Пояснительная записка(21.06) новая (1214932), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Из результатов анализа следует что при движении по магистрали, при нормальных условиях следует использовать протокол GPSR, обеспечивающий минимальную задержку и приемлемую вероятность доставки сообщений, при этом для больших размеров пакетов он также является лучшим вариантом по всем показателям, для небольших же размеров пакетов, иногда может быть целесообразно переключиться на протокол OLSR обеспечивающий большую вероятность доставки пакетов.
При неблагоприятных условиях на магистрали использовать следует только OLSR, так как он обеспечивает как минимум в два раза большую вероятность получения пакетов, что делает преимущества остальных протоколов малозначимыми, а сами протоколы непригодными к использованию в тех условиях.
Для нормальных условий в городе рекомендуется использовать протокол CLWPR, обеспечивающий хороший процент доставленных пакетов и имеющий низкую задержку, также при необходимости повышенной вероятности доставки пакетов можно переключиться на DSDV, а в случае нужды в минимальной задержке подойдёт GPSR.
Для неблагоприятных городских условий как протокол по умолчанию предлагается использовать OLSR обеспечивающий наименьшую потерю пакетов, в случае же если необходимо гарантировать минимальную задержку лучше подойдёт GPSR, а в качестве компромиссного варианта между задержкой и вероятностью доставки при небольших размерах пакетов, рекомендуется использовать CLWPR.
Таким образом, заявленная характеристика OLSR о хорошей работе в агрессивных условия подтверждается, ведь он успешно показал себя для всех агрессивных сред. Также следует отметить что при передаче данных на магистрали из-за последовательного расположения машин, происходила интерференция беспроводных сигналов, что обусловило дополнительное ухудшение параметров передачи данных, в связи с этим даже при нормальных условиях на магистрали можно наблюдать наивысший уровень доставленных пакетов у OLSR, однако за счёт благоприятной для передачи данных среды он не слишком сильно отличается от других протоколов, а с ростом размера пакета и вовсе разница становится пренебрежительно малой, на основании чего и вынесено предложение об использовании OLSR в качестве протокола по умолчанию.
Стоит также отметить влияние изменения размера пакета на показатель PDR для протоколов. По мере роста размера пакета этот показатель всегда стремится к нулю, и, зачастую, при больших размерах пакетов статистика PDR становятся почти одинаковыми, что даёт возможность применять протоколы с превосходством в других областях, например, в скорости передачи или задержке.
Сравнивая исследуемые протоколы геолокации с проактивными, можно сделать вывод, что за счёт использования данных о положении машин, вместо поддерживаемых таблиц маршрутизации, протоколы геолокации обеспечивают наименьшее время задержки при доставке пакетов. Однако в связи с понижением эффективности связи в агрессивной среде, снижение PDR часто перевешивает низкую задержку.
При сравнении между собой проактивных протоколов можно заметить, что в городе при нормальных условиях лучшие показатели по PDR демонстрирует DSDV, причём этот показатель превосходит даже геолокационные протоколы. Также задержка для небольших размеров пакетов у него меньше чем у OLSR. Однако для сценариев с агрессивной средой и магистрали где топология также повышает уровень негативного воздействия на передачу пакетов, статистика PDR для DSDV значительно ниже чем у OLSR, подобная тенденция наблюдается и для задержки при передаче данных. Таким образом для условий разреженной топологии лучше использовать DSDV, а в условиях линейной топологии или при наличии агрессивного воздействия окружающей среды, рекомендуется применять OLSR.
Анализ позиционных протоколов выявил что наименьшей задержкой при передаче данных во всех испытаниях обладает GPSR, в то же время по уровню доставленных пакетов он всегда уступает CLWPR, что вполне логично с учётом особенностей работы CLWPR, позволяющих отслеживать и избегать ошибки при передаче данных. Однако, разница с CLWPR обычно не очень высока, в связи с этим в большинстве случаев рекомендуется использовать GPSR. Однако согласно результатам, в городской среде при неблагоприятных условиях для передачи данных, разница в PDR становится достаточно большой для того чтобы можно было пренебречь небольшой разницей в задержке при передаче данных, поэтому в агрессивной среде с разреженной топологией лучше будет воспользоваться CLWPR.
Заключение
В ходе выполнения данной работы проведён анализ литературы по беспроводным сетям, сетям транспортных средств VANET, их приложениям и проблемам.
Выполнен сравнительный анализ сред имитационного моделирования для сетей VANET. По результатам сравнительного анализа выбран симулятор NS3 обладающий открытым кодом бесплатной лицензией широким набором протоколов и моделей распространения сигнала, а также хорошей документацией.
Для проведения симуляций выбраны четыре протокола маршрутизации: OLSR, DSDV, GPSR и CLWPR. Первые три из выбраны из-за широкого распространения и наличия ряда особенностей, которые можно проверить при работе в агрессивной среде, а CLWPR выбран в связи с тем, что практически нет статей с результатами сравнительного анализа с другими протоколами.
Произведена настройка NS3 и проведение симуляций для четырёх протоколов маршрутизации: OLSR, DSDV, GPSR и CLWPR, в разных условиях. После симуляций выполнено агрегирование полученных данных, и применение к ним методов статистического анализа с целью получения информации для анализа, после чего осуществлён анализ полученной информации.
Полученные результаты анализа подтверждают некоторые свойства исследуемых протоколов маршрутизации, а также дают возможность оценки работы протоколов при разных условиях и разных типах информации для передачи, требующей соответственно различных размеров пакетов. Эти данные могут быть применены для оптимизации работы сетей VANET и приложений для них в исследованных условиях.
Список использованных источников
1 Toh C.K. Ad Hoc Mobile Wireless Networks: Protocols and Systems / Chai K Toh // Prentice Hall PTR.–NJ, 2002.– P. 336
2 Zanjireh M. M. ANCH: A New Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks / Morteza Mohammadi Zanjireh, Alireza Shahrabi, Hadi Larijani // ResearchGate.– P. 6
3 Patidar M. Performance Analysis of Reactive & Proactive Routing Protocols for Vehicular Adhoc Networks with Varying Speed of Nodes / M. Patidar, A. Patidar // International Journal of Computer Science and Information Technologies.– 2014. – Volume 5 No. 3.– С. 3924-3927
4 C2C-CC. Manifesto электронный ресурс / CAR 2 CAR Communication Consortium.– 2007.– P. 94.– режим доступа: https://www.car-2-car.org/index.php?id=31
5 Al-Sultan S. A comprehensive survey on vehicular Ad Hoc network / Saif Al-Sultan, Moath M. Al-Doori, Ali H. Al-Bayatti, Hussien Zedan // Journal of Network and Computer Applications.– 2013.– P. 13
6 Jiang D. Design of 5.9 GHz DSRC-Based Vehicular Safety Communication / Daniel Jiang, Vikas Taliwal, Andreas Meier, Wieland Holfelder, Ralf Herrtwich // IEEE Wireless Communication 13, No. 5.– 2006.– pp 36-43
7 Jiang D. Ieee 802.11p: towards an international standard for wireless access in vehicular environments / Daniel Jiang, Luca Delgrossi // Vehicular technology conference (VTC).– 2008.– pp. 2036–2040
8 Hartenstein H. VANET: Vehicular Applications and InterNetworking Technologies / Hannes Hartenstein, Kenneth Laberteaux // John Wiley & Sons Ltd.– 2009.– P. 466
9 Lebre M.A. VANET Applications: Hot Use Cases / Marie-Ange Lebre, Frederic Le Mouel, Eric Menard, Julien Dillschneider, Richard Denis // Centre of Innovation in Telecommunications and Integration of services.– 2014.– pp. 36
10 Cuff D. Urban sensing: Out of the woods / Dana Cuff, Mark Hansen, Jerry Kang // Communications of the ACM 51(3).– 2008.– pp. 24-33
11 Uichin L. A survey of urban vehicular sensing platforms / Uichin Lee, Mario Gerla // Computer Networks 54(4).– March 2010.– pp. 527–544
12 Intanagonwiwat C. Directed Diffusion: a Scalable and Robust Communication Paradigm for Sensor Networks / Chalermek Intanagonwiwat, Ramesh Govindan, Deborah Estrin // ACM MOBICOM.– Boston, 2000.– P. 12
13 Lee U. MobEyes: Smart Mobs for Urban Monitoring with Vehicular Sensor Networks / Uichin Lee, Eugenio Magistretti, Biao Zhou, Mario Gerla, Paolo Bellavista, Antonio Corradi // IEEE Wireless Communications, 13(5).– 2006.– pp. 51–57
14 IEEE 802 Working Group. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: Higher Speed Physical Layer (PHY) Extension in the 2.4 GHz band / IEEE 802 Working Group // ANSI/IEEE 802.11 .– 2000.– P. 90
15 Yousefi S. Vehicular Ad Hoc Networks(VANETs) Challenges and Perspective / Saleh Yousefi, Mahmoud Siadat Mousavi, Mohmood Fathy // 6th Intermational Coference on ITS Teleconuiiications Proceedings.– 2006.– pp. 761-766
16 Manvi S. Issues in Mobile Ad Hoc Networks for Vehicular Communication / Sunil S. Manvi, M. S. Kakkasageri // IETE Technical Review, Vol 25 – No 2.– 2008.– pp. 59-72
17 Yu B. Vehicular Ad Hoc Networks: An Information Centric Perspective / Bo Yu, Chengzhong Xu // ZTE Communications, №3.– 2010.– P. 6
18 Feeney L. M. A Taxonomy for Routing Protocols in Mobile Ad Hoc Networks Technical Report / Laura Marie Feeney // Swedish Institute of Computer Science.– Sweden, 1999.– P. 19
19 Corson S. Mobile Ad Hoc Networking (MANET) - Routing Protocols Performance Issues and Evaluation Considerations / Scott Corson, Joseph Macker // RFC Editor.– 1999.– P. 10
20 Adibi S. Mobile Ad-hoc Networks with QoS and RSVP provisioning / Sasan Adibi, Shervin Erfani // CCECE.– 2005.– pp. 2069-2072
21 Xu S. QoS evaluation of VANET routing protocols / Shouzhi Xu, Pengfei Guo, Bo Xu, Huan Zhou // Journal of Networks (JNW), Vol 8 – No 1.– 2013.– pp. 132 - 139
22 Offor P. I. Vehicle Ad Hoc Network (VANET): Safety Benefits and Security Challenges / Patrick Ikechukwu Offor // SSRN Electronic Journal.– 2012.– P. 13
23 Samara G. Security Issues and Challenges of Vehicular Ad Hoc Networks (VANET) / Ghassan Samara, Wafaa A.H. Al-Salihy, R. Sures // 4th International Conference on New Trends in Information Science and Service Science (NISS).– 2010.– P. 7
24 Rakesh K. A Comparative Study of Various Routing Protocols in VANET / K. Rakesh, D. Mayank // International Journal of Computer Science Issues.– 2011.– Vol – 8 No. 1.– pp. 643-648
25 Kevin C. Lee Survey of Routing Protocols in Vehicular Ad Hoc Networks/ Kevin C. Lee, U. Lee, M. Gerla // Advances in Vehicular Ad-Hoc Networks: Developments and Challenges.– 2010.– No. 8.– pp. 149-170
26 Olariu S. Vehicular Networks: From Theory to Practice / S. Olariu, Michele C. Weigle.– Boca Raton.: CRC Press.– 2009.– P. 354
27 Vimmi Gajbhiye A. A Review and Comparative Study of Routing Protocols for VANET / Vimmi A. Gajbhiye, Ratnaprabha W. Jasutkar // International Journal on Advanced Computing & Knowledge Discovery.– 2013.– Vol 2.– pp. 11-16
28 Lakshmi Praba V. A Study on Ad-hoc Routing Protocols for its Suitability in Vehicular Ad-hoc Networks / V. Lakshmi Praba, A. Ranichitra // International Journal of Advance Research in Computer Science and Management Studies.– 2014.– Vol 2 – No. 8.– pp. 27
29 Павлов А.А. Протоколы маршрутизации в беспроводных сетях / А.А. Павлов, И.О. Датьев // Труды Кольского научного центра РАН.– 2014.– № 5.– С. 64-75
30 Paul B. VANET Routing Protocols: Pros and Cons / Bijan Paul, Md. Ibrahim, Md. Abu Naser Bikas // International Journal of Computer Applications, Vol 20 – No.3.– 2011.– pp. 28-34
31 Raul Aquino Santos Wireless Technologies in Vehicular Ad Hoc Networks: Present and Future Challenges / Raul Aquino Santos, A. Edwards, Victor Rangel Licea.– Hersley.: Information Science Reference.– 2012.– P. 361
32 Navroop K. Pros and Cons: Various Routing Protocols based on VANET’s: A Survey / K. Navroop, S. Harjit, N. Amandeep // International Journal of Computer Applications.– 2014.– Vol 106 – No. 8.– pp. 40-43
33 Karp, B. GPSR: Greedy perimeter stateless routing for wireless networks / B. Karp, H.T. Kung // Proc. International Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom).– 2000.– P. 243–254
34 Katsaros, K. CLWPR – A Novel Cross-Layer Optimized Position Based Routing Protocol for VANETs / K. Katsaros, M. Dianati, R. Tafazolli, R. Kernchen // Vehicular Networking Conference (VNC) IEEE.– 2011.– P. 139–146
35 Мартынович А.В. Методы маршрутизации в беспроводных mesh сетях. Перспективные протоколы передачи данных Текст / А.В. Мартынович // IV Международный информационный конгресс «Международный и региональный опыт построения информационного общества» (МИК-2010).– Омск 2010.– 9 с
36 Hannes Hartenstein A VANET Vehicular Applications and Inter-Networking Technologies / Hannes Hartenstein, Kenneth Laberteaux // WILEY.– 2010.– P. 434
37 Teerawat Issariyakul Introduction to Network Simulator NS2 / Teerawat Issariyakul, Ekram Hossain // Springer.– 2012.– P. 509
38 Klaus Wehrle Modeling and Tools for Network Simulation / Klaus Wehrle, Mesut Gunes, James Gross // Springer.– 2010.– P. 544
39 Ayyaswamy Kathirvel Introduction to Glomosim / Ayyaswamy Kathirvel // Lap Lambert Academic Publishing GmbH KG.– 2011.– P. 212
40 Al-Sakib Khan Pathan Simulation Technologies in Networking and Communications: Selecting the Best Tool for the Test / Al-Sakib Khan Pathan, Muhammad Mostafa Monowar, Shafiullah Khan // CRC Press.– 2015.– P. 629
41 EstiNet Электронный ресурс / EstiNet Technologies Inc.– 2013.– Режим доступа: http://www.estinet.com
42 Thomas Chamberlain Learning OMNeT++ / Thomas Chamberlain // Packt Publishing.– 2013.– P. 102
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
