Mô hình mô phỏng cho giao thức AOMDV đƣợc đề xuất trong Chƣơng 2 dựa trên phần mềm mô phỏng NS-2 [4]. Các nhóm nghiên cứu Monarch ở CMU phát triển hỗ trợ cho mô phỏng mạng không dây đa chặng một cách hoàn chỉnh ở tầng vật lý, liên kết dữ liệu, và các mô hình tầng MAC trên NS-2. Cơ chế điều phối phân tán (DCF) của IEEE 802.11 cho mạng LAN không dây đƣợc sử dụng tại tầng MAC. Mô hình vô tuyến sử dụng các đặc tính tƣơng tự nhƣ giao diện vô tuyến thƣơng mại là Lucent‟s WaveLAN. Đây là một mô hình sử dụng môi trƣờng truyền sóng vô tuyến đƣợc chia sẻ một tốc độ truyền bit theo lý thuyết là 2 Mbps và với khoảng cách tối đa là 250 m. Mô hình kênh truyền sóng vô tuyến không có lỗi đƣợc sử dụng trong các mô phỏng để làm rõ ảnh hƣởng của tính di động của nút mạng. Mô phỏng này đã đƣợc sử dụng để đánh giá hiệu suất của các phiên bản trƣớc đó của giao thức AODV [5,7,12].
Mô hình giao thức AODV đƣợc sử dụng trong các mô phỏng là mô hình theo đặc tả giao thức AODV đã đề xuất [11]. Mô hình mô phỏng cho giao thức
AOMDV trên NS-2 đã đƣợc phát triển. Trong các mô phỏng đã đƣợc thực hiện, kỹ thuật tìm kiếm mở rộng theo vòng bị vô hiệu hóa khi thực hiện tiến trình khám phá đƣờng trong cả hai giao thức. Mục đích của việc này là để đơn giản hóa việc phân tích kết quả mô phỏng. Lƣu ý rằng kỹ thuật tìm kiếm mở rộng theo vòng là kỹ thuật bổ sung cho giao thức định tuyến đa đƣờng AOMDV đƣợc phát triển ở đây và do đó có thể đƣợc sử dụng với bất kỳ giao thức nào sử dụng cơ chế quảng bá đƣờng kiểu làm tràn ngập mạng. Liên kết bị phá vỡ đƣợc phát hiện bằng cách sử dụng gói HELLO cùng cơ chế phản hồi của Tầng Liên kết dữ liệu 802.11 tùy theo cơ chế nào phát hiện ra liên kết bị phá vỡ trƣớc. Việc không nhận đƣợc gói HELLO từ nút láng giềng trong một khoảng thời gian báo hiệu khả năng mất liên kết nút láng giềng đó. Tầng MAC 802.11 báo lỗi liên kết khi không nhận đƣợc gói CTS sau một số lần thử truyền gói RTS hoặc nhận không nhận đƣợc gói ACK sau nhiều lần truyền lại một gói dữ liệu. Mặc dù nhiều nghiên cứu về giao thức AODV đƣợc báo cáo trong các tài liệu gần đây không sử dụng tin gói HELLO [12], các giao thức định tuyến đa đƣờng vẫn cần gói HELLO để có thể vô hiệu hóa các đƣờng đã cũ hiện không đƣợc sử dụng. Phản hồi của Tầng Liên kết dữ liệu chỉ có thể làm mất hiệu lực của đƣờng hiện đang đƣợc sử dụng
Mô phỏng đƣợc thực hiện trong một diện tích hình vuông có diện tích 1000x1000 (m2) bao gồm 100 nút di động. Ban đầu, các nút đƣợc phân bố kiểu đồng nhất ngẫu nhiên. Mạng 100 nút là mạng đủ lớn để nhấn mạnh các đặc điểm của giao thức định tuyến phẳng nhƣ AODV hoặc AOMDV. Mô hình di động điểm ngẫu nhiên (Random Waypoint) đƣợc sử dụng để mô phỏng các chuyển động của nút mạng. Thời gian tạm dừng đƣợc đặt bằng 0. Tốc độ di chuyển v của nút mạng đƣợc thay đổi trong mô phỏng. Chúng đƣợc chọn ngẫu nhiên với phân
phối đồng đều trong phạm vi [0.9v, 1.1v]. Bảng I cho thấy mối tƣơng quan giữa tốc độ di chuyển trung bình của nút với tỷ lệ lỗi trung bình của liên kết đƣợc quan sát từ các kịch bản mô phỏng đã thực hiện.
Tốc độ nút trung bình (m/s)
Tỷ lệ lỗi liên kết trung bình (trên giây) 1 3.31 2.5 8.08 5 16.48 7.5 24.84 10 33.24
Bảng 3.1: Mối tương quan giữa tốc độ di chuyển của nút và tỷ lệ lỗi liên kết
Mẫu lƣu lƣợng dữ liệu gồm một số kết nối CBR/UDP giữa các cặp nút nguồn-đích đƣợc chọn ngẫu nhiên. Với mẫu lƣu lƣợng này, một nút có thể xuất hiện trong nhiều kết nối dƣới dạng nút nguồn hoặc nút đích. Mỗi kết nối bắt đầu tại một thời điểm ngẫu nhiên trong 100 giây đầu tiên của mô phỏng và duy trì cho đến khi kết thúc. Số lƣợng kết nối hoặc tốc độ tạo gói của mỗi kết nối đƣợc thay đổi trong mô phỏng để có đƣợc các mẫu lƣu lƣợng khác nhau. Các gói dữ liệu có kích thƣớc cố định 512 bytes trong tất cả các thử nghiệm.
Mỗi mô phỏng đƣợc chạy trong 1000 giây với 250 giây ban đầu đƣợc lấy làm thời gian khởi động. Mỗi điểm dữ liệu trong các đồ thị là giá trị trung bình của 5 lần chạy mô phỏng với các kịch bản di động đƣợc tạo ngẫu nhiên khác nhau của cùng một tốc độ nút di chuyển trung bình. Các kịch bản lƣu lƣợng truy
cập và di động đƣợc sử dụng giống nhau khi mô phỏng giao thức AODV và AOMDV.