PERFORMANCE COMPARISON OF VANET PROTOCOLS
Date
2022-02-28
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The use of devices with wireless technologies such as laptops and mobile phones are
very popular. These devices influence the use of wireless networks such as ad hoc
networks. Mobile ad hoc network (MANET) is a group of devices that are connected
to each other by wireless links without any centralized controlling or infrastructure.
Nodes (devices) of this network change their locations, and also the number of nodes
may change during the time. Therefore, the topology type of this network is known
as dynamic. Nodes in a dynamic topology communicate with each other using
routing protocols. Routing protocols are responsible for finding a path between nodes.
These protocols have a significant role for the total performance of the ad hoc
networks. Routing protocols of ad-hoc networks are divided into the following;
proactive, reactive and hybrid routing protocols. Different types of routing protocols
for ad-hoc networks are proposed by network designers and researchers to enhance
the performance of ad hoc networks by finding the shortest and efficient route
establishment between two nodes for message delivery. To evaluate and compare the
performance of routing protocols, a number of performance metrics are used. Each of
these methods has its own properties and is suitable for a specific application type.
In this study, five well-known ad hoc routing protocols (OLSR, AODV, TORA, DSR,
and GRP) are analyzed and compared according to their performance using FTP (low,
high) and HTTP (light, heavy) applications. Routing protocols are analyzed with
respect to the following metrics; the number of nodes and mobility speed. For
comparison among the mentioned protocols, end-to-end delay and throughput are
measured and used.
OPNET simulator version 14.5 is used to model and simulate ad hoc networks. The
results of experimental simulations show that OLSR has better performance than the
other protocols. With OLSR protocol, the time that is required to transfer a packet
from source to destination is less than the time taken by AODV, TORA, DSR, and
GRP. AODV is better than OLSR in low-density networks and low mobility speed in
some cases. AODV is again better when a few nodes are communicating. On the
other hand, normalized routing load of OLSR is getting up compared with AODV
when the numbers of communicating nodes are increasing with all mobility speed.
Description
VANET PROTOKOLLERİNİN PERFORMANS KARŞILAŞTIRMASI
ÖZ: Dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonları gibi kablosuz teknolojilere sahip cihazların kullanımı çok yaygındır. Bu cihazlar, ad hoc ağları gibi kablosuz ağların kullanımını etkilemektedir. Mobil ad hoc ağları (MANET) merkezi bir kontrol veya altyapı olmaksızın kablosuz bağlantılar vasıtasıyla birbirine bağlı olan bir cihaz grubudur. Bu ağın düğümleri (cihazları) konumlarını değiştirir ve aynı zamanda düğüm sayısı da zaman içinde değişebilir. Bu nedenle, bu ağın topoloji türü dinamik olarak bilinir. Dinamik bir topolojideki düğümler, yönlendirme protokolleri kullanarak birbirleriyle iletişim kurar. Yönlendirme protokolleri, düğümler arasında bir yol bulmaktan sorumludur. Bu protokollerin, ad hoc ağların toplam performansı için önemli bir rolü vardır. Ad hoc ağların yönlendirme protokolleri proaktif, reaktif ve hibrid yönlendirme protokolleri olarak sınıflandırılır. Ağ tasarımcıları ve araştırmacılar tarafından, ileti teslimi amacıyla iki ağ arasındaki en kısa ve verimli rota belirleme yöntemini kullanarak ad-hoc ağların performansını artırmak için farklı yönlendirme protokolleri önerilmiştir. Yönlendirme protokollerinin performansını değerlendirmek ve karşılaştırmak için, bir takım performans ölçümleri kullanılır. Bu yöntemlerin her biri kendi özelliklerine sahiptir ve belirli bir uygulama türü için uygundur. Bu çalışmada, beş iyi bilinen ad hoc yönlendirme protokolü (OLSR, AODV, TORA, DSR ve GRP), FTP (düşük, yüksek) ve HTTP (hafif, ağır) uygulaması kullanılarak analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Yönlendirme protokolleri aşağıdaki metriklere göre analiz edilmektedir: düğüm sayısı ve hareket hızı. Sözü edilen protokoller arasında karşılaştırma yapılması için, uçtan uca gecikme ve verim, ölçülmekte ve kullanılmaktadır. Ad hoc ağları modellemek ve simüle etmek için OPNET simülatörü sürüm 14.5 kullanılmıştır. Deneysel simülasyonların sonuçları, OLSR'nin diğer protokollerden daha iyi performans verdigini göstermektedir. OLSR protokolü ile, bir paketi bir kaynaktan hedefe aktarmak için gereken zaman, AODV, TORA, DSR ve GRP tarafından geçen zamandan daha azdır. AODV, düşük yoğunluklu ağlarda ve bazı düşük mobilite hızında OLSR'den daha iyi sonuş vermektedir. Birkaç düğüm iletişim kurduğunda AODV yine daha iyidir. Öte yandan, düğüm sayısı arttıkça tüm hareket hızlarında, OLSR'nin normalleştirilmiş yönlendirme yükü AODV ile karşılaştırıldığında yükselmektedir.
ÖZ: Dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonları gibi kablosuz teknolojilere sahip cihazların kullanımı çok yaygındır. Bu cihazlar, ad hoc ağları gibi kablosuz ağların kullanımını etkilemektedir. Mobil ad hoc ağları (MANET) merkezi bir kontrol veya altyapı olmaksızın kablosuz bağlantılar vasıtasıyla birbirine bağlı olan bir cihaz grubudur. Bu ağın düğümleri (cihazları) konumlarını değiştirir ve aynı zamanda düğüm sayısı da zaman içinde değişebilir. Bu nedenle, bu ağın topoloji türü dinamik olarak bilinir. Dinamik bir topolojideki düğümler, yönlendirme protokolleri kullanarak birbirleriyle iletişim kurar. Yönlendirme protokolleri, düğümler arasında bir yol bulmaktan sorumludur. Bu protokollerin, ad hoc ağların toplam performansı için önemli bir rolü vardır. Ad hoc ağların yönlendirme protokolleri proaktif, reaktif ve hibrid yönlendirme protokolleri olarak sınıflandırılır. Ağ tasarımcıları ve araştırmacılar tarafından, ileti teslimi amacıyla iki ağ arasındaki en kısa ve verimli rota belirleme yöntemini kullanarak ad-hoc ağların performansını artırmak için farklı yönlendirme protokolleri önerilmiştir. Yönlendirme protokollerinin performansını değerlendirmek ve karşılaştırmak için, bir takım performans ölçümleri kullanılır. Bu yöntemlerin her biri kendi özelliklerine sahiptir ve belirli bir uygulama türü için uygundur. Bu çalışmada, beş iyi bilinen ad hoc yönlendirme protokolü (OLSR, AODV, TORA, DSR ve GRP), FTP (düşük, yüksek) ve HTTP (hafif, ağır) uygulaması kullanılarak analiz edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Yönlendirme protokolleri aşağıdaki metriklere göre analiz edilmektedir: düğüm sayısı ve hareket hızı. Sözü edilen protokoller arasında karşılaştırma yapılması için, uçtan uca gecikme ve verim, ölçülmekte ve kullanılmaktadır. Ad hoc ağları modellemek ve simüle etmek için OPNET simülatörü sürüm 14.5 kullanılmıştır. Deneysel simülasyonların sonuçları, OLSR'nin diğer protokollerden daha iyi performans verdigini göstermektedir. OLSR protokolü ile, bir paketi bir kaynaktan hedefe aktarmak için gereken zaman, AODV, TORA, DSR ve GRP tarafından geçen zamandan daha azdır. AODV, düşük yoğunluklu ağlarda ve bazı düşük mobilite hızında OLSR'den daha iyi sonuş vermektedir. Birkaç düğüm iletişim kurduğunda AODV yine daha iyidir. Öte yandan, düğüm sayısı arttıkça tüm hareket hızlarında, OLSR'nin normalleştirilmiş yönlendirme yükü AODV ile karşılaştırıldığında yükselmektedir.
Keywords
computer engineering