仿真vs.半实物仿真：自组网路由协议比较研究*
赵玉亭1，戴冠中1，徐浩1，慕德俊1
(1．西北工业大学自动化学院,陕西省西安市 710072)
摘 要: 通过仿真和实时半实物仿真两种方法比较了多种路由协议对多跳自组网实时视频传输的支持能力。结果表明，对视频质量起至关作用的分组成功投递率（PDR）参数在基于软件仿真和实时半实物仿真得到的性能指标相差较大，对于视频传输的研究，采用半实物仿真得到的主观评价和客观评价更加真实和具有说服力；基于半实物实时仿真的结果表明，跳数大于某一门限值以后，PDR随跳数的增多线性下降，PDR低于72%时，视频质量就无法令人接受了。 关键词: 半实物仿真; 无线; 自组织网络; 压缩视频; 实时 中图法分类号: TP393.01 文献标识码: A
1 引言
无线移动自组织网络（Wireless Mobile Ad-hoc Networks ，简称Ad Hoc网络）是由一组自治无线移动通信节点组成的网络。Ad Hoc网络无需中心控制节点，在军事通信网络、应急抢险救灾、传感器网络、家庭内部网络、个人信息网络等领域有着广泛的应用前景，近年来已经成为学术界的一个研究热点。
当前对Ad Hoc网络的研究成果大多是基于网络仿真软件得到的[1][2][3][4][5]，常用的仿真软件如NS-2[6]、QualNet [7]、OPNET [8]，但仿真软件得到的结果一般为某些客观性能指标，形式比较单一；同时仿真软件得到的结果虽然能够给出应用层协议的端对端延时和抖动，但是无法体现网络实时性传输的作用于高层应用的效果。在我们进行的Ad Hoc网络多媒体数据传输的研究时，需要进行直观的评价，如直接看到图像、视频的显示效果，或者直接听到声音效果。这就迫使我们开发出一种新的Ad Hoc 网络仿真方法，达到上述要求。
Ad Hoc网络有别于2G 和3G 等商用通信网络，一般为专用网络，研究开发人员应该针对不同的需求进行优化设计与实现。当前大量的协议研究都是基于“散布式”网络场景的，即某一固定区域内散布着一定数量（一般为几十个）的节点并进行随机路点（Random Waypoint）移动[9][10][11]。但是，在实际应用场合，节点的配置和移动都是具有特定要
求的，数量也未必需要很多，如科罗拉多大学进行的无人机Ad Hoc网络研究[12][13]。多跳Ad Hoc网络充分利用了Ad Hoc多跳组网特性，能够有效扩展网络通信覆盖距离，进行协作式组网，实现信息共享，可广泛用于无人机远程侦察、传感器远程信息获取、网区内信息共享、无中心视频会议等应用场合。
本文主要考察多跳Ad Hoc网络中实时视频传输的性能，通过网络仿真和实时半实物网络仿真两种方法，比较了多跳Ad Hoc网络路由协议对实时视频的支持能力，给出了视频图像的主观评价和客观评价。本文余下部分组织如下：第2部分描述了多跳Ad Hoc网络场景；第3部分进行了软件仿真，得到了端对端延时、端对端抖动和PDR 性能参数；接着基于自行构建的实时半实物网络仿真平台进行了实时视频传输仿真实验，给出了传输图像的主观评价；最后对实验结果进行了总结。
2 静态多跳Ad Hoc网络设置
我们设置的多跳Ad Hoc网络拓扑结构如图1所示。
图1 多跳Ad Hoc网络拓扑结构
其中，节点的MAC 协议和PHY 协议都采用802.11b 。节点不进行移动，节点之间的间隔保证了一个节点只能与其左右两个紧邻（如果有左右两个紧邻节点的话）的节点进行视距直接通信，而大于此距离就需要经过中继节点进行多跳转发了。最左端的节点是视频流发送节点，最右端的节点为视频*基金项目：航空科学基金（01F53029）；西北工业大学科技创新基金项目《空基信息网中动态组网的关键技术研究》2005。
流接收节点，通过改变节点的个数，就可以实现不同跳数情况下视频流的传输。
我们采用了多种路由协议进行网络传输，包括AODV 、DSR 、OLSR 、Fisheye 等常见的Ad Hoc路由协议，协议参数取值皆为路由协议的默认值。实验从1跳（两个节点）开始到10跳（11个节点）结束，共有13种路由协议可以选择。我们得到了每次实验对应的PDR 。
图4 软件仿真得到的PDR
可以看出，端对端延时、端对端抖动随着跳数的增多都线性增大，这是由于经过多跳的协议栈处理，每一跳都叠加了处理延时和抖动。
对于PDR ，某些路由协议经过了即使多跳的传输，还能够保持PDR 几乎没有损失，后面的实时半实物仿真结果表明，在实际的应用当中，这么高的PDR 是无法保证的。
3 软件仿真
我们采用了QualNet 网络仿真软件进行了上述多种情况下的仿真实验，得到的结果包括端对端延时、端对端抖动和分组成功接收率（PDR ），分别如图2、图3和图4所示。图3所示的端对端抖动当中，IARP 和Fisheye 这三种路由协议在几跳之后的数值比较大（Fisheye 和IARP 在5跳时分别达到112.37ms 和154.73ms ），故没有显示出来。OLSR 路由协议对应的抖动在9跳和10跳时达到了67.83ms 和79.71ms 。
4 实时半实物仿真
我们构建了实时半实物网络仿真平台，通过改变网络的配置，包括网络拓扑、节点数量、协议栈配置、移动性参数、背景业务流量等网络相关参数，可以直接观察到实时视频流的接收质量，进行主观评价；同时通过记录的参数得到视频分组成功投递率（Packet Delivery Ratio, PDR）、延时、抖动等参数，进行网络协议的定量比较与客观评价。
4.1实时半实物仿真平台
我们开发的实时半实物网络仿真平台包括三台连接在同一局域网内的计算机，平台的构架如图5所示。
视频编码发送网络模拟器视频解码输出
图5 实时视频传输仿真平台
针对网络模拟传输的实时性要求，我们选择了QualNet 作为网络模拟器。我们选用了www.videolan.org 开发的VLC media player 0.8.5-svn-20051102-1951作为实时传输播放工具。
VLC 能够支持多种音频和视频的本地播放、转码、网络实时接收播放，能够满足我们提出的视频评估实验平台的要求。
通过改变视频编解码器的类型和参数、模拟网络的拓扑、流量、协议栈等配置，我们进行了多种
情况下网络实时视频传输的实验。
图3 软件仿真得到的端对端抖动
4.2 半实物仿真结果及评价
我们选择了一个经过WMV 编码的视频片断进行传输，分辨率320×240，长度1分42秒，共传输2121个视频分组，分组平均长度为1.3KB 。网络中只有我们发送的实时视频流，没有任何其它背景流量。
仿真实验成功记录了模拟网络输入的实时视频流数据包个数、经过传输递交给视频解码器的数据包个数，还记录了视频数据接收结果以便于进行
离线回放观察从而执行视频质量的主观评价。
基于我们的实验结果，我们对Ad Hoc网络实时视频传输的性能进行了评价，评价分为主观评价和客观评价两个部分。
4.2.1 视频质量的主观评价
我们记录了各种实验情况下的接收视频流，通过离线回放进行了主观评价。下面以AODV 路由协议为例，给出了视频序列中同一图像在1~8跳情况下的截图，如图6所示。可以看到，在超过3跳的中继传输以后，已无法得到可接受的视频质量。
图8 软件仿真和实时半实物仿真得到的PDR 差异
可以看出，两种仿真方法得到的PDR 数值相差很大，作为实时多媒体信息传输的评估，实时半实物仿真得到的数据和主观评价结果更加真实，具有说服力。
5 结语
我们通过软件与实时半实物仿真对静态多跳Ad Hoc网络中实时视频传输的性能质量进行了评估。结果表明，对视频流的解码质量起着至关重要作用的分组成功投递率（PDR ）参数，在基于软件
图6 AODV协议下1~8跳的视频截图
仿真中得到的性能指标和半实物仿真得到的值相差较大；基于半实物仿真的结果表明，跳数大于某一门限值以后，路由协议得到的PDR 随跳数的增多线性下降，PDR 低于72%时，视频质量就无法令人接受了；对于实时多媒体信息的传输的研究，采用实时半实物仿真得到的主观评价和客观评价更加真实和具有说服力。 参考文献：
[1]
Shiwen Mao, Shunan Lin, Shivendra S. Panwar, Yao Wang, and Emre Celebi, Video Transport Over Ad Hoc Networks: Multistream Coding With Multipath Transport [J], IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, VOL. 21, NO. 10, DECEMBER
4.2.2 PDR的客观评价
基于记录的分组成功接收数量，我们计算出了PDR ，PDR 随跳数的变化曲线如图7所示。可以看出，在静态多跳Ad Hoc网络中，PDR 对视频流的解码回放质量起着至关重要的作用；在跳数大于某一门限以后，PDR 随着中继节点数量的增多呈近似线性下降；Bellmanford 路由协议的性能最好，主观评价表明，Bellmanford 最多在5跳时候还能够提供差强人意的图像质量；在PDR 降低到72%以下时，接收视频质量就无法令人接受了。
2003, pp. 1721-1737. [2]
Qi Qu, Yong Pei, James W. Modestino, Xusheng Tian and Bin Wang, CROSS-LAYER DESIGN FOR DELAY-CONSTRAINED ERROR-RESILIENT VIDEO COMMUNICATIONS OVER WIRELESS AD-HOC NETWORKS [J], IEEE International Conference on Image Processing, Volume 3, 11-14 Sept. 2005 Page(s):III - 720-23.
[3] Ahmed Abd El Al, Tarek Saadawi, Myung Lee,
Improving Interactive Video in Ad-hoc Networks Using Path Diversity [J], 2004 IEEE International Conference on Mobile Ad-hoc and Sensor Systems, pp. 369-378. [4]
Toshiro Nunome and Shuji Tasaka, Application–Level QoS Assessment of Continuous Media Multicasting in a Wireless Ad Hoc Network [J], Conf. Rec. IEEE International Conference on Communications (ICC 2004), pp. 2047-2053, June 2004. [5]
赵玉亭，戴冠中等，基于QualNet 仿真器的Ad Hoc路由协议比较研究[C]，’05全国仿真技术学术会议论文集，青海西宁，2005年7月。 [6]
The Network Simulator - ns-2, .
图7 不同路由协议下PDR 随跳数的变化
4.3 两种仿真结果的比较
我们将软件仿真和实时半实物仿真得到的PDR 值做了对比，作为例子，AODV 、Bellmanford 、DSR 和ZRP 协议对应的PDR 曲线如图8所示。
[7] QualNet Network Simulator by Scalable Network
Technologies, www.scalable-networks.com [8]
OPNET Technologies, Inc.,
NOBLE, Random waypoint considered harmful [J], IEEE INFOCOM 2003, pp. 1312--1321.
[10] SHIWEN MAO, DENNIS BUSHMITCH, SATHYA
NARAYANAN, SHIVENDRA S. PANWAR, MRTP: a multiflow real-time transport protocol for ad hoc networks [J], IEEE TRANSACTIONS ON MULTIMEDIA, VOL. 8, NO. 2, APRIL 2006, pp. 356- 369.
[11] CARLOS T. CALAFATE, M. P. MALUMBRES, P.
MANZONI, Performance of H.264 compressed video streams over 802.11b based MANETs [J], Proceedings of the 24th International Conference on Distributed Computing Systems Workshops (ICDCSW’04), pp. 776-781.
[12] T.X BROWN, S. DOSHI, S. JADHAV and J.
HIMMELSTEIN, Test bed for a wireless network on small UAVs [C], AIAA 3rd "Unmanned Unlimited" Technical Conference, Workshop and Exhibit, Chicago, IL, 20-23 September 2004.
[9] JUNGKEUN YOON, MINGYAN LIU, and BRAIN
[13] T.X BROWN, B. ARGROW, C. DIXON, S. DOSHI, R.G.
THEKKEKUNNEL, D. HENKEL, Ad hoc UAV-Ground network (AUGNet) [C], AIAA 3rd "Unmanned Unlimited" Technical Conference, Workshop and Exhibit, Chicago, IL, 20-23 September 2004.
作者简介:
赵玉亭(1977－), 男, 陕西西安人, 博士研究生, 主要研究方向：移动自组织网络、无线网络视频通信；戴冠中(1937－), 男, 上海人, 教授博士生导师, 主要研究方向：复杂系统优化控制；徐浩(1979－) ，男，陕西西安人，博士研究生，主要研究方向：移动自组织网络；慕德俊(1963－), 男, 山东荣成人, 教授, 博士生导师, 主要研究方向：并行处理、信息安全等。
Software Simulation vs. Hardware-In-The-Loop Simulation: Comparison Study of Routing Protocols in Ad Hoc Networks
ZHAO Yu-ting1, DAI Guan-zhong 1, XU Hao 1, MU De-jun 1
（1．Automation School, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China） Abstract
The capabilities of supporting real-time video in ad hoc networks of several routing protocols are compared with software and Hardware-In-The-Loop (HITL) simulation. Test results show that the most important parameter for video performance, the packet delivery ratios (PDR) value, got from software simulation is very different from the value got from HITL simulation for the same routing protocol. Results also show that the PDR performance of routing protocols have similar trends of linear descending with the increase of hop-count after certain thresholds. The video quality after more than 5-hop real-time transport can not be accepted even with the Bellmanford routing protocol, which offers the best PDR performance than any other routing protocol in the tests.
Keywords : Hardware-In-The-Loop; Wireless; Ad Hoc Networks; Compressed Video; Real-time
仿真vs.半实物仿真：自组网路由协议比较研究*
赵玉亭1，戴冠中1，徐浩1，慕德俊1
(1．西北工业大学自动化学院,陕西省西安市 710072)
摘 要: 通过仿真和实时半实物仿真两种方法比较了多种路由协议对多跳自组网实时视频传输的支持能力。结果表明，对视频质量起至关作用的分组成功投递率（PDR）参数在基于软件仿真和实时半实物仿真得到的性能指标相差较大，对于视频传输的研究，采用半实物仿真得到的主观评价和客观评价更加真实和具有说服力；基于半实物实时仿真的结果表明，跳数大于某一门限值以后，PDR随跳数的增多线性下降，PDR低于72%时，视频质量就无法令人接受了。 关键词: 半实物仿真; 无线; 自组织网络; 压缩视频; 实时 中图法分类号: TP393.01 文献标识码: A
1 引言
无线移动自组织网络（Wireless Mobile Ad-hoc Networks ，简称Ad Hoc网络）是由一组自治无线移动通信节点组成的网络。Ad Hoc网络无需中心控制节点，在军事通信网络、应急抢险救灾、传感器网络、家庭内部网络、个人信息网络等领域有着广泛的应用前景，近年来已经成为学术界的一个研究热点。
当前对Ad Hoc网络的研究成果大多是基于网络仿真软件得到的[1][2][3][4][5]，常用的仿真软件如NS-2[6]、QualNet [7]、OPNET [8]，但仿真软件得到的结果一般为某些客观性能指标，形式比较单一；同时仿真软件得到的结果虽然能够给出应用层协议的端对端延时和抖动，但是无法体现网络实时性传输的作用于高层应用的效果。在我们进行的Ad Hoc网络多媒体数据传输的研究时，需要进行直观的评价，如直接看到图像、视频的显示效果，或者直接听到声音效果。这就迫使我们开发出一种新的Ad Hoc 网络仿真方法，达到上述要求。
Ad Hoc网络有别于2G 和3G 等商用通信网络，一般为专用网络，研究开发人员应该针对不同的需求进行优化设计与实现。当前大量的协议研究都是基于“散布式”网络场景的，即某一固定区域内散布着一定数量（一般为几十个）的节点并进行随机路点（Random Waypoint）移动[9][10][11]。但是，在实际应用场合，节点的配置和移动都是具有特定要
求的，数量也未必需要很多，如科罗拉多大学进行的无人机Ad Hoc网络研究[12][13]。多跳Ad Hoc网络充分利用了Ad Hoc多跳组网特性，能够有效扩展网络通信覆盖距离，进行协作式组网，实现信息共享，可广泛用于无人机远程侦察、传感器远程信息获取、网区内信息共享、无中心视频会议等应用场合。
本文主要考察多跳Ad Hoc网络中实时视频传输的性能，通过网络仿真和实时半实物网络仿真两种方法，比较了多跳Ad Hoc网络路由协议对实时视频的支持能力，给出了视频图像的主观评价和客观评价。本文余下部分组织如下：第2部分描述了多跳Ad Hoc网络场景；第3部分进行了软件仿真，得到了端对端延时、端对端抖动和PDR 性能参数；接着基于自行构建的实时半实物网络仿真平台进行了实时视频传输仿真实验，给出了传输图像的主观评价；最后对实验结果进行了总结。
2 静态多跳Ad Hoc网络设置
我们设置的多跳Ad Hoc网络拓扑结构如图1所示。
图1 多跳Ad Hoc网络拓扑结构
其中，节点的MAC 协议和PHY 协议都采用802.11b 。节点不进行移动，节点之间的间隔保证了一个节点只能与其左右两个紧邻（如果有左右两个紧邻节点的话）的节点进行视距直接通信，而大于此距离就需要经过中继节点进行多跳转发了。最左端的节点是视频流发送节点，最右端的节点为视频*基金项目：航空科学基金（01F53029）；西北工业大学科技创新基金项目《空基信息网中动态组网的关键技术研究》2005。
流接收节点，通过改变节点的个数，就可以实现不同跳数情况下视频流的传输。
我们采用了多种路由协议进行网络传输，包括AODV 、DSR 、OLSR 、Fisheye 等常见的Ad Hoc路由协议，协议参数取值皆为路由协议的默认值。实验从1跳（两个节点）开始到10跳（11个节点）结束，共有13种路由协议可以选择。我们得到了每次实验对应的PDR 。
图4 软件仿真得到的PDR
可以看出，端对端延时、端对端抖动随着跳数的增多都线性增大，这是由于经过多跳的协议栈处理，每一跳都叠加了处理延时和抖动。
对于PDR ，某些路由协议经过了即使多跳的传输，还能够保持PDR 几乎没有损失，后面的实时半实物仿真结果表明，在实际的应用当中，这么高的PDR 是无法保证的。
3 软件仿真
我们采用了QualNet 网络仿真软件进行了上述多种情况下的仿真实验，得到的结果包括端对端延时、端对端抖动和分组成功接收率（PDR ），分别如图2、图3和图4所示。图3所示的端对端抖动当中，IARP 和Fisheye 这三种路由协议在几跳之后的数值比较大（Fisheye 和IARP 在5跳时分别达到112.37ms 和154.73ms ），故没有显示出来。OLSR 路由协议对应的抖动在9跳和10跳时达到了67.83ms 和79.71ms 。
4 实时半实物仿真
我们构建了实时半实物网络仿真平台，通过改变网络的配置，包括网络拓扑、节点数量、协议栈配置、移动性参数、背景业务流量等网络相关参数，可以直接观察到实时视频流的接收质量，进行主观评价；同时通过记录的参数得到视频分组成功投递率（Packet Delivery Ratio, PDR）、延时、抖动等参数，进行网络协议的定量比较与客观评价。
4.1实时半实物仿真平台
我们开发的实时半实物网络仿真平台包括三台连接在同一局域网内的计算机，平台的构架如图5所示。
视频编码发送网络模拟器视频解码输出
图5 实时视频传输仿真平台
针对网络模拟传输的实时性要求，我们选择了QualNet 作为网络模拟器。我们选用了www.videolan.org 开发的VLC media player 0.8.5-svn-20051102-1951作为实时传输播放工具。
VLC 能够支持多种音频和视频的本地播放、转码、网络实时接收播放，能够满足我们提出的视频评估实验平台的要求。
通过改变视频编解码器的类型和参数、模拟网络的拓扑、流量、协议栈等配置，我们进行了多种
情况下网络实时视频传输的实验。
图3 软件仿真得到的端对端抖动
4.2 半实物仿真结果及评价
我们选择了一个经过WMV 编码的视频片断进行传输，分辨率320×240，长度1分42秒，共传输2121个视频分组，分组平均长度为1.3KB 。网络中只有我们发送的实时视频流，没有任何其它背景流量。
仿真实验成功记录了模拟网络输入的实时视频流数据包个数、经过传输递交给视频解码器的数据包个数，还记录了视频数据接收结果以便于进行
离线回放观察从而执行视频质量的主观评价。
基于我们的实验结果，我们对Ad Hoc网络实时视频传输的性能进行了评价，评价分为主观评价和客观评价两个部分。
4.2.1 视频质量的主观评价
我们记录了各种实验情况下的接收视频流，通过离线回放进行了主观评价。下面以AODV 路由协议为例，给出了视频序列中同一图像在1~8跳情况下的截图，如图6所示。可以看到，在超过3跳的中继传输以后，已无法得到可接受的视频质量。
图8 软件仿真和实时半实物仿真得到的PDR 差异
可以看出，两种仿真方法得到的PDR 数值相差很大，作为实时多媒体信息传输的评估，实时半实物仿真得到的数据和主观评价结果更加真实，具有说服力。
5 结语
我们通过软件与实时半实物仿真对静态多跳Ad Hoc网络中实时视频传输的性能质量进行了评估。结果表明，对视频流的解码质量起着至关重要作用的分组成功投递率（PDR ）参数，在基于软件
图6 AODV协议下1~8跳的视频截图
仿真中得到的性能指标和半实物仿真得到的值相差较大；基于半实物仿真的结果表明，跳数大于某一门限值以后，路由协议得到的PDR 随跳数的增多线性下降，PDR 低于72%时，视频质量就无法令人接受了；对于实时多媒体信息的传输的研究，采用实时半实物仿真得到的主观评价和客观评价更加真实和具有说服力。 参考文献：
[1]
Shiwen Mao, Shunan Lin, Shivendra S. Panwar, Yao Wang, and Emre Celebi, Video Transport Over Ad Hoc Networks: Multistream Coding With Multipath Transport [J], IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, VOL. 21, NO. 10, DECEMBER
4.2.2 PDR的客观评价
基于记录的分组成功接收数量，我们计算出了PDR ，PDR 随跳数的变化曲线如图7所示。可以看出，在静态多跳Ad Hoc网络中，PDR 对视频流的解码回放质量起着至关重要的作用；在跳数大于某一门限以后，PDR 随着中继节点数量的增多呈近似线性下降；Bellmanford 路由协议的性能最好，主观评价表明，Bellmanford 最多在5跳时候还能够提供差强人意的图像质量；在PDR 降低到72%以下时，接收视频质量就无法令人接受了。
2003, pp. 1721-1737. [2]
Qi Qu, Yong Pei, James W. Modestino, Xusheng Tian and Bin Wang, CROSS-LAYER DESIGN FOR DELAY-CONSTRAINED ERROR-RESILIENT VIDEO COMMUNICATIONS OVER WIRELESS AD-HOC NETWORKS [J], IEEE International Conference on Image Processing, Volume 3, 11-14 Sept. 2005 Page(s):III - 720-23.
[3] Ahmed Abd El Al, Tarek Saadawi, Myung Lee,
Improving Interactive Video in Ad-hoc Networks Using Path Diversity [J], 2004 IEEE International Conference on Mobile Ad-hoc and Sensor Systems, pp. 369-378. [4]
Toshiro Nunome and Shuji Tasaka, Application–Level QoS Assessment of Continuous Media Multicasting in a Wireless Ad Hoc Network [J], Conf. Rec. IEEE International Conference on Communications (ICC 2004), pp. 2047-2053, June 2004. [5]
赵玉亭，戴冠中等，基于QualNet 仿真器的Ad Hoc路由协议比较研究[C]，’05全国仿真技术学术会议论文集，青海西宁，2005年7月。 [6]
The Network Simulator - ns-2, .
图7 不同路由协议下PDR 随跳数的变化
4.3 两种仿真结果的比较
我们将软件仿真和实时半实物仿真得到的PDR 值做了对比，作为例子，AODV 、Bellmanford 、DSR 和ZRP 协议对应的PDR 曲线如图8所示。
[7] QualNet Network Simulator by Scalable Network
Technologies, www.scalable-networks.com [8]
OPNET Technologies, Inc.,
NOBLE, Random waypoint considered harmful [J], IEEE INFOCOM 2003, pp. 1312--1321.
[10] SHIWEN MAO, DENNIS BUSHMITCH, SATHYA
NARAYANAN, SHIVENDRA S. PANWAR, MRTP: a multiflow real-time transport protocol for ad hoc networks [J], IEEE TRANSACTIONS ON MULTIMEDIA, VOL. 8, NO. 2, APRIL 2006, pp. 356- 369.
[11] CARLOS T. CALAFATE, M. P. MALUMBRES, P.
MANZONI, Performance of H.264 compressed video streams over 802.11b based MANETs [J], Proceedings of the 24th International Conference on Distributed Computing Systems Workshops (ICDCSW’04), pp. 776-781.
[12] T.X BROWN, S. DOSHI, S. JADHAV and J.
HIMMELSTEIN, Test bed for a wireless network on small UAVs [C], AIAA 3rd "Unmanned Unlimited" Technical Conference, Workshop and Exhibit, Chicago, IL, 20-23 September 2004.
[9] JUNGKEUN YOON, MINGYAN LIU, and BRAIN
[13] T.X BROWN, B. ARGROW, C. DIXON, S. DOSHI, R.G.
THEKKEKUNNEL, D. HENKEL, Ad hoc UAV-Ground network (AUGNet) [C], AIAA 3rd "Unmanned Unlimited" Technical Conference, Workshop and Exhibit, Chicago, IL, 20-23 September 2004.
作者简介:
赵玉亭(1977－), 男, 陕西西安人, 博士研究生, 主要研究方向：移动自组织网络、无线网络视频通信；戴冠中(1937－), 男, 上海人, 教授博士生导师, 主要研究方向：复杂系统优化控制；徐浩(1979－) ，男，陕西西安人，博士研究生，主要研究方向：移动自组织网络；慕德俊(1963－), 男, 山东荣成人, 教授, 博士生导师, 主要研究方向：并行处理、信息安全等。
Software Simulation vs. Hardware-In-The-Loop Simulation: Comparison Study of Routing Protocols in Ad Hoc Networks
ZHAO Yu-ting1, DAI Guan-zhong 1, XU Hao 1, MU De-jun 1
（1．Automation School, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China） Abstract
The capabilities of supporting real-time video in ad hoc networks of several routing protocols are compared with software and Hardware-In-The-Loop (HITL) simulation. Test results show that the most important parameter for video performance, the packet delivery ratios (PDR) value, got from software simulation is very different from the value got from HITL simulation for the same routing protocol. Results also show that the PDR performance of routing protocols have similar trends of linear descending with the increase of hop-count after certain thresholds. The video quality after more than 5-hop real-time transport can not be accepted even with the Bellmanford routing protocol, which offers the best PDR performance than any other routing protocol in the tests.
Keywords : Hardware-In-The-Loop; Wireless; Ad Hoc Networks; Compressed Video; Real-time