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OLSR路由协议的功率补偿机制研究
来源:本站整理  作者:佚名  2012-04-17 10:45:40



    
    由式(4)可知,当传输距离增大1倍,发射功率成幂级数增加,才能被正确接收。

4 实验结果
    本文实验环境是在Linux操作平台下移植了TinyOS操作系统,利用CC2430控制芯片进行编程,并在ns2.34环境下进行仿真实验。
4.1 仿真实验环境
    仿真的网络范围为500m×1 000 m,节点数量为20和100个,传输范围为250 m,物理信道的带宽为2 Mb/s,MAC层使用802.11a协议。建立12个CBR业务连接,分组长度为512 B,仿真时间为200 s,发包率为4个/s。节点的速度分别为0 m/s,1 m/s,5 m/s,10 m/s,20 m/s,25m/s,30m/s。
4.2 性能指标
    协议改进主要针对网络的可靠传输,因此仿真实验的性能指标有节点投递率和网络传输平均延时。由于改进后的协议运用了自主切换机制,必然会增大部分能量的开销,因此,需要对剩余能量也进行仿真实验。
    (1)投递率
    OLSR协议适用于节点密集型的网络,从图5可以看出,两个协议在100个节点的网络整体比20个节点的稀疏网络的投递率高。在节点固定或者移动较小的情况下,性能已经很好,则改进后的协议性能并未得到良好的体现。当节点移动速度超过10 m/s后,网络性能明显下降,这时运用自主切换机制,网络的投递率得到显著改善。速度越大,OLSR协议性能下降越快,而改进的OLSR协议性能下降得到控制。
  (2)平均时延
    在节点固定或者移动速度较低的情况下,改进的OLSR协议并未表现出特别的优势,这是由于监测网络的性能耗费一定的时延,之前采用自主切换提高的时延并不明显。


    端到端时延统计如图6所示。由图可看出,当节点移动速度超过15 m/s后,改进的OLSR协议能够在网络剩余能量很低或部分MPR节点失效的情况下,使数据通过补偿节点得到及时的转发,因而它的网络传播时延相比OLSR协议有明显降低。
    (3)剩余能量
    对100个节点进行仿真,速度固定为5m/s,假定节点初始能量在[20,60]间随机分配。仿真时间为400s,x轴表示剩余能量,y轴表示处于该能量的节点数,如图7所示。


    在400s处,使用传统路由协议在剩余能量60 J处有3个,而改进的协议在此处为1个。但是存剩余能量为10 J的节点中,传统OLSR有15个,而改进的OLSR只有11个,两个协议的大多数节点都集中在[20,50]的能量区。由此可见,使用改进的OLSR协议并没有造成过多的能量耗费,同时有效地平衡了能量的均衡使用,从而延长了部分节点的寿命。

5 结论
    本文分析了OLSR协议不适合节点分布稀疏的网络拓扑结构情况,通过加入特定节点补偿机制和自主切换机制埘其进行改进.并对改进后的OLSR协议进行了仿真。实验结果表明,改进后的协议能够取得更高的投递率,提高了网络传输的可靠性。在节点移动速度较大时,在降低时延方面效果显著。同时也有利地均衡了各个节点的能量,从而延长整个网络的寿命。
    选取出的补偿节点进行合适的功率放大后,增大了节点的传输覆盖范围,必然会对周围的节点传输信号有所影响,本文假定是在忽略功率增大的幅度对周围节点信号强度影响的情况下进行的研究,下一步对增加这种补偿和切换机制后的网络与节点信号强度之间的关系和影响进行研究,找到一种均衡的度量关系,使改进的协议性能可以得到最好的发挥。

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