Routing Protocols in Wireless Ad-hoc Networks -  A Simulation Study

Abstract

Ad-hoc networking is a concept in computer communications, which means that users wanting to communicate with each other form a temporary network, without any form of centralized administration. Each node participating in the network acts both as host and a router and must therefore be willing to forward packets for other nodes. For this purpose, a routing protocol is needed. An ad-hoc network has certain characteristics, which imposes new demands on the routing protocol. The most important characteristic is the dynamic topology, which is a consequence of node mobility. Nodes can change position quite frequently, which means that we need a routing protocol that quickly adapts to topology changes. The nodes in an ad-hoc network can consist of laptops and personal digital assistants and are often very limited in resources such as CPU capacity, storage capacity, battery power and bandwidth. This means that the routing protocol should try to minimize control traffic, such as periodic update messages. Instead the routing protocol should be reactive, thus only calculate routes upon receiving a specific request. The Internet Engineering Task Force currently has a working group named Mobile Ad-hoc Networks that is working on routing specifications for ad-hoc networks. This master thesis evaluates some of the protocols put forth by the working group. This evaluation is done by means of simulation using Network simulator 2 from Berkeley. The simulations have shown that there certainly is a need for a special ad-hoc routing protocol when mobility increases. More conventional routing protocols like DSDV have a dramatic decrease in performance when mobility is high. Two of the proposed protocols are DSR and AODV. They perform very well when mobility is high. However, we have found that a routing protocol that entirely depends on messages at the IP-level will not perform well. Some sort of support from the lower layer, for instance link failure detection or neighbor discovery is necessary for high performance. The size of the network and the offered traffic load affects protocols based on source routing, like DSR, to some extent. A large network with many mobile nodes and high offered load will increase the overhead for DSR quite drastically. In these situations, a hop-by-hop based routing protocol like AODV is more desirable.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی                      568.86 KB

 

چکیده
شبکه ادهاک، مفهومی در ارتباطات کامپیوتری می باشد، به این مفهوم که کاربرانی که می خواهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند ، شبکه ی موقتی را بدون هر فرمی از مدیریت متمرکز تشکیل می دهند. هر گره موجود در شبکه هم به عنوان یک میزبان و هم به عنوان یک روتر عمل می کند و بنابراین باید قادر به ارسال بسته ها به سایر گره ها باشند. با این هدف، یک پروتکل مسیریابی مورد نیاز می باشد. یک شبکه ی ادهاک دارای ویژگی های خاصی می باشد ، که درخواست های جدیدی را روی پروتکل مسیریابی اعمال می کند. مهم ترین ویژگی ، توپولوژی پویا می باشد که نتیجه ی تحرک گره می باشد. گره ها می توانند موقعیتشان را کاملا به طور مکرر تغییر دهند، به این معنی که به یک پروتکل مسیریابی نیاز داریم که فورا با تغییرات توپولوژی وفق می یابد. گره های موجود در شبکه ی ادهاک می تواند ازلپ تاپ ها و لوازم دیجیتالی شخصی تشکیل یابد و اغلب در منابعی مانند ظرفیت سی پی یو، ظرفیت حافظه ، منبع تغذیه و پهنای باند محدود می شوند. به این معنی است که پروتکل مسیریابی باید برای کمینه سازی ترافیک کنترل مانند پیام های به روز رسانی پریودیک تلاش کند. در عوض پروتکل مسیریابی باید واکنش پذیر باشد ، بنابراین تنها مسیرهایی را محاسبه می کند که درخواست خاصی دریافت می کنند. نیروی کار مهندسی اینترنت اخیرا دارای یک گروه کاری با نام شبکه های ادهاک متحرک می باشد که روی خصوصیات مسیریابی برای شبکه های ادهاک کار می کند. این مقاله برخی از پروتکل هایی را که توسط گروه کاری مورد توجه قرار می گیرند، را مورد ارزیابی قرار می دهد.


1. مقدمه
مفاهیم کلی
شبکه های ادهاک بیسیم
مسیریابی
3. پروتکل های مسیریابی ادهاک
3.1- ویژگی های مطلوب
3.2- MANET
3.3- بردار فاصله مرتب شده ی مقصد DSDV-
3.4- بردار فاصله ی درخواستی ادهاک - AODV
3.5- مسیریابی مبدا پویا – DSR
3.6- پروتکل مسیریابی منطقه – ZRP
3.7- الگوریتم مسیریابی مرتب شده به طور موقت – TORA
3.8- پروتکل تلفیق MANET اینترنت – IMEP
3.9- پروتکل مسیریابی مبتنی بر کلاستر – CBRP
3.10- مقایسه
4. محیط شبیه سازی
4.1- شبیه ساز شبکه
4.2- توسعه ی تحرک
4.3- مروری بر شبیه سازی
4.4- اصلاحات
5. بررسی شبیه سازی
5.1- اندازه گیری ها
5.2- setup شبیه سازی
5.3- شبیه سازی های تحرک
5.4- شبیه سازی های بار پیشنهاد شده
5.5- شبیه سازی های سایز شبکه
5.6- سناریوهای واقعی
5.7- مشاهدات
5.8- بحث
5.9- طبقه بندی
5.10- پیشرفت ها
6. مطالعات پیاده سازی
6.1- طراحی
6.2- Setup
6.3- تست
6.4- مشکلات / محدودیت ها
6.5- پیشرفت ها
6.6- نتایج پیاده سازی
7. نتیجه گیری ها
7.1- نتایج بدست آمده
7.2- مطالعات بیشتر

تعداد صفحات مقاله انگلیسی: 42 صفحه
تعداد صفحات مقاله فارسی: 190 صفحه

اضافه کردن نظر