NS2中Z=10.0时FANET的DSR路由未按多跳工作问题排查

核心现象 #

在NS2搭建的24节点FANET中，将所有节点Z坐标从0.0改为10.0后，NAM显示源节点Server1与目的节点Server2直接连通，未触发DSR多跳路由，而Z=0.0时路由行为正常。

根本原因 #

1. TwoRayGround传播模型的通信范围随高度骤增 #

你使用的Propagation/TwoRayGround模型会根据节点Z轴高度（天线高度）计算无线信号接收功率，核心公式为：

Pr = (Pt * Gt * Gr * λ² * h_t² * h_r²) / (d^4 * L)

其中h_t和h_r是发射/接收节点的Z坐标。当Z从0.0提升到10.0时，接收功率呈平方级增长，直接导致节点通信范围大幅扩大。

Server1与Server2的初始直线距离约为560米（计算：√[(490-5)² + (285-5)²] ≈ 560m），Z=0.0时，TwoRayGround模型因地面反射抵消效应，通信范围不足以覆盖该距离；而Z=10.0时，信号接收功率足够支撑远距离传输，两者直接进入彼此通信范围，自然无需多跳路由。

2. 未限制无线物理层的通信阈值 #

默认Phy/WirelessPhy的RXThresh_（接收灵敏度阈值）为3.652e-10，对应约250米的通信半径，但在Z=10.0的TwoRayGround模型下，该阈值对应的实际通信距离会远大于250米，直接覆盖了源目节点的间距。

3. NAM可视化的潜在误导 #

NAM的“直接连线”仅表示节点在通信范围内，但若trace文件中存在DSR路由请求（RREQ）/路由回复（RREP）记录，可能只是NAM未正确渲染多跳路径，但根据你的描述，实际是未触发DSR，因此核心原因还是通信范围问题。

代码与概念修正建议 #

1. 调整无线物理层参数，缩小通信范围 #

在node-config配置前添加以下代码，降低接收阈值，强制缩小通信半径：

# 调整接收阈值，将通信半径限制在200米以内（示例值）
Phy/WirelessPhy set RXThresh_ 1.0e-11
# 可选：调整载波侦听阈值，保持与接收阈值匹配
Phy/WirelessPhy set CSThresh_ 1.0e-11

2. 更换传播模型（可选） #

若无需模拟地面反射，改用Propagation/FreeSpace模型，其通信范围仅随距离平方衰减，Z轴高度对通信范围的影响极小：

set val(prop)           Propagation/FreeSpace   ;# 替换原TwoRayGround模型

3. 验证实际路由行为 #

查看dsr.tr trace文件，搜索关键字：

• 若存在s 1 2 tcp类记录（源1，目的2），说明确实直接通信；
• 若存在RREQ/RREP记录，说明DSR已触发，可能是NAM显示问题。

4. 调整节点间距（可选） #

增大Server1与Server2的初始距离，例如将Server2的初始位置改为X_ 495.0 Y_ 395.0，即使Z=10.0也超出默认通信范围。

修正后的核心代码片段（示例） #

set val(chan)           Channel/WirelessChannel    ;# channel type 
set val(prop)           Propagation/TwoRayGround   ;# radio-propagation model 
set val(netif)          Phy/WirelessPhy            ;# network interface type 

# 新增：调整无线物理层阈值，缩小通信范围
Phy/WirelessPhy set RXThresh_ 1.0e-11
Phy/WirelessPhy set CSThresh_ 1.0e-11

set val(mac)            Mac/802_11                 ;# MAC type 
# ... 其余配置保持不变 ...

###  Setting The Initial Positions of Nodes
$Server1 set X_ 5.0
$Server1 set Y_ 5.0
$Server1 set Z_ 10.0

$Server2 set X_ 490.0
$Server2 set Y_ 285.0
$Server2 set Z_ 10.0

# ... 其余代码保持不变 ...

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rony01