The NS-2 Module for IEEE 802.11sWireless Mesh Networks

Download (1)

全文

(1)

IEEE 802.11s 無線網狀網路之 NS-2 模組建置與實作

The NS-2 Module for IEEE 802.11s Wireless Mesh Networks

Shih-Tsung Liang (梁世聰) 臺北市立教育大學資訊科學系 e-mail: stliang@ieee.org Sheng-Lung Lee (李昇龍) 臺北市立教育大學資訊科學系 e-mail: tim20214@yahoo.com.tw

摘要-近年來 IEEE 802.11s 無線網狀網路(Wireless Mesh

Network)一直受到廣泛的討論,並被視為促成無所不在 網路環境的重要技術之一。無線網狀網路乃是結合無線 區域網路(Wireless LAN)與隨意式網路(Ad Hoc)技 術,以提供低成本、高可靠性、以及擴大涵蓋範圍之無 線網路服務。此研究乃透過修改開放原始碼 NS-2 中 IEEE 802.11 的媒體存取控制(MAC)層,提供無線網狀網 路模組。實驗結果顯示所設計之模組與 IEEE802.11s 規 格相符。此外我們也提供安裝本模組所需之 NS-2 修補 程式(patch)以供後續相關研究參考。

關 鍵 詞 : IEEE 802.11s、無線網狀網路(Wireless Mesh

Network)、 NS-2。

1. 前言

NS-2 (network simulator version 2)【1】是 目前廣為學術界採用之網路模擬工具,研究人 員利用 NS-2 所提供之網路元件可評估現有與 新設計通信協定之效能。隨著行動通訊與無線 網路的發展,研究人員對無線網路模擬之需求 日益殷切。有鑑於此,NS-2 開發小組業已提供 IEEE 802.11【2】無線網路相關元件供研究人 員使用並獲得廣大的迴響。 1.1 研究動機 現有 NS-2 之 IEEE 802.11 實驗模組,僅提 供簡單的基地台(AP)基礎架構,並沒有無線網 狀網路的相關協定之建置。因此,我們想要從 中修改並加入 IEEE802.11s【3】無線網狀網路 模組,期能以 NS-2 來模擬無線網狀網路之運 行。同時也讓相關研究人員能夠以此模組為基 礎加以擴充,以便就其發明與創見進行模擬與 分析。 1.2 研究目標 依照上述所言,我們爲了要建立無線網狀 網路基礎架構,所訂定的目標如下: 1)建立無線網狀網路節點之間的連結資料表

(forwarding table) 和 無 線 網 狀 擷 取 點 (mesh access point)與工作站(STA)之間的代理資料表 (proxy table)。

2) 建立網狀節點(mesh STA)、網狀擷取 (mesh access point) 3) 建立無線網狀網路連線傳輸機制 透過上述模擬元件之建置,將能提供以下研究 所需之網路傳輸情境: a) 線網狀網路內的網狀節點能按照連結資料 表相互傳遞訊框。 b) 分屬不同網狀擷取點的工作站,能夠透過 網狀網路節點互相傳遞訊框。

2.

IEEE 802.11

S

無線網狀網路簡介

無線網狀網路(wireless mesh network)是種 在網路節點間透過動態路由的建立來進行資料 傳遞的架構,這種網路架構可以保持每節點之 間連線的完整,當網路拓墣中有節點失效時, 可以再形成新的路由,使資料能順利傳遞。 圖一:無線網狀網路簡圖。 Portal Mesh STA STA1 STA2 Mesh STA Mesh STA AP Mesh STA AP 802.x LAN STA3 MAP1 MAP2 MP1 Mesh STA1 1 2 2 3

(2)

2.1 無線網狀網路基本節點

圖一所示為一無線網狀網路之基本架構, 它包含的兩個部份。其一是網狀網路內的節 點,包括 1)網狀節點(mesh station),簡稱 mesh STA; 2) 網 狀 擷 取 點 ( mesh access point),簡稱 MAP; 以及 3)網狀入口點(mesh portal),簡稱 MP。 其二是非網狀網路內的節 點,即一般工作站(station),簡稱 STA。 Mesh STA 是無線網狀網路中最基本的節 點,負責無線網狀網路內各節點間之訊框轉 傳,如果既是網狀節點又有著 AP 的功能的節 點,也就是與工作站之間有連結關係且又是網 狀節點,稱為網狀擷取點;如果既是網狀節點 又有著連接網際網路功能的節點稱為網狀入口 點;一般 STA 則可透過一 MAP 或 MP 與無線 網 狀 網 路 連接 ,此時該 STA 稱為被代理者 (proxied STA),該 MAP 或 MP 則稱為該 STA 之代理者(proxy)。 2.2 連結資料表與代理資料表 在 IEEE 802.11s 無線網狀網路中,mesh STAs 間之信息傳遞路徑可藉由查詢自身所維 護之轉送表(forwarding table)得知。轉送表 內容主要包含 Dest、Nexthop、以及 Metric 三 個欄位。Dest 記錄的是傳送信息欲送達之位 址,也就是目的地 mesh STA 位址;Nexthop 記 錄的是從轉送表所在之 mesh STA 出發要前往 指定目的地 meshSTA 位址,下一站所要行經 的 mesh STA 的位址。Metric 所記錄的則是到 達目的地 mesh STA 所經過之累計鏈路成本。

此外如要透過無線網狀網路轉送信息至一 般 STA,則在查詢轉送表之前需先設法得知該

STA 之代理 mesh STA(亦稱為目地端 mesh STA)。根據 IEEE802.11s 規範,每一 mesh STA 乃各自維護其代理表(proxy table)用以 記錄此代理資訊。代理表的每一筆資料主要包 含 Addr、Proxy、以及 inMesh 等三個欄位。 Addr 所 記 錄 的 是 一 proxied STA 的 位 址 ; Owner 記錄的是此 STA 之 proxy mesh STA 的 位址。inMesh 所記錄的則是該 proxy mesh STA 是否為 MAP。例如,當一來源端 STA 要傳遞 資料給另一目地端 STA 時,來源端 STA 的 proxy mesh STA(亦稱為來源端 mesh STA)在 收到此信息後將透過查詢 proxy table 得知目的 地 STA 隸屬於哪一個 proxy mesh STA 所管 轄,繼而路徑中的每一 mesh STA 再查詢各自 的轉送表查出下一站 mesh STA 的位址,並據 以將信息傳遞到目的端 STA 所屬的 proxy mesh STA,最後再由該 proxy mesh STA 轉送到目的 端 STA。

2.3 無線網狀網路訊框格式

無線網狀網路訊框的格式與一般無線網路 訊框格式略有不同,原本 IEEE802.11 規範的位 址最多只到四個,在 IEEE802.11s 無線網狀網 路中,必須將來源端 mesh STA 與目的端 mesh STA 位址納入傳送訊框中,所以擴充到最多可 有六個位址。此外,AE 這欄在一般無線網路 訊框傳遞格式中設為 00,在無線網狀網路中, 則設為非 00 以作區隔,訊框格式詳如圖二, 位址及其相關欄位使用歸納如表一,其中粗線 表一:IEEE 802.11s 位址及相關欄位使用。 Usage To DS From DS AE Addr 1 Addr 2 Addr 3 Addr 4 Addr 5 Addr 6 IBSS 0 0 00 RA=DA TA=SA BSSID N/A N/A N/A

From AP 0 1 00 RA=DA TA= BSSID

SA N/A N/A N/A

To AP 1 0 00 RA=

BSSID

TA=SA DA N/A N/A N/A

Wireless DS 1 1 00 RA TA DA SA N/A N/A 1 1 10 RA TA Mesh DA Mesh SA DA SA Mesh data (unicast

Broadcast) 1 1 01 All-1s TA Mesh SA SA N/A N/A 1 1 01 RA TA Mesh SA Mesh DA N/A N/A Mesh (multihop action frame) 1 1 11 RA TA Mesh DA Mesh SA DA SA Octets : 1 1 4 (0-3) × 6 Mesh Flags Mesh Addressing Extension Addr AE PSL RSPI Rsvd Mesh TTL Mesh Sequence Number 4 5 6 Bits: 2 1 1 4 Frame Ctrl Dur /ID Addr 1 Addr 2 Addr 3 Seq Ctrl Addr 4 QoS Ctrl HT Ctrl Mesh Ctrl Frame Body FCS Octets 2 : 2 6 6 6 2 6 2 4 6-24 4 圖二:IEEE 802.11s 訊框格式。

(3)

框起來的部份與原本 IEEE 802.11 規範的訊框 格式相同。值得一提的是透過無線網狀網路傳 遞資料信息時,視目地端為一單獨 STA 或為群 體位址(例如廣播)時其使用到的位址欄位分 別為六個與四個。此外 IEEE 802.11s 目前也定 義一組管理訊框,稱為 multihop action frame, 用以支援前述代理表之維護。 2.4 無線網狀網路的資料傳遞 以圖一之網路拓樸為例,假設圖中每一 mesh STA 之轉送表與代理表之內容如表二。 若 STA1 想要透過無線網狀網路傳遞資料信息 時給 STA2 時,STA1 會先參照表一之 To AP 格式將該信息訊框封裝後送往其 proxy mesh STA,即 MAP1;MAP1 在收到該訊框後,由 代理表得知此訊框之目的地 STA2 係為 MAP2 所 代 理 , 並 經 由 轉 送 表 、 參照表一 之 Mesh Data (unicast)格式將訊框封裝後送往 MAP2; 最後 MAP2 再參照表一之 From AP 格式,將訊 框封裝後送達目的地 STA2。

3. NS-2 IEEE 802.11s 模組設計與實作

現行 NS-2 之 IEEE 802.11 無線區域網路相 關模組並不支援 IEEE 802.11s 無線網狀網路之 運行。在此,我們擬將原 IEEE802.11 模組加以 擴充使其模擬可支援網狀網路之部署。現階段 我們的建置已能支援 MeshSTA 與 MAP 基本之 多跳點(multi-hop)訊框轉送程序。主要工作 項目包括 1)MeshSTA(含 MAP)之設定;2) 轉 送 表 與 代 理 表 之 建 置 ; 3)MeshSTA ( 含 MAP)之資料轉送;以及 4)其他 NS-2 既有 IEEE 802.11 模組之修正。 3.1 MeshSTA 之設定 依現行 2 之設計,AP 之建立係由 NS-2 模 擬 平 台 之 TCL 腳 本 (script) 檔 , 以 命 令 (command)方式將無線節點設定成 AP。例如, 若無線節點 node_之設定如下:

set node_ [$ns_ node]

set mac_ [$node_ getMac 0] (1)

則欲將無線節點 node_組態為 AP 之設定如下:

$mac_ ap [$mac_ id] (2)

在此,我們沿用類似之設計,欲將上述無線節 點 node_組態為 mesh STA 之設定如下:

$mac_ mesh (3) 依此設計,若同時組態為 AP 與 mesh STA,則 此無線節點實為一 MAP。 3.2 轉送表與代理表之建置 圖三所示為所建置之轉送表與代理表之資 料結構。根據 IEEE 802.11s 規範,轉送表與代 理表內容之維護乃由尋徑協定(path selection protocol ) 與代理協定 ( proxy protocol )所負 責 。 目 前 IEEE 802.11s 預 設 之 尋 徑 協 定 為 HWMP(hybrid wireless mesh protocol),有關 代理協定之運行則除了定義代理更新信息格式 外並不在其規範之內,亦即設備廠商可依自己 設計自己的代理協定。

表二:轉送表與代理表。

MP1 Mesh STA1

Dest Nexthop Metric Dest. Nexthop Metric

Mesh STA1 Mesh STA1 1 MP1 MP1 1 MAP1 MAP1 2 MAP1 MP1 3 MAP2 Mesh STA1 3 MAP2 MAP2 2

MAP1 MAP2

Dest Nexthop Metric Dest. Nexthop Metric

MP1 MP1 2 MP1 Mesh STA1 3 Mesh STA1 MP1 3 Mesh STA1 Mesh STA1 2 MAP2 MAP2 3 MAP1 MAP1 3

(a) Forwarding Tables

MP1 Mesh STA1

Addr Proxy inMesh Addr Proxy inMesh

STA1 MAP1 Yes STA1 MAP1 Yes STA2 MAP2 Yes STA2 MAP2 Yes STA3 MP1 No STA3 MP1 No

MAP1 MAP2

Addr Proxy inMesh Addr Proxy inMesh

STA1 MAP1 Yes STA1 MAP1 Yes STA2 MAP2 Yes STA2 MAP2 Yes STA3 MP1 No STA3 MP1 No (b) Proxy Tables 圖三:轉送表與代理表資料結構。 struct forwarding_table { int dest; int nexthop; int distance;

struct forwarding_table *next; }; struct proxy_table { int mac; int proxy; int inmesh; int lifetime;

struct proxy_table *next; };

(4)

現階段本模組已完成以手動方式藉由 TCL 命令來維護轉送表與代理表,尋徑協定與代理 協定之建置將列為下一階段之主要工作目標。 手動維護轉送表之命令格式如下:

$mac_ forward $dest $nexthop $distance (4)

, 其 中 $dest 是 目 的 地 mesh STA 位 址 , $nexthop 是由此 mesh STA 到目的地 mesh STA 所要經過的下一個 mesh STA 位址,$distance 則為距離參數。維護代理表所需之 TCL 命令則 如下:

$mac_ proxy $proxiedSTA $proxy $inMesh $lifeTime (5)

,其中$proxiedSTA 是被代理之 STA 位址, $proxy 為 代 理 該 STA 之 mesh STA 位 址 , $inMesh 乃用以區別該代理 mesh STA 是否為 MAP,$lifeTime 則是此筆記錄之有效期限。 3.3 資料轉送程序 如圖四所示,首先我們將 mac_802.11.h 中 之無線網路訊框格式加以擴充以便支援 IEEE 802.11s 之 資 料 轉 送 。 值 得 注 意 的 是 , 在 此 mesh_control 結構中我們並未定義新的第 4 位 址欄位(即 dh_4a),而是與原來 IEEE 802.11 為 支 援 無 線 配 送 系 統 ( wireless distribution system)所需之第 4 位址欄位共用,以便於向 下相容。 此外 ns2 所提供之 IEEE 802.11 模組並未 考慮資料訊框在轉送過程中封裝之標頭內容與 大小應不盡相同,例如 STA 收自/送往 AP 之資 料訊框僅需 3 個位址欄位,而 AP 經由無線配 送系統轉送出去的資料訊框則需用到位址 4, 擴充成支援 IEEE 802.11s 後甚至需用到 6 個位 址 欄 位 。 對 此 , 我 們 針 對 資 料 訊 框 之 封 裝 (encapsulation)與卸裝(decapsulation)之訊 框大小依 IEEE 802.11 及 IEEE802.11s 所制定之 標頭格式加以修正以反應出正確資料訊框大 小,修正規則整理如表三。 圖五乃各類無線網路節點在收到資料訊框 時之接收與轉送程序示意圖。如圖所示,當接 收訊框之目的地為群組位址(group address) 時,不論是一般 STA、AP、mesh STA、亦或 是 MAP 於收到該訊框時皆需將之交由上層協 表三:IEEE 802.11s 資料訊框大小。 ToDS*FromDS AE Encapsulation ch->size() += phymib_.getHdrLen11(); Decapsulation ch->size() -= phymib_.getHdrLen11(); 0 ch->size() -= 24; Ch->size() += 24; 00 ch->size() -= 18; Ch->size() += 18; 1 01 ch->size() -= 12; Ch->size() += 12; 圖五:接收資料訊框之處理程序。 Unicast destined to Dest. Type Group addr. me other STA ○1 ○1 ○4

my associated STA other STA / (ToDS, FromDS)= (10) (1,1) AP ○1○2○3 ○1 ○3 ○2 ○4 Mesh STA ○1○2* ○1 ○2+

My proxied STA Other STA MAP ○1○2*○3 ○1 ○3 ○2+ CHANNEL LL MAC PHY IFQ 2 3 1 4 Upper Layer Flow Description ○1 本機接收 ○2 依表一WirelessDS格式封裝 ○2* 依表一Mesh data (broadcast) 格式封裝 ○2+ 依表一 Mesh data (unicast)

格式封裝 ○3 依表一From DS格式封裝 ○4 Discard 圖四:IEEE 802.11s 訊框之資料結構。 struct mesh_control { u_char mc_ae :2; u_char mc_psl :1; u_char mc_rspi :1; u_char mc_rsvd :4; u_int8_t mc_ttl; u_int32_t mc_sn; u_char dh_5a[ETHER_ADDR_LEN]; u_char dh_6a[ETHER_ADDR_LEN]; }; struct hdr_mac802_11 { struct frame_controldh_fc; u_int16_t dh_duration; u_char dh_ra[ETHER_ADDR_LEN]; u_char dh_ta[ETHER_ADDR_LEN]; u_char dh_3a[ETHER_ADDR_LEN]; u_char dh_4a[ETHER_ADDR_LEN]; u_int16_t dh_scontrol; u_int16_t dh_QoScontrol; u_int32_t dh_HTcontrol; struct mesh_control dh_mc;

u_char dh_body[1]; // for ANSI compatibility };

(5)

圖七:既有 IEEE 802.11 模擬記錄檔摘要。 定處理;如為 mesh STA(含 MAP)或一般 AP 則

另需複製並重新封裝該訊框後送往分配送系 統;若係 AP 或 MAP 還需再次複製並重新封裝 該訊框後送往所管轄或代理之 STA。當接收訊 框為單播(unicast),若目的位址與自己位址 相符則將之交由上層處理,否則後續之作為將 因無線網路節點類型之不同而有所差異。一般 STA 僅簡單將之丟棄;mesh STA 需將之轉往 目的 mesh STA;AP 與 MAP 則視目的位址是 否為自己管轄或代理之 STA 而決定係轉送給目 的 STA 或轉往目的 mesh STA。值得一提的是 當 AP 收到來自無線配送系統(亦即 ToDS=1 且 FromDS=1)之訊框但其目的為非其管轄之 STA 時,AP 將之丟棄的原因在於所提供之無 線配送系統如非透過 IEEE 802.11s 無線網狀網 路時僅限於單一跳接(single hop)。 3.4 其他 NS-2 既有 IEEE 802.11 模組之修正 在 此 模 組 建 置過程中 , 我們發現既有之 IEEE 802.11 模組在某些情況下之運作與標準協 定稍有出入。以下我們將以圖六之模擬情境來 説明既有 ns2 模組之問題。在模擬過程中,首 先所有 STAs 都各自與其鄰近 AP 完成認證 (authentication)與聯結(association),亦即 STA1 與 AP1 完成聯結,STA2 與 STA3 則與 AP2 取得聯結關係。繼而在 3-5 秒所進行由 STA3 傳送到 STA4 之 cbr1 傳輸亦順利完成, 表示同一 AP 管轄的 STAs 彼此之間的傳送可 正確運行。最後,由 STA1 傳送到 STA2 之 cbr2 傳輸在 7-10 秒期間無法進行,但卻在第 10 秒 STA2 往 AP1 方向移動後開始進行傳輸行 為。檢視其傳送過程之模擬紀錄(摘錄如圖 七)我們發現在 cbr2 傳送期間 STA1 所發出之 ARP Request 直到 STA2 到達 AP1 傳輸範圍後 才得到回應,顯見其無線配送系統之運作有 誤。

接著我們以 ARP 為出發點來探究並修正 此錯誤。ARP 協定運作原理為當來源 STA 要 傳送訊框到目的 STA 時,會先以廣播方式發出 ARP request 去詢問目的 STA 之實體位址,目 的 STA 在收到 ARP request 時將回覆 ARP reply 給來源 STA,之後雙方才能開始進行資料傳 送 。 依 據 原 來 模 組 的 運 作 當 AP 收 到 ARP request 封包時,ARP request 封包會以 FromDS 的廣播格式發給所有無線節點,而這也是為何 STA2 會在第 10 秒以後可收到 AP1 轉發之 ARP Request 繼而回覆 ARP Reply 之原因。但 依照 IEEE 802.11 的規範,當 AP 收到 ARP request 時,除應以 FromDS 的格式將其轉發給 自己管轄範圍內的 STAs 外,並應以 Wireless DS 的格式轉送給其他 AP 使其再次轉發給各自 所管轄的 STAs。 為了向下相容,我們所建置的模組除支援 IEEE 802.11s 網狀網路之模擬外,也可支援傳 統 IEEE 802.11 之無線配送系統。因此,本小 節 所 設 計 之 模 擬 情 境 , 可 在 我 們 提 供 的 IEEE802.11s 模組下順利進行。 圖六:既有 IEEE 802.11 模組模擬情境。 STA1 STA2 STA3 AP1 AP2 cbr2 null_ udp2 cbr1 udp1 (250,50) (300,100) (500,100) (550,150) (550,50) sec cbr1 cbr2 3 7 12 0 STA2 (550,50) move 10

(6)

4.

模組驗證

在此章節中我們將進行所設計模組之驗 證。首先為了驗證向下相容性,我們將不修改 原圖六模擬情境之 TCL 劇本檔,以所設計模組 進行模擬。其次我們將驗證所設計之模組確可 正確進行 IEEE 802.11s 無線網狀網路之模擬。 4.1 向下相容性驗證 圖八與圖九所示分別為以我們設計之模組 進行模擬圖六情境之模擬結果快照圖與部份記 錄檔。如圖八所示在 7.1.秒左右之快照圖中可 看出 STA1(node 0)與 STA2(node 3)之間 的傳輸可藉由無線配送系統順利完成。由圖九 (a)中所節錄之模擬記錄檔可看出,相較於既有 IEEE802.11 模組在相同情境下之模擬時會在第 7 秒後因 ARP 無法透過無線配送系統正確運行 而無法進行資料傳輸,我們所設計之模組在 cbr2 進行之初 STA1 即可正確藉由 ARP 協定取 得 STA2 之實體位址,其後續之資料傳輸則如 圖九(b)之模擬記錄檔所示亦正確無誤。 4.2 IEEE 802.11s 協定運行之驗證 為 驗 證 所 設 計 之 模 組 確 能 支 援 IEEE 802.11s 無線網狀網路之模擬,我們將圖六之模 擬情境加以擴充,除多納入一 meshSTA、將原 來兩個 APs 組態設定為 MAPs 外,並將各節點 位置加以調整以使得 MAP1 與 MAP2 之間需透 過新加入之 meshSTA 才能交換信息。另外, 由於本模組並未建置特定之尋徑協定與代理協 定,每個 meshSTA(含 MAP)之轉送表與代 理表均需以手動方式設定。依此擴充後之網路 模擬情境如圖十。 圖八:向下相容驗證模擬結果快照圖。 圖九:向下相容驗證實驗模擬記錄檔摘要。

(a) ARP Transactions

(b) Data Transactions 圖十: IEEE 802.11s 模組模擬情境。 STA1 STA2 STA3 MAP1 MAP2 cbr2 null_ udp2 cbr1 udp1 (150,50) (200,100) (600,100) (650,150) (650,50) sec cbr1 cbr2 3 7 12 0 10 Mesh STA (400,100)

(7)

實驗結果顯示 MAP1 與 MAP2 都會定時發 出 beacon 給鄰近的 STAs。因此一開始 STA1 順利與 MAP1 完成認證與聯結,STA2 和 STA3 則與 MAP2 完成認證與聯結。接著,cbr1 於第 3 秒開始之初 STA3 先藉由 ARP 獲取 STA2 之 實體位址後完成後續之資料傳輸,顯示所設計 之模組在模擬同 一 MAP 管轄之 STAs 間之傳 輸時可正確運行。最後,我們也透過於第 7 秒 開始的 cbr2 驗證了不同 MAPs 代理與管轄的 STAs 之間的傳輸亦可正確運行。 圖十一所示為以我們設計之模組進行圖十 情境模擬所得在 7 秒左右之結果快照圖,模擬 結果紀錄則摘要如圖十二。如圖所示,在大約

7 秒 時 , STA1 ( node 0 ) 開 始 發 送 ARP REQUEST 廣播訊框來詢問 STA2(node 4)的 實體位址 ,當 MAP1(node 1)收到該訊框 後,除往上層傳送確認其並非 ARP 詢問標的之 外,還會發送兩種不同格式的訊框出去,一種 是 FromDs 格式,另一種則是 Wireless DS 格 式,由紀錄檔可看出,FromDs 格式訊框除了 MAP1 管轄的 STAs(範例中僅有 STA1)外其 餘都不會接收。當發送是 Wireless DS 格式訊 框 , 則 負 責 送 往 其 他 相 鄰 mesh STAs ( 含 MAPs),範例中僅有 Mesh STA 將收到此訊 框。繼而,MeshSTA 亦往上層傳送確認其並非 ARP 詢問標的並再轉發 Wireless DS 格式訊框 給其他 mesh STAs(含 MAPs)。此時雖然 MAP1 和 MAP2 都會收到該訊框,MAP1 因檢 查 Mesh Squence Number 欄位的結果顯示其為

重複接收而將之丟棄。MAP2(node 3)在收到 該訊框後同樣也會往上層傳送確認其並非 ARP 詢問標的並分別送出前述之 FromDs 格式與 Wireless DS 格 式 訊 框 。 當 訊 框 送 達 STA2 ( node 4 ) 時 , STA 2 將 循 MAP2→Mesh STA→MAP1路徑回傳 ARP REPLY 給 STA1。 完成 ARP 後 cbr2 則循 STA1→MAP1→Mesh STA→MAP2→STA2路徑進行資料傳輸。

圖十一:IEEE802.11s 驗證模擬結果快照圖。 圖十二:驗證實驗模擬記錄檔摘要。

(a) ARP Transactions

(8)

5.

結論與未來工作

在本論文中我們以 NS-2.33 為開發平台, 將既有之 IEEE 802.11 模組加以擴充以支援 IEEE802.11s 無線網狀網路協定之模擬。所設 計之模組除能向下相容並正確反應資料封裝大 小外,亦修正了既有模組無法正確支援無線配 送系統之問題。實驗結果顯示所設計之模組確 能正確模擬最新規格 3.0 版之 IEEE 802.11s 無 線網狀網路。現階段我們的 IEEE 802.11s 模組 尚未支援特定之尋徑協定,僅提供在 TCL 劇本 檔以手動之組態設定方式設定,目前我們已開 始著手建置標準規格中所預設之 HWMP 尋徑 協定。此外 IEEE 802.11s 中僅定義代理協定之 信息格式,其運作細節則不在其制定之規範 內,因此在我們的模組中目前亦僅由 TCL 劇本 檔以手動之組態設定方式來建立代理表,未來 我們將尋求並建置有效的代理表協定。最後, 我們已將所設計之模組作成修補程式(patch)[4] 並且分享給無線網狀網路研究人員,使其能據 以擴充作為評估所設計協定效能之模擬平台。

參考文獻

[1] TheVINT Project,TheNetwork Simulator─ NS-2, available: http://nsnam.isi.edu/nsnam/ . [2] IEEE Standard 802.11-1999: “Part 11:

Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,” 1999.

[3] IEEE P802.11s/D3.0. Draft amendment to standard IEEE 802.11: ESS Mesh Networking, March 2009.

[4] Shih-Tsung Liang, Release Notes and Patch Files for Building and Extending the Feasible Simulation Platform supported with Multiple Versions of NS-2, 2009, Available: http://tmue.edu.tw/~stliang/release/multivers4ns2.htm.

數據

Updating...

參考文獻