QualNet仿真器的Ad Hoc路由协议比较研究( 三 )


3、QualNet仿真器
QualNet是美国ScalableNetworksTechnologies公司的产品 , 前身是GloMoSim , 根源于美国国防部高级研究计划署(DARPA)的全球移动通信计划 , 主要对无线移动通信网络进行了优化处理 , 从仿真速度上得到了很大的提升 , 同时通过对无线信道和射频技术的建模也保证了较高的仿真精度 。QualNet基于已经过验证的PARSEC并行仿真内核 。每个结点都独立进行运算 , 这也和现实相符合 。答应用户在真正的并行仿真环境当中优化并行仿真性能 。对小规模同种复杂度的网络模型仿真 , QualNet仿真速度是其它仿真器的几倍 , 对于大规模网络 , QualNet仿真速度是其它仿真器的几十倍 , 假如QualNet采用并行仿真机制 , 能达到比其它仿真器快千倍的速度 。
QualNet的协议模块更加独立 , 更加模块化 , 可以方便屏蔽、增加、删除某些协议模块 。支持TCP/IP协议栈的标准层间接口 , 用户无需自己开发这种类型(绝大多数的协议都满足 , 包括大量军方数据通信联网设备)的层间接口;同时支持非标准协议栈的开发 , 即跨层交互(CrossLayerInteraction) 。QualNet具有Batch功能 , 一次可以选择某些参数的不同取值 , 只需执行一次 , 就可以得到同一仿真场景下的不同协议或者同一参数的不同取值情况下的网络性能 , 进行比较 。QualNet仿真结果的数据统计和分析包支持side-by-side参数逐一比较、直方图和基于文本的统计存储 。基于仿真时刻的数据记录由Animator存储 。基于文本的统计存储支持后续的各种工具进行数据处理 。
QualNet的协议代码 , 一般来说只有头文件(.h文件)和对应的实现文件(.cpp文件) , 为通用结构 , 而且查看其代码干净利落 。用户假如想要开发协议的硬件实现 , 就可以马上使用QualNet提供的源代码 , 稍加改动 , 就可以整段整段地采用源代码 , 大大缩短了原型系统的开发周期 。
综上 , 我们选择QualNet作为仿真工具的理由如下:
(1)包含大量预设的模型、协议和算法 。
(2)学术界广泛接受 。
(3)扩展性好 。
(4)相当好的高度模块化设计 。
(5)可用性、可修改性、可扩展性 。
(6)图形和算术工具便于实验建立、监视和后续处理数据 。
(7)并行分布式仿真实现 。
4、AdHoc路由协议仿真
遵循一般的网络仿真实验流程 , 在QualNet当中进行网络仿真相当方便 , 首先设置仿真网络的场景以及网络参数 , 然后配置业务流量 , 就可以开始运行仿真实验 , 得到仿真结果以后就可以进行后续的处理 , 得到所需的参数图表 。
我们的实验目的就是要查看在不同的网络负载和不同的网络拓扑变化频率下AODV、DSR和FSR这三种路由协议的性能 , 为此 , 我们选择了如下的仿真场景进行实验设置:
表1; 仿真实验设置

;一般情况下 , 进行如上的实验 , 需要进行5种发送间隔 , 7种暂停时间 , 3种路由协议共5*7*3=105次实验 , 但是在QualNet当中 , 只需要进行一次设置就可以完成 , 而且仿真速度相当快 , 我们的机器配置为主频P4-3.0GHz , 512MB内存 , WindowsXP操作系统 , 这105次实验总共花费了7分多钟的时间 , 平均每个实验4.2秒钟 。QualNet的这个良好的用户接口设置给我们进行参数性能的改进和比较提供了极大的方便 , 能够最大限度地节省我们的仿真等待时间 , 并直接得到比较的结果图表 。与同类仿真器相比 , QualNet的仿真速度和便捷性首屈一指 。
5、仿真结果及讨论
5.1仿真结果
我们得到了上述105个仿真实验的结果 , 利用QualNet的结果导出机制 , 我们将仿真实验结果在Excel中进行了处理 , 得到了如下的一系列网络性能参数的比较图表 , 其中的每一个数据点都是对应的路由协议在RandomWaypoint移动模型的7种暂停时间(0,1,2, 5, 10, 15, 20S)下仿真结果的算术平均值 。

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