AdHoc网络中的多信道多接口技术研究精

《AdHoc网络中的多信道多接口技术研究精》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AdHoc网络中的多信道多接口技术研究精（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电子科技 2008 年第 21 卷第 11 期收稿日期：2008206205作者简介:王 凡(1981-,男，助理实验师。研究方向：通信网络。王甲琛(1973-,男, 讲师。研究方向：通信网络。Ad Hoc 网络中的多信道多接口技术研究王凡 1，王甲琛2(11 电子科技大学中山学院，广东中山528402;21 西安武警工程学院通信工程系，陕西西安 710086摘 要 无线自组织网络是一种不依赖基础设施的无线网络，网络中节点均是由移动主机构成。文中通过修改 NS2 中的移动节点结构引入多信道多接口，可以使 得路由协议能够灵活调用多信道功能，并根据 AODVPIus 协议的实现机制，提出一种 对应

2、的信道分配策略。通过仿真模拟与单信道进行比较分析得出，多信道多接口在传输率与传输时延方面比单信道都有所改善，但有效的多信道分配策略显得尤为重 要。关键词无线自组织网络；AODVPIus;多信道中图分类号 TP393102文献标识码 A文章编号 10077820(200811-065-03Study of M ulti 2cha nnels for Ad Hoc NetworksW ang Fan 1,W ang J iache n2(11Zhongshan Institute,University of Electr onic Science and Technol ogy ofChi na,

3、Zho ngshan 528402,Chi na;21Depart ment of Com mun icati onEngineering,Engineering College of A r med Police Force,Xinan 710086,ChinaAbstract Ad Hoc n et w ork is a wireless net w ork without the n eed ofin frastructure based stati ons .A II the no des in the net work are mobile host W e can modify t

4、hearchitecture of the mobile node in NS2t o support mul 2ti p le cha nn els and multi p le in terfacesin AODVPlus .Si m ulatio n of the distributive strategy of multip le cha nn els shows that the network perfor mance is i m p roved in trans m issi on rate and trans m issi on delay,but distributives

5、trategy is the key t o multip le channels .Keywords Ad Hoc;AODVPIus;Multi 2chann elsAd Hoc 网络是一种自治的无线多跳网络，由于终端的无线覆盖范围的有限性，两个无法直接通信的用户终端可以借助于其他节点进行分组转发。这就要求移动节点不仅具有移动终端的功能而且还要能完成发现和维持到其他节点路由的功能以便能转发数据1。在 Ad Hoc 网络中，无论是移动 I P 2整合方案还是 AODVPlus 3互联方案都需要进行定期的消息广播以维护路由链接，这都将消耗掉大量网络 资源。通过修改移动节点结构模型，可以为移动 A

6、d Hoc 网络的多信道模拟研究提供 了一种灵活简便的方法，从而改善网络互通的性能。1 协议概述111 多信道多接口模型修改的移动节点（Mobile Node 都有许多原始实体链的副本。只有传播模型（Propagation Model 没有重复，节点可以使用多个 信道，但是使用单一传播模型。所有的信道都在链路层（L ink Layer 汇合。对于输入数据流，跟原来的模拟模型操作区别不大，对于输出数据流，选择合适的接口是文中的 讨论的重点，其对应着不同的信道分配策略。由于 NS24采用的是 Tcl/C +分裂模型，所以对模型的修改涉及到 Tcl 和 C +应用实例的 修改两个部分。在构建多信道多

7、接口的移动节点结构时，要Ad Hoc 网络中的多信道多接口技术研究为每个新增的信道构建一套链路层到传播模型的副本，包括地址转换协议 （ARP、排队接口 （I nter2 face Queue,MAC 层协议（MAC p r ot ocol。地址转换协议、 排队接口不是信道或接口的衔接点，所以只要通过修改 ns-mobile1tcl 中的增加接口 函数（add-i nterface p r ocedure实现。通过 Tel 文件的修改就可以为每个节点添加信道副本，ns-mobilenodeltcI 负责节 点信道的配置、 修改该文件中函数、 增加链路层 (L ink Layer、 地址转换协议(

8、ARP, 排队接口 (I nterface Queue如下所示：#Add L ink-Layerf orset iO$i$self set nifs incr i $age nt target$i$self set ll_($i#Add ARPpu-ar ptMbeti” set ar pj($blee wARPTable$self $mac#Add I n terface Queueputs “ Mu-tf-queue”f orset i0$i next X_this-i ndex(= NULL;x L ist Head_-p revX_this- i ndex(= NULL;这边的 thi

9、s-index（表示当前信道的索引值。原始的实现只需要next X_=NULL,因为只有一个信道和一个对应的信道管理器，不需要为每个信道进行设定。112 AODVPlus 中的信道分配策略在修改的按需路由协议 AODVPlus 中，被利用多信道的特性和 AODVPlus 与 I nternet 互联实现机制将数据传播，网络状态检测更新消息，广播消息分别放到不同的 信道中进行处理，以此来提高移动 Ad Hoc 网络的整体性能。本文中通过修改 AODVPlus 路由协议的实现文件 aodv1h和 aodv1cc 文件，为不同的数据包分配不同 的信道。如下所示：if（ah-ah_type=AODVT

10、YPE_ADVER2 TI SE ME NTSchedulers nsta nce(1schedule(targetlist 0,p,delay;else if(rh-r p_type=AODVTYPE_HE L2 LOSchedulers nsta nce(1schedule(targetlist 1,p,delay;elseScheduler:instance(1schedule(tar2 getlisti,p,delay;当包类型为网关广告信息(AODVTYPE_AD2 VERTI SE ME NT 时为其分配信 道 0,如果信息为 Hell o 消息(AODVTYPE_HE LLO 时

11、分配信道 1,其它消息为数据包 分配剩余信道，如图 1 所示。Ad Hoc 网络中的多信道多接口技术研究0.0150.01( () )l,丄 _*J0 100 200300 400 540600700800900时fnJ/(a )传输率图 1 AODVPIus 多信道分配 2 仿真 211 仿真环境设置表 1 中给出了一些环境配置信息。表 1 环境配置f !J -ll *00 100200300 400:时(IJ) I模拟时间移动节点数目网关个数传输层协议应用层传输率包大小900s152UDPCBR 0102Mbp s 512图 2 是对传输率、丢包率和传输延时比较212 仿真结果分析图 2

12、传输率,丢包率，传输延时比较多信道的情况下面传输率虽然抖动比较多，但是总体性能要比单信道好些。多信道的抖动比较多，与多信道情况下各信道 之间的协调策略的不完善有关，需要做进一步研究。丢包率值越大网络性能越差。通过分析，可以判定在 30010s 的时候存在网关切 换，故无论是否应用了多信道，都出现明显的丢包情况。由于缺少信道协调机制，导致 应用多信道的 AODVPIus 协议在网关切换的时候更严重。端到端的时延参数是路由重建时延和网关切换的总体反映。文中的多信道是通 过增加信道传输副本的方式实现的。在传输数据率不变的前提下，相对单信道协议 多了数据处理服务源，减少单个独立信道的负载，所以数据的处

13、理速度得到提高，传输 时延相对平稳。3 结束语dA *轉1耳1r i nt* f*t* 0 100 200 300 4文中主要介绍了多信道多接口模型的设计与实现。通过网络仿真发现，多信道的引入能够提高网络的性能，但是多信道之间的协调也即多信道分配策略将成为移 动 Ad Hoc 网络多信道节点接入 I nternet 网的关键问题。下一步可以研究多信道对于网络能量损耗的影响,以进一步提高这些路由协议和策略的实际应用价值。参考文献1王金龙，王呈贵,吴启晖，等.Ad Hoc 移动无线网络M .北京：国防工业出版社，2004.2 Charles E Perkins .I P Mobility Supp

14、ort f or I Pv4.RFC3220,I nternet Engin eeri ng Taskf orceS/OL .htt p:/w w w .faqs .org/rfcs/rfc3220.ht ml,(2002-11-62008-04-14.3Perki ns C E .Ad Hoc On -de ma nd D ista nce Vect or(aodv Routing E B /OL .I ETF:I nternet -D raft,draft -ietf -manet -aodv -04.txt,(1999-08-282008-04-11.4 NS NA M.The Uni

15、versity of S outhern Calif ornia s I nf or ma 2ti on Scie nces I n stitute (I SI E B /OL .htt p:/nsna m .isi .edu /nsna m /in dex .php/Main_Page,(2006-11-102008-04-02.5 Ra man B .The En ha need Net w ork Si m ulat or (Release Ver 2si on 112E B /OL .htt p:/w w w .ecsl .cs .sunysb .edu /multichannel,(2006-05- 082008-03-12.6Chiueh T,Rani w ala A,Krishnan R,et al .Hyacinth:An I EEE 802.11-based Multi -channel W ireless Mesh Net w ork E B /OL .htt p:/www .ecsl .cs .sunysb .edu /multicha nn el/,(2006-12-282008-05-01.