一种新型多信道、多收发器无线Mesh网节点结构NS-2仿真.ppt

一种新型多信道、多收发器的无线Mesh网节点结构的NS-2仿真 刘昕 学号：S708060005 一、仿真软件介绍 二、研究目的 三、研究基础 四、仿真实现 五、仿真结果及分析 六、结论 NS-2网络仿真软件 NS-2（Network Simulator Version 2）由伯克利大学为主研制开发,从1989年的一系列实时网络模拟器开始,并且在过去的多年中不断改进。NS-2是一种开源的免费软件,使用者可以自由下载并对其进行改进以符合自己的研究需要。它主要基于Unix平台,也可以安装在Windows下。在Windows下,可以首先安装Cgywin,它是一个虚拟Unix环境,然后在Cgywin下运行NS-2软件。 下载地址：/nsnam/ns/ NS现有的仿真元素 目前,NS提供了大量仿真环境的元素,如：仿真器、节点和分组转发、链路和延迟、队列管理与分组调度、代理、时钟、分组头及其格式、错误模型、局域网、地址结构(平面型和层次型)、移动网络、卫星网络、无线传播模型、能量模型等； 提供了丰富的数学支持,如：随机数产生、积分等; 提供方便的追踪和监视方法等; 提供完整的路由支持,如：单播/组播路由、动态/静态路由、层次路由等。 二、研究目的 建立一种新型多信道多收发器无线节点结构，在该结构中分别使用3个收发器与2个收发器相比较，通过NS-2仿真来评价网络性能的改进。 三、研究基础 本研究基于HMCP（混合多信道协议 ），HMCP是多信道多收发器环境下最典型的MAC协议。 HMCP假定每个节点至少有两个收发器并且把可用的收发器分为两类：固定收发器和可切换收发器 三、研究基础 每个固定收发器停留在一个特定的信道，称为固定信道，它主要用于接收相邻节点的数据包。可切换收发器改变自己的信道指定相邻的固定信道来发送数据包。每个节点所选择的固定信道的信息是通过广播Hello数据包广播给邻节点。当邻节点收到一个Hello数据包，他们便更新自己的邻节点列表，其中包含邻节点选定的固定信道的信息。每个HMCP节点通过邻节点列表定期检查是否有相同的固定信道被选中。如果一个节点的固定信道已被邻节点大于2跳的范围来使用，这个节点以概率p切换他的固定信道给另一个可用的信道，这将有效地利用多信道。 三、研究基础 J.S.Pathmasuntharam提出了PCAM（基于主信道分配的MAC协议 ），PCAM一般给每个节点配置3个收发器，这3个收发器分别为：主收发器、次要收发器、广播收发器。每个收发器连接到路由代理（AOVD）。 每当节点发送数据包时，AODV根据数据包的属性来决定哪个收发器将处理这个数据包。 虽然一个频段可以容纳多个信道，但使用时每个频段只使用一个信道。PCAM通过在数据包头写入传输信道的信息获得多信道仿真，并且实现了信道切换程序。 三、研究基础 其他结构及特点 图（a）显示了CALVO结构。不像Hyacinth ，这种结构能够仿真更实际的情况，因为每个节点可以设置不同数量的收发器和信道请求。因为输出的通信数据包由路由代理处理，因此难以适用于不同的路由协议。 图（b）是基于模块的无线节点（MW-Node）的原理图，它解决了CMU结构的单片电路结构。MW-Node能够在添加新的层时清楚地区分接口和信道请求之间的不同，这叫做“无线堆栈接口”。具有许多优点，如更大的灵活性，和在自身的仿真环境下可以安全设置。然而，由于MW-Node修改了原来NS-2的很多部分，使得第一次使用时比较困难。 拟定结构 增加了一个新层，叫做“多收发器抽象层”。这个层，结合多种收发器请求。 包含信道基础队列（CBQ） 、邻居列表、信道切换计时器、Hello数据包计时器和固定信道分配模块。 提供一个固定信道，包括可用的信道列表和管理相邻固定信道的信息。 每个收发器保持一个节点：固定的，可切换，广播的。 多收发器抽象层 从路由代理单播数据包发送，根据下一跳的信道信息和分别插入CBQ来分类。CBQ是由一个数据包队列类组成。 当一个广播数据包来自上层，如AODV路由请求数据包，Hello数据包等等，每个节点首先检查有否广播收发器。如果有一个广播收发器，仅仅用于广播数据包。然而，没有收发器广播，多收发器抽象层则复制