性能分析的低利率WPAN拓扑

Arpitha E M,拉梅什T M

的牛津大学电子系和通信工程、印度班加罗尔
电子和通信部门助理教授,牛津大学的工程、印度班加罗尔

文摘

无线个域网内部/ IEEE 802.15.4是一个提供服务的短距离无线技术旨在为应用程序提供放松在无线个人区域网络吞吐量和延迟需求(锅)。设计它是为了满足需求简单,低成本、低功耗、短距离的无线网络。在本文中,我们分析内部IEEE 802.15.4拓扑提供服务的性能如星,集群树,网状的WPAN使用不同的性能指标如goodput,吞吐量、端到端延迟对特设按需距离矢量路由协议(AODV)和目的地测序距离向量(DSDV) usingNetworkSimulator2 (NS2)。仿真结果验证DSDV给更好的性能在明星和集群拓扑和AODV给更好的性能在网状拓扑。

关键字

WPAN,明星,集群树,网状,AODV、DSDV

介绍

低速率无线个人区域网络设计为各种应用程序提供一个关注使无线传感器网络[1]。内部IEEE 802.15.4是一种短程无线技术提供服务旨在为应用程序提供放松在无线个人区域网络吞吐量和延迟需求(WPAN)。内部IEEE 802.15.4低复杂性提供服务的关键特性,低功耗、低数据率传输和低成本的[2]。2.4 ghz频率主要在ISM波段,这让全世界技术容易适用和可用的[3]。我们工作的目的是分析内部IEEE 802.15.4基于拓扑的网络提供服务的性能通过测量goodput,吞吐量、端到端延迟、数据包交货率对AODV路由协议,并使用NS2 DSDV。我们已经分析了星型拓扑性能通过8节点,16个节点簇树拓扑,25节点网无线个人区域网络拓扑。

论文的组织如下:第一节简要介绍了本文的WPAN和目标。第二节给出了相关工作。第三节给出的信息提出本文的工作。第四部分描述了性能指标。第五节显示了结果来源于仿真进行内部不同拓扑的IEEE 802.15.4 WPAN提供服务路由协议使用NS 2.35。最后第六节总结本文和未来的工作。

提出工作

内部批准IEEE 802.15.4标准提供服务定义的介质访问控制(MAC)子层和物理层(体育)低利率,无线个人区域网(LR-WPAN)。它打算提供的基本较低的网络层的一种无线个人区域网(WPAN)专注于低成本、低速无处不在的设备之间的通信。设备通常在个人操作空间有限。下面的图1显示了内部IEEE 802.15.4架构提供服务。

在上述体系结构中,物理层支持三种类型的拓扑:明星,集群树和网状拓扑。星形拓扑结构,通信由潘协调控制是一个网络的主人,最终设备不能直接沟通,但他们可以通过锅协调员进行通信。Cluster-tree网络就像一个对等网络,每个协调员作为一个簇头和多个设备为叶节点。网络是由父子关系,新节点将随着孩子与现有的协调员。潘协调员可能指示一个新的孩子FFD成为集群的一个新的集群。否则,孩子是一个设备。网状拓扑结构是分散的网络中的所有设备可以直接相互通信的范围。这是一个灵活和健壮的拓扑。

MAC层是用于数据服务,它提供了一个管理界面,管理访问物理信道和网络报警。它控制框架验证,保证时段和处理节点关联。我们使用网络层数据包转发和路由。有两种类型的路由协议:主动和被动。AODV是一种被动的路由协议;它建立路由到目的地只有在需求减少通信开销。DSDV主动路由协议;它维护网络中所有节点的路由信息和添加新路由器或更新现有的路由器通过定期分发彼此间的路由信息。主要增强是避免循环。

绩效评估

我们考虑内部IEEE 802.15.4拓扑提供服务的WPAN使用操作2.4 ghz的频率和最大数据速率250 kbps。交流过去Omni定向天线。双线地面传播模型。下降的尾巴队列使用的排队模型。基于AODV的路由和DSDV。仿真参数表1中给出。在本文中,我们考虑下面三个性能指标比较内部IEEE 802.15.4拓扑和两个路由协议提供服务。

1。吞吐量:成功的速度传输数据包在网络中的单位时间模拟。

2。Goodput:传递的信息量之间的比率,和总交货时间。

3所示。端到端延迟:它被定义为平均时间采取的数据包从源传播到目的地。

仿真结果

在本节中,我们考虑NS2.35软件仿真得到的结果。从跟踪文件的性能指标计算,在AWK的帮助计划。仿真结果显示在以下部分的条形图。图显示路由协议之间的比较WPAN的内部IEEE 802.15.4拓扑提供服务。

figure2和图3分别显示了goodput和吞吐量的明星拓扑与AODV和DSDV路由协议相比。装具和figure5分别显示了簇树拓扑的goodput和吞吐量与AODV的值和DSDV路由协议相比。goodput和吞吐量是最大TCP数据包发送和接收从源到目的地的DSDV路由协议,因为它是一种主动的协议,这些协议的优点是通往目的地立即可用,所以没有路由发现延迟是有经验的,当应用程序需要发送一个数据包,它维护周期表广播路由更新它的邻居。这里比AODV DSDV提供更好的性能。

figure6和figure7显示端到端延迟的恒星簇树拓扑和AODV和DSDV路由协议相比。延迟是最低在AODV DSDV路由协议进行比较,因为高DSDV节点移动性。

figure8和figure9分别显示了goodput和吞吐量的网状拓扑的值AODV和DSDV路由协议相比。这里goodput和吞吐量最大TCP数据包发送和接收从源到目的地的AODV路由协议,由于节点的密度,更少的交通和免费频道。这里比DSDV AODV提供更好的性能。

分别在图10显示了网状拓扑的端到端延迟和AODV路由协议DSDV比较。延迟是最低在AODV DSDV路由协议进行比较,因为高DSDV节点移动性。

结论和未来的工作

我们有模拟和分析内部DSDV和AODV路由协议与IEEE 802.15.4拓扑提供服务的WPAN使用不同的性能指标。最后,我们得出结论,我们有良好的性能在明星和集群树拓扑与DSDV路由协议和网状拓扑AODV路由协议。在未来的工作中,我们可能会检查其他如OLSR路由协议,安全域等内部IEEE 802.15.4拓扑提供服务的WPAN使用交通工具,以得到有效的性能。

表乍一看

表1

数据乍一看


图1	图2	图3	图4	图5

图6	图7	图8	图9	图10

引用

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