本文首先介紹了Ad Hoc網絡及其相關協議的主要特點，根據網絡特性提出了性能測試的體系結構。圍繞體系結構中的不同測試內容，提出相關的測試方法，并詳細討論了網絡性能的評估手段和測試環境的設計。

隨著現代通信技術的進步，人們對移動通信需求的不斷增加，移動通信系統，如個人筆記本計算機，掌上型PDA設備等得到了迅速普及。但目前多數的移動通信系統是集中式控制的(有中心的)，網絡的運行要基于預先架設好的網絡設施。這兩個特點使得有中心的移動通信系統對有些特殊場合來說并不適用。例如，戰場上部隊快速展開和推進、發生地震或水災后的營救。這些場合的通信不能依賴于任何預先架設的網絡設施。此時，需要系統能實現臨時快速自動組網，結點要能移動。

Ad hoc網絡是一種有特殊用途的對等式網絡。它使用無線通信技術，網絡中的結點互相作為其鄰居(在其直接通信范圍內的結點)的路由器，通過結點轉發實現結點間的通信。它又被稱為多跳網絡(multi-hop network)、無固定網絡設施的網絡(infrastructure less network)或自組織網絡(self-organized network)[1]。

由于Ad

12 ALT=圖1：網絡接入時延的測試方法。> hoc網絡工作在分布式移動環境中，并且網絡帶寬非常有限，所以要盡量減少通信對端的交互信息數量。多跳特性是Ad hoc網絡的另一個顯著標志。由于結點的無線通信距離有限，Ad hoc網絡中的結點不一定都在其它所有結點的直接通信范圍之內，而且受電磁干擾，地形干擾或天氣影響，結點的通信距離也會有所改變。所以當結點并非直接可達時，需要中間結點的轉發才能實現通信。也就是說從源結點到目的結點是多跳(multi-hop)連接的。

傳統的基于有線網絡的共享廣播信道接入技術(ALOHA、CSMA系列)只能在共享的信道上使用。而Ad hoc網絡具有多跳性，不是共享網絡。所以Ad hoc網絡的信道接入協議要充分考慮多跳帶來的隱終端、暴露終端和公平性等問題[2,3]。Ad hoc網絡中結點是移動的。結點的移動性造成網絡的拓撲結構不斷變化，這對接入協議和路由協議都提出了新的要求。首先接入協議要能夠感知到結點移動造成的鏈路通斷，并把這些信息報告給路由協議。路由協議要根據鏈路狀態的變化修改自己的路由表。傳統的基于固定網絡的路由協議顯然不能直接用于拓撲變化頻繁的 Ad hoc網絡。所以Ad hoc網絡路由協議成了研究的焦點。Ad hoc網絡中，結點的移動性也會影響網絡的性能[4]，這需要相應的機制來解決。

由于影響Ad Hoc性能的因素很多，并且錯綜復雜，僅僅考慮有限的測試指標并不能夠反映網絡的真實性能, 所以Ad Hoc網絡性能測試系統需要對網絡進行全面的分析與理解，根據網絡特性確定測試內容，有針對性地選擇測試方法，進而構建與具體網絡應用相適應的網絡測試環境。

網絡性能測試體系結構

Ad Hoc網絡協議主要包括網絡接入層協議(MAC)和路由協議。不同層次的協議由于所完成的功能不同，所以具有不同的測試指針。在網絡測試中，要合理評價網絡性能必須充分考慮不同層次的協議在性能上的差別。同時，對于不同的網絡應用來說，各個層次協議性能對網絡整體性能的影響也不盡相同。

Ad Hoc網絡性能測試按照網絡功能層次進行區分，主要分為以下三個方面的內容：通信終端物理性能測試，接入層協議測試和路由協議測試。

1. 通信終端物理性能測試

通信終端種類很多，包括數字電臺、PDA、移動筆記本電腦等等。不同的無線終端由于硬件配置不同，其物理性能也不盡相同。物理性能測試內容主要包括：

12 ALT=圖2：路由重建時間的計算方法。>

* 數據發送速率：即終端設備可支持的最大傳輸帶寬，對于多信道系統而言，還需要測試最大可用帶寬。

* 傳播距離：即設備的通信范圍，主要與終端的發送功率，接收門限(信噪比)有關。多跳網絡中，傳播距離會對網絡的拓撲關系產生重大的影響，也是MAC層協議設計通常需要考慮的問題[2][3]，也是影響網絡吞吐量的因素之一。

* 差錯控制能力：無線信道通常是不可靠信道，所以需要相應的差錯控制能力，保證在一定的信道誤碼率下，可以完成正常數據通信。

2. 網絡接入層性能測試

網絡接入層(MAC)解決了隱終端和暴露終端的問題[2][3]。MAC層協議的性能會直接影響網絡的整體性能。MAC層協議是Ad Hoc網絡組網協議的基礎，也是網絡結點通信的第一步，只有高效、公平、有序地組織網絡中的所有通信結點的鏈路層通信能力，才能保證上層網絡互聯協議(路由協議)的正常運行。網絡接入層性能測試內容主要有：

* 接入時延：結點從有數據需要發送到數據的實際發送的時間間隔。是反映單個結點接入效率的重要參數，但是不能反映網絡整體性能。

* 網絡吞吐量：接入協議的性能還體現在網絡吞吐量上，由于無線網絡數據幀的碰撞會導致所有的發送方都要退避一段時間，然后重新發送數據，這就必然對系統的吞吐量產生影響。

* 優先級：網絡中的結點按照優先級排序，優先級高的結點比優先級低的結點有更低的平均接入時延，這一點在同時承載數據業務和話音業務的網絡中顯得尤為重要。

* 公平性：優先級然保證了優先級高的結點有更低的接入時延，但是網絡接入協議還必須同時保證優先級低的結點不會“餓死”，同等優先級的結點還要有相同或接近的接入時延參數。

3. 路由協議性能測試

路由協議的任務是維護網絡拓撲，為結點之間的通信提供及時準確的路由信息，保證報文按照協議所提供的路徑正確到達目的結點。針對現有Ad Hoc網絡路由協議的特點，性能測試主要包括以下幾個方面：

* 端到端時延與吞吐量：路由協議所處理的是源結點到目的結點之間的路徑選擇信息，所以源結點到目的結點之間(端到端)的行為最直接的測試內容就是時延和吞吐量。但是，這兩個參數都與MAC層協議的效率直接相關。