的ADHOC網絡中,網絡的連通性不僅僅與節點的通信能力有關,因此我們在測試中也考慮了節點本身移動速度的影響。
仿真針對800m×800m範圍內的20個自由移動節點進行。各節點使用全向天線,無線傳播模型采用雙線地麵反射模型。為了簡化,我們預設網絡中所有節點具有相同的信號接收閾值,既各節點的無線發射設備具有相同的覆蓋半徑。針對不同節點有效覆蓋半徑和不同節點移動速度分別收集各協議的包遞送率及路由負載。對於各樣點,分別進行5次不同隨機移動方案下的性能參數收集,取平均值作為最終的測試結果。
通過對仿真結果的分析,我們得出了一個重要的結論。即對於三種路由協議來說,包遞送率隨網絡覆蓋密度的增加而平滑提高,二者之間形成穩定的S曲線。
三種路由協議性能與網絡覆蓋密度的關係曲線通過引入上述包遞送率與網絡覆蓋密度的關係方程,我們定義包遞送率達到50%時k的取值為采用特定路由協議所要求的最小網絡覆蓋密度。它的意義在於給出了實際ADHOC組網中一種路由協議能夠有效應用所必須的網絡連通性要求,即指明了在特定區域實施有效組網時,節點的平均通信能力所必須達到的要求。對於上述仿真來說,這個最小覆蓋密度對應著網絡中各節點所必須達到的最小覆蓋半徑(各節點接收場強閾值相等)。