[论文解读] Comparison of Random Waypoint & Random Walk Mobility Model under DSR, AODV & DSDV MANET Routing Protocols

Muhammad Zaheer Aslam, Abdur Rashid Khan|arXiv (Cornell University)|Apr 13, 2011

Mobile Ad Hoc Networks参考文献 10被引用 11

一句话总结

本研究使用NS-2仿真，在MANET中评估了随机游走和随机行进移动模型下DSR、AODV和DSDV路由协议的性能。结果表明，当暂停时间为零时，两种移动模型在交付比、吞吐量和路由开销方面表现几乎相同；但随着随机行进模型中暂停时间的增加，差异逐渐显现，路径中断减少，网络稳定性提升。

ABSTRACT

Mobile Adhoc Network is a kind of wireless ad hoc network where nodes are connected wirelessly and the network is self configuring. MANET may work in a standalone manner or may be a part of another network. In this paper we have compared Random Walk Mobility Model and Random Waypoint Mobility Model over two reactive routing protocols Dynamic Source Routing (DSR) and Adhoc On-Demand Distance Vector Routing (AODV) protocol and one Proactive routing protocol Distance Sequenced Distance Vector Routing (DSDV) Our analysis showed that DSR, AODV & DSDV under Random Walk and Random Way Point Mobility models have similar results for similar inputs however as the pause time increases so does the difference in performance rises. They show that their motion, direction, angle of direction, speed is same under both mobility models. We have made their analysis on packet delivery ratio, throughput and routing overhead. We have tested them with different criteria like different number of nodes, speed and different maximum number of connections.

研究动机与目标

• 评估并比较移动自组织网络中DSR、AODV和DSDV路由协议的性能。
• 分析随机游走和随机行进移动模型对关键性能指标的影响。
• 研究暂停时间如何影响不同移动模式下协议的行为及网络稳定性。
• 确定在不同移动条件下，主动式（DSDV）还是反应式（DSR、AODV）协议表现更优。

提出的方法

• 使用NS-2进行仿真，仿真区域为670×670，节点数为10–50，仿真时长200秒。
• 采用两种移动模型：随机游走（暂停时间为零）和随机行进（暂停时间为25秒）。
• 应用恒定比特率（CBR）流量，数据包大小为512字节，生成速率为1个数据包/秒。
• 性能指标包括交付比、归一化路由开销和吞吐量。
• 使用'setdest'工具生成场景文件，CBR流量通过NS-2中的'cbrgen.tcl'脚本生成。
• 在不同节点数、速度（10–50）和最大连接数（20%–60%）条件下进行对比分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 在随机游走移动模型下，DSR、AODV和DSDV在交付比、吞吐量和路由开销方面的表现如何？
• RQ2 在随机行进移动模型下，暂停时间为25秒时，相同协议的表现如何？
• RQ3 在相同网络条件下，随机游走与随机行进移动模型在性能结果上有多大程度的差异？
• RQ4 随机行进模型中增加暂停时间如何影响路径中断和整体协议性能？
• RQ5 在两种移动模型下，反应式（DSR、AODV）还是主动式（DSDV）协议表现更优？

主要发现

• 在暂停时间为零时，随机游走和随机行进移动模型在交付比、吞吐量和路由开销方面对三种路由协议的表现无明显差异。
• 随着随机行进模型中暂停时间的增加，路径中断减少，性能稳定性提高，与随机游走模型相比出现可测量的性能差异。
• 反应式协议（DSR和AODV）在交付比和吞吐量方面始终优于主动式协议DSDV，尤其在高移动性条件下表现更优。
• 由于周期性路由表更新，DSDV的归一化路由开销显著高于DSR和AODV。
• 所有协议的吞吐量随节点数增加而提升，但DSDV因主动机制导致增长最慢。
• 本研究证实，在相似条件下DSR产生的路由负载低于AODV，支持其在动态环境中的高效性。