通信系統(tǒng)綜合設計

1、電子與信息工程學院通信工程1011班通信系統(tǒng)綜合設計報告設計題目 低速移動無線自組網AODV吞吐量性能的仿真 完成時限 母I姓 名 沈健設計地點 蘇州科技學院電子樓402 成 績 指導教師羅恒提交日期：2013年10月12日一、題目低速移動無線自組網AODV吞吐量性能的仿真二、課程設計要求參數設置仿真時間700s節(jié)點數4節(jié)點移動速度2m/ s仿真場地大小1500m*1500m傳播模型Freespace模型傳輸距離25米傳輸頻率2.472GHzMAC協(xié)議802. 11b調制算法CCK11(11Mbps)數據包丟包模型丟包模型路由算法AODV傳輸控制算法TCP數據流CBRB-D數據包間隔0. 5個

2、/s緩存長度100個數據包表1. 參數設置A (500, 602, 0)B(500, 600,0)C (600, 600, 0)D(720, 600,0)要求：、節(jié)點初始位置如上所示，在20s時，節(jié)點B向目標(601,600,0)移動, 節(jié)點D向目標(599, 600,0)移動；、統(tǒng)計500s網絡平均吞吐量并使用EXCEL表格畫出柱狀圖；、每行程序需要手寫注釋。三、原理與背景介紹(一)自組織網絡：無線自組網是一個多跳、臨時、可自由移動無中心網絡。它不需要現有信 息基礎網絡設施的支持，可以在任何時候、任何地點快速構建。自組織網絡(ad hoc network)是由一群兼具終端及路由功能的設備通過

3、 無線鏈路形成的多跳臨時性自治系統(tǒng)。如果節(jié)點是可移動的，這樣的網絡稱為 移動自組織網絡(mobile ad hoc networks, MANET)。由于節(jié)點的發(fā)射功率 有限，距離較遠的兩個節(jié)點必須借助其它節(jié)點的轉發(fā)才能進行通信，因此節(jié)點 之間構成無線多跳鏈路。這種網絡中不存在固定的基礎設施，如路由器、無線 基站等，每個節(jié)點都兼有路由器和終端兩種功能。作為終端，節(jié)點可以運行各 種面向用戶的應用程序；作為路由器，節(jié)點需要為其它節(jié)點轉發(fā)數據包。自組 織網絡不需要任何中心控制，網絡可以自動檢測和無縫集成新節(jié)點；反過來， 當任何節(jié)點移出網絡時，剩余節(jié)點也能自動重配置來適應新的場景。這種無設 施的網絡能

4、夠在沒有或者是現有網絡基礎設施失效的情況下，提供終端之間的 相互通信，因而在軍事作戰(zhàn)及應急救援等方面有重要應用。特點：自組織動態(tài)拓撲多跳路由無中心且所有節(jié)點地位平等:靈活性好應用領域：軍事應用無線傳感器網絡個人通信:移動會議應用于緊急和突發(fā)場合與蜂窩移動通信系統(tǒng)等現有移動通信系統(tǒng)相結合(二)仿真工具NS-2NS2簡介：NS2 （Network Simulator version 2）是面向對象的、離散事 件驅動的網絡環(huán)境模擬器，主要用于解決網絡研究方面的問題。NS2提供了在 無線或有線網絡上的TCP/IP、路由、隊列管理、IP QoS等多種協(xié)議的模擬。NS 2使用C+和OTcl （具有面向對象

5、特性的Tel腳本程序設計語言）作為開發(fā)語言不同平臺對NS2的支持情況:Tcl-TKOTclTclCL Ns NamxgraphcwebGt-itm andsgbsgb2nszlibPc+WndowsYYY Y YNYNNNPc+LinuxYYY Y YYYYYY注：Y支持 N支持。仿真流程：（三）無線自組網路由協(xié)議：無線自組網的路由協(xié)議作為影響網絡性能的一個重要因素，是確保移動自組網 絡正確運行的關鍵。對該領域進行深入而廣泛的研究將為移動自組網的應用提 供重要科學依據。分類：根據源端何時獲得路由信息仿真的三種路由協(xié)議：:動態(tài)源路由協(xié)議DSR:無線自組網按需平面距離矢量路由協(xié)議AODV:目的序列

6、距離矢量路由協(xié)議DSDV性能評價指標：丟包率、端到端時延、路由開銷、吞吐量（四）路由仿真路由仿真參數：節(jié)點增加DSDVDSRAODV拓撲結構平面平面平面算法類型距噩矢量源路由距離矢童分組轉發(fā)逐跳源路由逐跳選擇路由原則最短路徑最短路徑最短路徑多跳維護NOYESNO周期廣播YESNONO移動速度增加場景范圍1000 x1000節(jié)點數30節(jié)點移動最大速率（m/s）2、46、8、10、12、14、16、18、20靜止時間（s）10數據連接數10業(yè)務類型TCP分組發(fā)送率2.0 (1024b/s)模擬時間（s）150三種路由協(xié)議定性比較DSDVDSRAODV拓撲結構平面平面平面算法類型距莒矢量源路由距離矢

7、重分組轉發(fā)逐跳源路由逐跳選擇路由原則最短路徑最短路徑最短路徑多跳維護NOYESN0周期廣播YESNONO相互比較：當節(jié)點和數據流量不大時，DSR路由協(xié)議的綜合性能比較好；而當數據流量變大 時，DSDV路由各項性能指標具有一定優(yōu)勢，適合傳輸節(jié)點規(guī)模大、負載流量大 的業(yè)務。在拓撲變化頻繁的無線自組網環(huán)境中，采用按需路由協(xié)議可減少實時路由維護的 信道資源消耗；在網絡拓撲結構相對穩(wěn)定的環(huán)境中，如果業(yè)務對實時性要求較高 時，應盡量采用表驅動方式的路由協(xié)議。四、仿真程序設計1、.tel腳本文件代碼set ns new Simulatorset nn 4create-god $nnset tracefd o

8、pen example, tr w$ns trace-all $tracefdproc finish ( (global ns tracefd$ns flush-traceclose $tracefdexit 0Phy/WirelessPhy set RXThresh_ 1.49e08Phy/WirelessPhy set Pt_ 0. 1Phy/WirelessPhy set freq_ 2. 472e+9set topo new Topography $topo load_flatgrid 1500 1500set ne 1000$ns node-config -adhocRouting

9、A0DV -HType LL -macType Mac/802_ll -ifqType Queue/DropTail/PriQueue -ifqLen 100 -antType Antenna/OmniAntenna -propType Propagation/FreeSpace -phyType Phy/Wire1essPhy -channelType Channe1/Wire1essChanne1 -topoInstance $topo -energyMode1 EnergyMode1 -initialEnergy $ne -agentTrace ON -routerTrace ON -m

10、acTrace ON -movementTrace OFFfor (set i 0) $i $nn (incr i) (set node_($i) $ns node$node_($i) random-motion 0$node_(0)setx_500.0$node_(0)setY_602.0$node_(0)setZ_0.0$node_.setx_500.0$node_.setY_600.0$node_.setZ_0.0$node_.setx_600.0$node_.setY_600.0$node_.setZ_0.0$node_.setx_720.0$node_.setY_600.0$node

11、_.setZ_0.0$ns at 20$ns at 20 $node (1) setdest 601 600 2 $ns at 20$ns at 20$node (3) setdest 599 600 2 set trpower 0. 1Phy/WirelessPhy set Pt_ $trpowerset tcp new Agent/TCPJset sink new Agent/TCPSink$ns attach-agent $node_(l) $tcp$ns attach-agent $node_(3) $sink$ns connect $tcp $sinkset p new Applic

12、ation/Traffic/CBRJ$p attach-agent $tcp$p set packetSize_ 1000$p set burst_time_ Is$p set idle_time_ 15s$p set rate_ 2000$p set shape_ 10$ns at 1. 0 $p start”$ns at 700.0 finish”$ns run2、.awk腳本文件代碼BEGIN (granularity=1;pre_time=0;throughput=0;i=0;(event = $1curr_time = $2pkt_size = $8 level = $4if (cu

13、rr_time-pre_time = granularity)if ( level MAC& event =，)sumi+l= sumi+pkt_size;i+=l；)else throughput= (sumi +last_throughput) *8. 0/2000;printf %d %. 3fnz，, pretime+granularity, throughputz，result. dat;last_throughput=sum ipre_time=pre_time+granularity;i=0;if ( level= MAC& event =r) (sumO=pkt_size;)

14、一)五、結果分析1、.tr文件截圖如下所示9 (CywnhwiSJ 加5 82 畦，1iA也 80 Oiyi ffecin 列心 S1M1 !ii ittWAMIMI0 令 3 直 K -H - v- U 竺, 98 IT p - Sr 1# J ti ,打開兌震-QQmJy胃 31.t3D：打HP*1 a 1.0Q90(90 _1_ *GT 打開兌震-QQmJy胃 31.t3D：打HP*1 a 1.0Q90(90 _1_ *GT ； 1.0Q90(90 _，. S.TR a 1.0Q90(90 二，二 S.TRa 1.00911&W0 工 HACN 7 1.000113 no -e 6N 7

15、 1.000115 -n 2 -e t N t 1.0001K -n 3 -ee x 1.000X300? .J tUCx i.000800?互 RTR1.001S69233 d SIR二 fl 1.0022e4J33 0_ MAC ：；N -t 1.002264 -ni .A), 1 r .I (n*.JI (4 11. MH.LA A A ZWA AhI L LWle7FlA.A-AL300 1 0.O3 0.000 c 0.000 r 0.000)1:235 -1:23S 30 O (0 x2 一 0 ACOV 1QC 0 fffEXffC 1 009) (energy 100.0WOO

16、 el 0.009 es O.WO B 0.000 C： 9.0WJ (1U53 -1；2W :999.999e3 999.99S665 999.9996660Jkge(0flffffff1WO)esxgry999.99966$elO.WO0.000etO.OWer0.000)北265-ii25S30一0AOOVe(0ttttttZt1MO)esYg999.999665elO.WOes0.000ecO.OWer0.000)(li2&S-ii25S30一0MOV的(0tltttttt1too)esxcry995.9&5665elO.COO30.000ecO.OMer0.000)(0:255-1:

17、2SS29一 0 MOV 106 (0 Ittttttt 0 600) (aaoray 0gSQ665 S 0.000 Q2 0.005 or 0.000 ax 0.000)(0:255 -U255 2f9皿。9。海 939.999330 939.939330 x 1.0021X2240 e xs 3.OOCOOOMO9 3.00023&CO0 1，x 1.0021X2240 e xs 3.OOCOOOMO9 3.00023&CO0 1，N -t 3.00023& :V -t 3.00023& -t 3.80236 23 X 3.001O83CO? ；x s.ooixoaco? ：4 S.00

18、S4S4W4 ib a 3.009a24，、：*“ 2.21OS al 0.000 0.000 st 0.001 ar 0.000)(0：2SS -1:235 29 一 0 ACOV eo (0 tttttizt 0 WO) 【ex：S. 39939913 el O.WO 3 0.000 8 0.W1 er 0.900)9：2W -1：Z35 29一 0 XCOV 4G 0 0 0 OJ (energy 999.999105 el O.OW es O.WO et 0.001 er O.OMJ(1:253 -1:253 30 0) (OiZ :一 0 MS 10 (0 fffCfffC 1 60

19、0) (eatW 999. 99105 el 0.000 es 0.005 et O.COl ex 0.000)(li2S5 2&5 3C999.998”。 999.9956 999.9956一0MM此(0tltttttt1too)esxcryelO.COO30.000ec0.051er0.001)(1:255-1:2S530一0MOV瞻(0tltttttt1SOO)【Q3Xg02&.0&B770olO.WO0.000砒0.051ftr0.001)(i:2S5-1:2S530一0ACM48(0fff1SOO)【sw0.800.000t0.001”0.001)(0:255-1:255290 JL

20、COV IOC (O ffrrffff O BOO)9arra ， O.OQO a O.O&O at O.OOl O.OOl)(0：2&3 -1:25& 2! aao.gaeaiiX -t 3,303!22 -n J -X -t 3,303!22 -n J -n -t 3.905：30 -n 3 -e399.g9eeo339.93C660845. FJUCOU心W2T ： 2013/7A20t3t40 女胃大?。?必H 3 845. FJUCOU心圖1. .tr文件.tel文件在虛擬機終端運行之后，生成相應的.tt文件。2、.awk文件截圖如下所示0 GK)5商由0e5人如上初5cdrMhgR

21、Wjt”%; JJltrjfdit J MID IftAiKfi 9ii CTIV. TfeCiTi 研心 ?|M Xiii 標性 xDltf 礎凹GVyg*hofneAdrrin”rg 打開羅再只KaCBse-主DiLR求np5QV&ZX = Si curr_tsn 2 pkc_aix GVyg*hofneAdrrin”rg 打開羅再只KaCBse-主DiLR求np5QV&ZX = Si curr_tsn 2 pkc_aix - SB luvl - $4etd Hr*thrwghpwtv1c x,0 RA ArIa R-11 a a a 1 a a a .r)l AAR 1 A A A -A

22、 A A 1 AAR A A A t A A 3ES：X 哉汁間玦時間gravlrity-l;朽始時問為。pre tu?-D;*朽免吞壯毋為0chrcuotouc-Jj|e300把甄計的色大小故入其坦里12 Icurrcuw-pre_t in? - grazularicyl If I levelevent wxl (5iDiU：”gl.)g_gZ3|ad I以ZB為觸位打即chrouQhpuc- I sun 1& crcupvt i afi.0/2a0C;把打印的洋果fR#.z.7c.d.cXH中ps&stf , d t.3rn,pre tineranuXar&y, tJizorxult.da

23、t*;laBt_5hrcuFUt-un 1:uQQiy i x a %旦-1兀 &凈。o h妾尤, e匹監(jiān)， tfrfl35. ft Z coua-OOS CJCi a： 2013/7/12NX 小：”60 登中曰圖2. .awk文件通過awk語言編寫程序統(tǒng)計，并將符合的數據保存在iesult.dat中。3、iesult.dat文件截圖如下所示i-Hl*J SC(D 3。ffiZli) CAlhf. a|P) $BV| 安(D 鼻心 M| g)二蜘 SC.0 9K)Hi-Hl*WOMUQ Z 旦毛！ V . 口 f1 f -c - 一 三二炎 Vffl WU,Cicygham*Adrrirhm5 gEpJe。FultxUt xJi2iweo9-TT333883#8&3 33Cicygham*Adrrirhm5 gEpJe。FultxUt xJi2iweo9-TT333883#8