无线传感器网络的仿真

无线传感器网络的仿真 ●仿真模块 ①无线信道模块: Channel/ Wireless channel; ②无线传输模块: Propagation/TwoRay Ground:; ③无线物理接口模块: Phy/WirelessPhy; ④无线局域网MAC层模块:S-MAC; ⑤无线天线模块: Antenna/ Omniantenna; ⑥无线路由协议:定向扩散协议; ⑦其它无线模块:无线队列模块、无线逻辑链路 模块等

1 无线传感器网络的仿真 ⚫ 仿真模块 ①无线信道模块：Channel/WirelessChannel； ②无线传输模块：Propagation/TwoRayGround； ③无线物理接口模块：Phy/WirelessPhy； ④无线局域网MAC层模块：S-MAC； ⑤无线天线模块：Antenna/OmniAntenna； ⑥无线路由协议：定向扩散协议； ⑦其它无线模块：无线队列模块、无线逻辑链路 模块等

●SMAC协议仿真 ☆仿真背景 有关SMAC协议的原理和其它知识,见本书734 节 ☆仿真拓扑 SMAC协议仿真拓扑

2 ⚫ S-MAC协议仿真 ☆仿真背景 有关S-MAC 协议的原理和其它知识，见本书7.3.4 节 ☆仿真拓扑 0 6 1 7 8 2 9 10 3 11 12 4 13 5 S-MAC协议仿真拓扑

SMAC协议 ●周期性监听和休眠 ●虚拟簇机制 ●冲突减少和串音避免机制 ●消息传递机制

S-MAC协议 ⚫ 周期性监听和休眠 ⚫ 虚拟簇机制 ⚫ 冲突减少和串音避免机制 ⚫ 消息传递机制

☆仿真代码 SMAC的仿真代码见电子资源和教材 )①×②×)③ 传感器节点探测过程

4 ☆仿真代码 S-MAC的仿真代码见电子资源和教材 传感器节点探测过程

④阅 节点3传输数据到节点12

5 节点3传输数据到节点12

部分节点(0、2、3、5、6、12)能量已有所消耗

6 部分节点(0、2、3、5、6、12)能量已有所消耗

⑥① 3 ④③ 部分节点(0、2、3、5、6、12)能量开始不足

7 部分节点(0、2、3、5、6、12)能量开始不足

实验内容与要求 ●仿真分析 对照实验手册和课本完成SMAC实验,分析能耗情况 讨论 SMAC如何主要为解决什么问题设计的?为什么不 能直接采用80211协议? ●扩展分析 将SMAC协议改成80211协议完成实验 试比较两种协议下的延时(要求运用gawk和 gnuplot绘 图) ●撰写实验报告

实验内容与要求 ⚫ 仿真分析 ⚫ 对照实验手册和课本完成SMAC实验，分析能耗情况 ⚫ 讨论 ⚫ SMAC 如何主要为解决什么问题设计的？为什么不 能直接采用 802.11 协议？ ⚫ 扩展分析 ⚫ 将SMAC协议改成802_11协议完成实验 ⚫ 试比较两种协议下的延时(要求运用gawk和gnuplot绘 图） ⚫ 撰写实验报告

*分析 trace文件,要求对应用层延时进行分析,并使 用gawk提炼数据,用 gnuplots绘图 *统计每个分组的发送时间和应用层的延时(指从节 点0发送,节点5接收 *首先分析 trace文件,分析要关注的条项 *有三条数据流: DSR ARP TCP(如何区分) *发送代表性的数据行(可选择第9秒开始的) *接收代表性的数据行

 分析trace文件，要求对应用层延时进行分析，并使 用gawk提炼数据，用gnuplot绘图  统计每个分组的发送时间 和应用层的延时(指从节 点0发送, 节点5接收  首先分析trace文件，分析要关注的条项  有三条数据流： DSR ARP TCP(如何区分）  发送 代表性的数据行（可选择第9秒开始的）  接收 代表性的数据行

New Trace r-t 23, 497055139 -Hs 5-Hd 5 -Ni 5-Nx 100000Ny400.00-Nz0.00Ne6730575 NI AGT -NW-[0.01512]-s0.0d5.0t cbr址l50-0而21528-ncbr-Pi22-Pf 0-P Wireless event +P trace CBr trace NI: Network trace Level(AGT, ●§N: Node Property RTR, MAC, etc. Is: Source Address And port ●§上:| P Level Packet Information Id: Destination Address And port §H: Next Hop Information lI: Packet Size It: Packet Type 8 M: MAC Level Packet Information Pi: Sequence Number 8 P: Packet Specific Information

New Trace ⚫ r -t 23.497055139 -Hs 5 -Hd 5 -Ni 5 -Nx 1000.00 -Ny 400.00 -Nz 0.00 -Ne 6.730575 - Nl AGT -Nw --- [0.01 5 12] -Is 0.0 -Id 5.0 -It cbr -Il 50 -If 0 -Ii 215 -Iv 28 -Pn cbr -Pi 22 -Pf 0 -Po 0 ⚫ § N: Node Property ⚫ § I: IP Level Packet Information ⚫ § H: Next Hop Information ⚫ § M: MAC Level Packet Information ⚫ § P: Packet Specific Information NI: Network trace Level (AGT, RTR, MAC, etc.) Is: Source Address And Port Id: Destination Address And Port Il: Packet Size lt: Packet Type Pi: Sequence Number Wireless event + IP trace + CBR trace