Ad Hoc网络性能测试关键技术研究

容主要有：

* 接入时延：结点从有数据需要发送到数据的实际发送的时间间隔。是反映单个结点接入效率的重要参数，但是不能反映网络整体性能。

* 网络吞吐量：接入协议的性能还体现在网络吞吐量上，由于无线网络数据帧的碰撞会导致所有的发送方都要退避一段时间，然后重新发送数据，这就必然对系统的吞吐量产生影响。

* 优先级：网络中的结点按照优先级排序，优先级高的结点比优先级低的结点有更低的平均接入时延，这一点在同时承载数据业务和话音业务的网络中显得尤为重要。

* 公平性：优先级然保证了优先级高的结点有更低的接入时延，但是网络接入协议还必须同时保证优先级低的结点不会"饿死"，同等优先级的结点还要有相同或接近的接入时延参数。

3. 路由协议性能测试

路由协议的任务是维护网络拓扑，为结点之间的通信提供及时准确的路由信息，保证报文按照协议所提供的路径正确到达目的结点。针对现有Ad Hoc网络路由协议的特点，性能测试主要包括以下几个方面：

* 端到端时延与吞吐量：路由协议所处理的是源结点到目的结点之间的路径选择信息，所以源结点到目的结点之间(端到端)的行为最直接的测试内容就是时延和吞吐量。但是，这两个参数都与MAC层协议的效率直接相关。

* 路由发现时间(也称为路由重建时间)：直接说明了路由算法的效率，即从无法根据路由表得到路由到得到可用路由的时间。需要注意的是，这个测试参数适用于需求驱动路由算法(反应式)[1][5]和具有事件触发更新功能的路由表驱动型路由算法(先应式)[1][6]。

* 路由表收敛时间：对于路由表驱动型路由算法而言，路由协议在运行期间，路由表从初始状态到路由表稳定状态通常会有一个自动更新的过程，这个时间通常称为路由表收敛时间。

* 路由协议的效率：任何路由协议在运行过程中，都要有一定的路由协议开销，用于在结点之间维护网络的拓扑信息。对于无线网络而言，网络带宽非常有限，协议开销直接影响网络带宽的利用率，进而影响网络的扩展性。所以路由协议的效率也是我们重点考虑的测试参数之一。

性能测试的基本方法

Ad Hoc网络的性能测试的主要内容已经在第二节中进行了阐述，由于物理层的测试内容只涉及到点对点之间的通信。而且，无线终端设备厂商一般会事先提供相应的物理层参数，所以下面讨论的性能测试方法只与网络接入层和路由协议有关。

1. 接入层协议性能测试方法

(a) 接入时延测试

12 ALT="表1：给网络不同的性能测试内容赋予不同的加权值可以更加客观地反映网络的性能。">

结 点对所有到达发送缓冲区的数据包用时间戳进行标记，在该数据可以发送后，即满足下列条件，收到CTS数据帧并且是缓冲区最先要发送的报文，再记录下数据可 以成功发送的时间。这个时间与时间戳记录的时间相减即接入时延，在系统测试时，通常计算结点所有数据包的平均时延。接入时延测试如图1所示：

(b) 优先级测试

网 络中的优先级可以分为结点优先级和报文优先级。在统计意义下，优先级的测试要依赖于平均接入时延的计算。如果是对网络结点按照优先级进行区分，性能测试就 计算不同结点的平均接入时延。如果网络只支持报文优先级，就要对不同类型的报文进行区分，分别计算平均接入时延。对于同时支持结点优先级和报文优先级的网 络，测试要更加复杂。

(c) 公平性测试

公平性测试的依据主要是平均网络接入时延，优先级高的结点比优先级低的结点具有更小的平均接入时延。同时，不同优先级结点之间的时延差距要相对明显。例如，最高优先级结点与最低优先级结点之间的时延差距不到5%，就说明MAC层的网络优先级机制是失败的。

2. 路由协议性能测试方法

路 由协议所有的性能测试参数都需要在多跳网络中实际测量得到，要根据Ad Hoc网络的特点合理运用路由协议的性能测试方法。需要特别指出的是，网络的覆盖范围，网络结点的移动性等对网络路由协议的参数会产生较为明显的影响 [4]，上述问题将在第4节进行讨论。Ad Hoc网络的路由协议主要有如下几方面的特征[8]：

*分布式特征：该特征是Ad Hoc网络最突出的特征。

*无环路：路由协议的重要约束条件之一，可以简单地采用TTL(生存时间)来对"兜圈子"的报文进行控制，但是考虑协议的效率通常采用更好的办法。

*需求驱动(反应式)：路由协议并不主动维护路由表，当发现无法得到目的结点路由后，需求驱动路由协议发送路由请求信息。

*路由表驱动(先应式)：路由协议主动维护网络中的拓扑，定时更新路由表，有的协议还有更新触发功能，可以更快地发现新的可用路由。

*安全问题