Định tuyến nâng cao thông lượng mạng dựa trên nền tảng thiết kế xuyên lớp cho mạng adhoc

Ùng döng cõa m¤ng adhoc.. Thuªt to¡n ành tuy¸n ph¥n lîp... Mèi quan h» giúa tèc ë truy·n v thæng l÷ñng m¤ng.. Mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t v thæng l÷ñng m¤ng.. Vi¸t tt T¶n ti¸ng Anh

Trang 1

BË GIO DÖC V O TOTR×ÍNG I HÅC BCH KHOA H NËI

Trang 2

TR×ÍNG I HÅC BCH KHOA H NËI

Trang 3

LÍI CAM OAN

Tæi xin cam oan c¡c k¸t qu£ tr¼nh b y trong luªn ¡n "ành tuy¸n n¥ngcao thæng l÷ñng m¤ng düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp cho m¤ng adhoc"

l cæng tr¼nh nghi¶n cùu cõa tæi d÷îi sü h÷îng d¨n cõa c¡n bë h÷îng d¨n.Tæi xin cam k¸t r¬ng:

• C¡c k¸t qu£ trong luªn ¡n ÷ñc thüc hi»n trong thíi gian nghi¶n cùu v thüc hi»n luªn ¡n ti¸n sÿ t¤i ¤i håc B¡ch khoa H Nëi

• C¡c sè li»u, k¸t qu£ tr¼nh b y trong luªn ¡n l ho n to n trung thüc v ch÷a ÷ñc cæng bè trong b§t ký cæng tr¼nh n o tr÷îc ¥y C¡c k¸t qu£ sûdöng tham kh£o ·u ¢ ÷ñc tr½ch d¨n ¦y õ v theo óng quy ành

Trang 4

Luªn ¡n ti¸n sÿ n y ÷ñc nghi¶n cùu sinh thüc hi»n t¤i Bë mæn Kÿ thuªtthæng tin, Vi»n i»n tû vi¹n thæng, ¤i håc B¡ch khoa H Nëi d÷îi sü h÷îngd¨n khoa håc cõa PGS.TS Nguy¹n V«n ùc Nghi¶n cùu sinh xin ÷ñc b y täláng bi¸t ìn s¥u sc èi vîi th¦y v· ành h÷îng khoa håc, ch¿ d¨n thüc hi»nnhúng nhi»m vö c¦n thi¸t công nh÷ t¤o måi i·u ki»n thuªn lñi · cæng tr¼nhnghi¶n cùu n y ÷ñc ho n th nh.

Nghi¶n cùu sinh công xin tr¥n trång c£m ìn L¢nh ¤o tr÷íng ¤i håc B¡chKhoa H Nëi, Vi»n o t¤o Sau ¤i håc, Vi»n i»n tû vi¹n thæng, Bë mæn Kÿthuªt thæng tin ¢ t¤o i·u ki»n thuªn lñi º tëi ho n th nh nhi»m vö cõa m¼nhtrong suèt qu¡ tr¼nh håc tªp v nghi¶n cùu

Nghi¶n cùu sinh công xin tr¥n trång c£m ìn th¦y H Duy¶n Trung, Nguy¹nTi¸n Háa, Vi»n i»n tû vi¹n thæng ¢ hé trñ qu¡ tr¼nh ch¿nh sûa luªn ¡n.Cuèi còng, tæi công b y láng bi¸t ìn ¸n gia ¼nh, b¤n b± ¢ õng hë v ëngvi»n gióp ï tæi trong thíi gian l m luªn ¡n

H Nëi, ng y th¡ng n«m 2019

T¡c gi£

Nguy¹n Quang Kh¡nh

Trang 5

Möc löc

MÖC LÖC

DANH MÖC CC TØ VIT TT vi

DANH MÖC HNH V viii

DANH MÖC BNG xiii

DANH MÖC CC KÞ HIU TON HÅC xiv

GIÎI THIU LUN N 1

Ch÷ìng 1 NGHIN CÙU MNG ADHOC V THIT K XUYN LÎP 11

1.1 Têng quan m¤ng adhoc 11

1.1.1 Kh¡i ni»m m¤ng adhoc 11

1.1.2 °c iºm m¤ng adhoc 13

1.1.3 Ùng döng cõa m¤ng adhoc 14

1.1.4 ¡nh gi¡ c¡c v§n · hi»n t¤i cõa m¤ng adhoc 15

1.2 Thi¸t k¸ ph¥n lîp v xuy¶n lîp 16

1.2.1 Thi¸t k¸ ph¥n lîp 18

Mæ h¼nh OSI 18

Mæ h¼nh TCP/IP 19

1.2.2 Thi¸t k¸ xuy¶n lîp 21

Têng quan thi¸t k¸ xuy¶n lîp 21

°c iºm thi¸t k¸ xuy¶n lîp 23

1.3 K¸t luªn ch÷ìng 23

i

Trang 6

Ch÷ìng 2 XUT THUT TON ÀNH TUYN KT HÑP VÎI THUT TON CP PHT KNH ËNG DSA DÜA TRN

NN TNG THIT K XUYN LÎP 25

2.1 Thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA 25

2.1.1 V§n · nót ©n, nót hi»n 25

V§n · nót ©n 26

V§n · nót hi»n 26

Ph÷ìng ¡n khc phöc v§n · nót ©n/nót hi»n 27

2.1.2 Thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA 28

V§n · nhi¹u çng k¶nh (CCI) 28

Cì ch¸ c§p ph¡t k¶nh düa tr¶n t½n hi»u b¡o bªn 29

Thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA 30

2.2 · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET 35

2.2.1 Ma trªn k¸t nèi 35

2.2.2 Thuªt to¡n ành tuy¸n ph¥n lîp 36

2.2.3 Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET 37

ành ngh¾a c¡c tham sè cõa thuªt to¡n 38

Mæ h¼nh cõa thuªt to¡n 39

Kàch b£n mæ phäng 40

2.2.4 ¡nh gi¡ k¸t qu£ 44

2.3 · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET 48

2.3.1 Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET 48

2.3.2 ¡nh gi¡ k¸t qu£ 53

Trang 7

2.4 · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa c¡c lîp PHY+MAC+NET 55

2.4.1 Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa c¡c lîp PHY+MAC+NET 55

2.4.2 ¡nh gi¡ k¸t qu£ 64

Ch÷ìng 3 XUT THUT TON ÀNH TUYN KT HÑP VÎI THUT TON TÈI ×U CÆNG SUT PHT V TÈC Ë TRUYN DÜA TRN NN TNG THIT K XUYN LÎP 72 3.1 nh h÷ðng cõa cæng su§t ph¡t, tèc ë truy·n ¸n thæng l÷ñng m¤ng 72 3.1.1 Mèi quan h» giúa tèc ë truy·n v thæng l÷ñng m¤ng 72

3.1.2 Mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t v thæng l÷ñng m¤ng 73

Mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t, nhi¹u v thæng l÷ñng l÷ñng 73

Mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t, t l» léi trong m¤ng v thæng l÷ñng m¤ng 73 3.1.3 K¸t luªn mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t, tèc ë truy·n v thæng l÷ñng m¤ng 73

3.2 · xu§t thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n t¤i lîp PHY 74 3.2.1 Ph÷ìng thùc x¡c ành nót l¥n cªn 74

3.2.2 · xu§t mæ h¼nh ¡nh gi¡ ch¿ sè nhi¹u IndexI 75

3.2.3 · xu§t mæ h¼nh ¡nh gi¡ ch¿ sè léi IndexF 76

3.2.4 Thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n 77

· xu§t t½nh ch¿ sè thæng l÷ñng hai nót li¶n k¸t trüc ti¸p 77

· xu§t thuªt to¡n tèi ÷u ch¿ sè thæng l÷ñng hai nót li¶n k¸t trüc ti¸p 78 · xu§t t½nh ch¿ sè thæng l÷ñng ÷íng truy·n 80

Trang 8

3.3 · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t

ph¡t, tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET

81 3.3.1 Ma trªn giúa c¡c nót 81

Ma trªn li¶n k¸t giúa c¡c nót 81

Ma trªn gi¡ trà tèi ÷u ch¿ sè thæng l÷ñng giúa c¡c nót 81

3.3.2 Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET 82 ành ngh¾a c¡c tham sè cõa thuªt to¡n 82

Kich b£n mæ phäng 84

3.3.3 ¡nh gi¡ k¸t qu£ 85

¡nh gi¡ hi»u qu£ thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t vîi thuªt to¡n ành tuy¸n DSR 86

¡nh gi¡ hi»u qu£ thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t vîi thuªt to¡n ành tuy¸n DSDV 86

¡nh gi¡ hi»u qu£ thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t vîi thuªt to¡n ành tuy¸n Dijkstra 87

Têng hñp ¡nh gi¡ hi»u qu£ thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t vîi thuªt to¡n ành tuy¸n DSR, DSDV, Dijkstra 87

Ch÷ìng 4 XUT THUT TON ÀNH TUYN KT HÑP VÎI PH×ÌNG THÙC M MNG, THUT TON CP PHT KNH ËNG DSA DÜA TRN NN TNG THIT K XUYN LÎP 91 4.1 Têng quan ph÷ìng thùc m¢ m¤ng 91

4.1.1 Kh¡i ni»m ph÷ìng thùc m¢ m¤ng 91

Sü kh¡c nhau giúa ph÷ìng thùc m¢ m¤ng v ph÷ìng thùc "store and for-ward"

92 ×u iºm cõa ph÷ìng thùc m¢ m¤ng 98

Nh÷ñc iºm cõa ph÷ìng thùc m¢ m¤ng 98

Trang 9

4.1.2 M¢ m¤ng tuy¸n t½nh 99

4.1.3 Gi£i ph¡p x¥y düng ph÷ìng thùc m¢ m¤ng ¡p döng thüc t¸ 100

M¢ m¤ng tuy¸n t½nh ng¨u nhi¶n 101

ành d¤ng gâi tin 101

Mæ h¼nh Buffer 103

4.2 · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi ph÷ìng thùc m¢ m¤ng, thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp 108

4.2.1 Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi ph÷ìng thùc m¢ m¤ng, thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp 108

Kich b£n mæ phäng 111

4.2.2 ¡nh gi¡ k¸t qu£ 116

KT LUN 122

DANH MÖC CC CÆNG TRNH CÆNG BÈ 126

Trang 10

Vi¸t tt T¶n ti¸ng Anh T¶n ti¸ng Vi»t

Distance Vector

CCI Co channel Interference Nhi¹u çng k¶nh

CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access Cì ch¸ chèng xung ët

with Collision Avoidance k¶nhDSA Decentralized Dynamic Thuªt to¡n c§p ph¡t

Sub Channel Assignment k¶nh ëng

Distance VectorIEEE Institute of Electrical Vi»n cæng ngh» Kÿ s÷

and Electronics Engineers i»n v i»n tû

OFDM Orthogonal frequency Gh²p k¶nh ph¥n chia

division multiplexing t¦n sè trüc giaoOFDMA Orthogonal frequency a truy cªp ph¥n chia

division multiple access t¦n sè trüc giao

Interconnection model

vi

Trang 11

RTS/CTS Request to Send and Cì ch¸ t¼m k¶nh

SINR Signal to interference T sè t½n hi»u tr¶n

plus noise ratio t¤p ¥m cëng nhi¹u

TDD Time Division Duplexing Ph¥n k¶nh theo khe

thíi gianTDMA Time Division Multiple Access a truy cªp ph¥n

chia thíi gian

WiMAX Worldwide Interoperability M¤ng Wimax

for Microwave Acess

Trang 12

1.1 Mæ h¼nh m¤ng t¸ b o 12

1.2 Mæ h¼nh m¤ng adhoc 12

1.3 Mæ h¼nh OSI 19

1.4 Mæ h¼nh TCP/IP 20

1.5 So s¡nh giúa thi¸t k¸ ph¥n lîp v xuy¶n lîp 22

2.1 V§n · nót ©n 27

2.2 V§n · nót hi»n 27

2.3 Nhi¹u çng k¶nh (CCI) trong h» thèng OFDMA/TDD [99] 28

2.4 Cæng su§t ¥m bªn thu ÷ñc t¤i nót truy·n v nót nhªn [99] 29

2.5 Cì ch¸ truy·n dú li»u t¤i nót truy·n [99] 30

2.6 Cì ch¸ nhªn dú li»u t¤i nót nhªn [99] 31

2.7 Thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA [99] 32

2.8 Ma trªn k¸t nèi trong m¤ng 37

2.9 Luçng xû lþ cõa thuªt to¡n ành tuy¸n t¼m ÷íng ngn nh§t Dijkstra.38 2.10 Luçng xû lþ cõa thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET 41

2.11 C¡c ÷íng k¸t nèi trong kàch b£n mæ phäng MAC+NET (06 nót) 42

2.12 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n Dijkstra v MAC+NET trong kàch b£n mæ phäng (06 nót) 43

2.13 C¡c ÷íng k¸t nèi trong kàch b£n mæ phäng MAC+NET (10 nót) 44

2.14 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n Dijkstra v MAC+NET trong kàch b£n mæ phäng (10 nót) 45

2.15 ë d i c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n Dijkstra v MAC+NET trong kàch b£n mæ phäng (06 nót) 46

2.16 Thæng l÷ñng m¤ng ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n Dijkstra v MAC+NET trong kàch b£n mæ phäng (06 nót) 46

viii

Trang 13

2.17 ë d i c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n

Dijkstra v MAC+NET trong kàch b£n mæ phäng (10 nót) 472.18 Thæng l÷ñng m¤ng ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n Dijkstra v

MAC+NET trong kàch b£n mæ phäng (10 nót) 482.19 Luçng xû lþ cõa thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n

c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp

giúa hai lîp PHY+NET 512.20 C¡c ÷íng k¸t nèi trong kàch b£n mæ phäng PHY+NET 522.21 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n Dijkstra

v PHY+NET 532.22 ë d i c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði hai thuªt to¡n

Dijkstra v PHY+NET 542.23 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði

hai thuªt to¡n Dijkstra v PHY+NET 552.24 Luçng xû lþ cõa thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n

c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp

giúa ba lîp PHY+MAC+NET 582.25 C¡c ÷íng k¸t nèi kàch b£n mæ phäng PHY+MAC+NET 602.26 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði bèn thuªt to¡n Dijk-

stra, MAC+NET, PHY+NET v PHY+MAC+NET 612.27 C¡c ÷íng k¸t nèi trong kàch b£n mæ phäng MAC+PHY+NET

(30 nót) 622.28 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði bèn thuªt to¡n Dijk-

stra, MAC+NET, PHY+NET v PHY+MAC+NET (30 nót) 632.29 ë d i c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði bèn thuªt to¡n

Dijkstra, MAC+NET, PHY+NET v PHY+MAC+NET 662.30 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði bèn

thuªt to¡n Dijkstra, MAC+NET, PHY+NET v PHY+MAC+NET 662.31 ë d i c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði bèn thuªt to¡n

Dijkstra, MAC+NET, PHY+NET v PHY+MAC+NET (30 nót) 692.32 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði bèn

thuªt to¡n Dijkstra, MAC+NET, PHY+NET v PHY+MAC+NET(30 nót) 69

Trang 14

3.1 Thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n 793.2 Luçng xû lþ cõa thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi

÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸

xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET 833.3 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði

thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t

ph¡t v tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa

hai lîp PHY+NET v thuªt to¡n ành tuy¸n DSR 863.4 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði

hai lîp PHY+NET v thuªt to¡n ành tuy¸n DSDV 873.5 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði

hai lîp PHY+NET v thuªt to¡n ành tuy¸n Dijkstra 883.6 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån thuªt

to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v

tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp

PHY+NET v thuªt to¡n ành tuy¸n DSR, DSDV, Dijkstra vîi

sè nót tø 30-120 883.7 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån thuªt

to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v

tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp

PHY+NET v thuªt to¡n ành tuy¸n DSR, DSDV, Dijkstra vîi

sè nót tø 30-250 894.1 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc "store and forward" vîi

hai k¸t nèi tø nót W ¸n nót X 934.2 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc "store and forward" vîi

mët k¸t nèi tø nót W ¸n nót X trong ìn và thíi gian ¦u ti¶n 944.3 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc "store and forward" vîi

mët k¸t nèi tø nót W ¸n nót X trong ìn và thíi gian ti¸p theo 94

Trang 15

4.4 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc m¢ m¤ng vîi mët k¸t

nèi tø nót W ¸n nót X 95

4.5 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc "store and forward" vîi hai k¸t nèi tø nót W ¸n nót X tr÷íng hñp hai nguçn 96

4.6 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc "store and forward" vîi mët k¸t nèi tø nót W ¸n nót X trong ìn và thíi gian ¦u ti¶n tr÷íng hñp hai nguçn 96

4.7 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc "store and forward" vîi mët k¸t nèi tø nót W ¸n nót X trong ìn và thíi gian ti¸p theo tr÷íng hñp hai nguçn 97

4.8 Mæ h¼nh truy·n dú li»u theo ph÷ìng thùc m¢ m¤ng vîi mët k¸t nèi tø nót W ¸n nót X trong tr÷íng hñp hai nguçn 97

4.9 Mæ h¼nh m¢ m¤ng tuy¸n t½nh 99

4.10 C§u tróc b£n tin m¢ hâa 100

4.11 Mæ h¼nh Acyclic network 105

4.12 Mæ h¼nh Cyclic network 106

4.13 C¡c ÷íng kh¡c nhau s³ câ ë tr¹ kh¡c nhau 107

4.14 Sü £nh h÷ðng cõa ë tr¹ ¸n mæ h¼nh buffer 107

4.15 Luçng xû lþ thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi ph÷ìng thùc m¢ m¤ng, thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET 110

4.16 C¡c k¸t nèi trong kàch b£n mæ phäng MAC+NET+NETWORK CODING 113

4.17 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði ba thuªt to¡n Dijkstra, MAC+NET v MAC+NET+NETWORK CODING trong kàch b£n mæ phäng 116

4.18 C¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði n«m thuªt to¡n Dijk-stra, MAC+NET, PHY+NET, PHY+MAC+NET v MAC+NET+NETWORK CODING trong kàch b£n mæ phäng 117

4.19 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði ba thuªt to¡n Dijkstra, MAC+NET v MAC+NET+NETWORK CODING 118

Trang 16

4.20 Thæng l÷ñng m¤ng c¡c ÷íng k¸t nèi tèi ÷u ÷ñc lüa chån bði n«m

thuªt to¡n Dijkstra, MAC+NET, PHY+NET, PHY+MAC+NET

v MAC+NET+NETWORK CODING 120

Trang 17

Danh s¡ch b£ng

2.1 C¡c tham sè trong kàch b£n mæ phäng thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t

hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng

thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET: 402.2 C¡c tham sè trong kàch b£n mæ phäng thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t

thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET: 502.3 C¡c tham sè trong kàch b£n mæ phäng thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t

thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa ba lîp PHY+MAC+NET: 593.1 C¡c tham sè card m¤ng trong kàch b£n mæ phäng 802.11 843.2 C¡c tham sè thæng tin m¤ng trong kàch b£n mæ phäng thuªt to¡n

ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë

truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET: 853.3 C¡c tham sè thæng tin m¤ng trong kàch b£n mæ phäng thuªt to¡n

ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë

truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET: 854.1 C¡c tham sè trong kàch b£n mæ phäng thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t

hñp vîi ph÷ìng thùc m¢ m¤ng, thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng

DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET 112

xiii

Trang 18

channel_thr Gi¡ trà mùc ng÷ïng cho tr÷îc thº hi»n sè

l÷ñng k¶nh tèi ÷u khi thüc hi»n truy·n c¡ckhung dú li»u

d(i, j) Kho£ng c¡ch giúa h¤i nót i v nót j câ thº

truy·n dú li»u cho nhau

IndexI(i, j) Ch¿ sè nhi¹u giúa hai nót i v nót j

IndexF(i, j) Ch¿ sè léi giúa hai nót i v nót j

N_ch Sè l÷ñng k¶nh ÷ñc c§p ph¡t tr¶n ÷íng k¸t

xiv

Trang 19

nèi ngn nh§t tø nót nguçn ¸n nót ½chb¬ng c¡ch sû döng thuªt to¡n Dijkstra

N_root Sè l÷ñng c¡c ÷íng k¸t nèi tø nót nguçn

¸n nót ½ch tr¶n m¤ng b¬ng c¡ch sû döng

ma trªn k¸t nèi Mmin(a, b) Gi¡ trà nhä nh§t giúa hai tham sè a, bOpt_Indexthr(i, j) Ch¿ sè tèi ÷u thæng l÷ñng giúa nót i, nót j

SIN R_thr Gi¡ trà mùc ng÷ïng cho tr÷îc thº hi»n ch§tSumF Têng sè l÷ñng gâi tin léi cõa nót truy·n

l÷ñng k¶nh truy·n t¤i lîp PHYS(pt, r) Tªp c¡c nót h ng xâm t¤i cæng su§t ph¡t

pt v tèc ë truy·n r

Trang 20

1.T½nh c§p thi¸t cõa luªn ¡n

T¤i Vi»t Nam v tr¶n th¸ giîi, c¡c àa iºm cæng cëng nh÷ nh h ng, qu¡ncafe ·u phõ sâng m¤ng khæng d¥y nâi chung v m¤ng adhoc nâi ri¶ng.Còng vîi sü ph¡t triºn m¤nh m³ cõa c¡c m¤ng m¡y t½nh, y¶u c¦u c£i ti¸n

mæ h¼nh gi£i ph¡p truy·n thæng, ph¡t triºn c¡c mæ h¼nh gi£i ph¡p mîi nh¬mn¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng l th¡ch thùc trong l¾nh vüc nghi¶n cùu m¤ngkhæng d¥y So vîi m¤ng câ d¥y th¼ m¤ng khæng d¥y vîi °c thò khæng c¦nh¤ t¦ng k¸t nèi, triºn khai lp °t nhanh hé trñ ph¡t triºn c¡c k¸t nèi m¤ngtrong c¡c i·u ki»n h¤n ch¸ v· àa lþ, t i nguy¶n h¤ t¦ng, chi ph½ h¤n hµp[33], [105] B¶n c¤nh c¡c ÷u iºm th¼ so vîi m¤ng câ d¥y, do °c iºm mæitr÷íng truy·n d¨n, m¤ng khæng d¥y g°p c¡c v§n · v· t½nh ên ành, an to nthæng tin , ¥y l v§n · nghi¶n cùu ÷ñc r§t quan t¥m nh¬m möc ½chn¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

Hi»n nay, m¤ng truy·n dú li»u phê bi¸n bao gçm m¤ng câ d¥y v m¤ngkhæng d¥y ·u ¡p döng mët trong c¡c mæ h¼nh thi¸t k¸ ph¥n lîp l : Mæ h¼nhOSI, TCP/IP Mæ h¼nh OSI, TCP/IP ÷ñc x¥y düng tr¶n nguy¶n tc ph¥nlîp rã r ng, méi lîp thüc hi¶n mët nhi»m vö, chùc n«ng ëc lªp, c¡c tham

sè ð c¡c lîp khæng tham gia v o qu¡ tr¼nh thüc hi»n chùc n«ng cõa lîp kh¡c.Theo nguy¶n tc n y, méi lîp thüc hi»n c¡c chùc n«ng ri¶ng bi»t khæng phöthuëc v o c¡c lîp kh¡c Khi mët lîp cªp nhªt chùc n«ng, thay êi c¡c giaothùc t¤i lîp â th¼ c¡c lîp cán l¤i khæng c¦n thay êi m v¨n £m b£o ho¤t

ëng cõa mæ h¼nh thi¸t k¸ Theo nguy¶n tc tr¶n, mæ h¼nh OSI, TCP/IP ¢

bä qua c¡c t¡c ëng qua l¤i cõa c¡c lîp Vîi thi¸t k¸ ph¥n lîp s³ hé trñ qu¡tr¼nh ph¡t triºn, thay êi giao thùc tøng lîp m khæng £nh h÷ðng ¸n c¡clîp cán l¤i Tuy nhi¶n, thi¸t k¸ n y s³ khæng phò hñp vîi c¡c lo¤i m¤ng m c¡c chùc n«ng trong c¡c lîp kh¡c bà £nh h÷ðng tham sè cõa nhau °c thòtrong m¤ng câ d¥y, mæi tr÷íng truy·n dú li»u ri¶ng bi»t khæng câ nhi¹u, n¶n

mæ h¼nh OSI, TCP/IP ÷ñc ¡p döng r§t hi»u qu£, tuy nhi¶n trong m¤ng

1

Trang 21

khæng d¥y th¼ c¡c °c iºm n y khæng ÷ñc £m b£o

Trong m¤ng khæng d¥y nâi chung v m¤ng adhoc ri¶ng, nhúng v§n · t¤ic¡c lîp d÷îi £nh h÷ðng chùc n«ng cõa c¡c lîp tr¶n th÷íng xuy¶n x£y ra nh÷:c¡c xung ët k¶nh truy·n t¤i lîp MAC l nguy¶n nh¥n d¨n tîi c¡c giao thùc

ành tuy¸n t¤i lîp NET c¦n thüc hi»n cªp nhªt v t¼m l¤i ÷íng k¸t nèi mîi,hay c¡c giao thùc ành tuy¸n t¤i lîp NET l m £nh h÷ðng ¸n vi»c truy·n l¤i

dú li»u t¤i lîp TRA èi vîi m¤ng khæng d¥y, mæ h¼nh thi¸t k¸ ph¥n lîp nh÷

mæ h¼nh OSI, TCP/IP trð n¶n khæng cán phò hñp v y¶u c¦u x¥y düng mët

cì ch¸ trao êi thæng tin giúa c¡c lîp (cán th÷íng gåi l thi¸t k¸ xuy¶n lîp)

l r§t c¦n thi¸t [51],[56],[94], [95], [100] Trong luªn ¡n tªp trung v o möcti¶u n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng b¬ng c¡ch x¥y düng c¡c thuªt to¡n ànhtuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp cho m¤ng adhoc v sû döng c¡c

mæ h¼nh mæ phäng minh håa k¸t qu£ c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t

2 T¼nh h¼nh nghi¶n cùu trong v ngo i n÷îc

Trong m¤ng adhoc, n¥ng cao thæng l÷ñng l mët trong c¡c v§n · hé trñn¥ng cao ch§t l÷ñng m¤ng Mët trong c¡c gi£i ph¡p âng vai trá quan trång

º n¥ng cao thæng l÷ñng trong m¤ng adhoc l vi»c gi£i quy¸t c¡c v§n · t¤iri¶ng c¡c lîp v · xu§t c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n mîi

Mæ h¼nh thi¸t k¸ xuy¶n lîp ¢ ÷ñc nghi¶n cùu rëng r¢i [51], [56], [94],[95], [100] ÷ñc x¥y düng düa tr¶n chia s´ sû döng còng thæng tin tr¤ng th¡igiúa c¡c lîp, l mët trong nhúng gi£i ph¡p hé trñ n¥ng cao thæng l÷ñng trongm¤ng khæng d¥y nâi chung v m¤ng adhoc nâi ri¶ng T¤i Vi»t Nam, m°c dò

sü ph¡t triºn m¤ng khæng d¥y công nh÷ m¤ng adhoc l r§t lîn v v§n ·n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng công ÷ñc r§t quan t¥m, t¡c gi£ trong [59] ¢thüc hi»n ph¥n t½ch c¡c cæng ngh» m¤ng truy cªp, ¡nh gi¡ QoS cõa m¤ngkhæng d¥y l mët v§n · xuy¶n suèt trong c¡c lîp cõa mæ h¼nh OSI bao gçm:

• QoS lîp vªt lþ: sü thay êi cõa ch§t l÷ñng ÷íng truy·n væ tuy¸n V½ dönh÷: t sè t½n hi»u, xuy¶n nhi¹u

• QoS li¶n k¸t dú li»u: sü thay êi cõa t l» léi bit

• QoS lîp m¤ng: sü thay êi cõa b«ng thæng v tr¹

• QoS lîp chuyºn t£i: sü tr¹ v m§t gâi

Trang 22

• QoS lîp phi¶n: k¸t qu£ thi¸t lªp vîi c¡c y¶u c¦u khði t¤o phi¶n l m vi»c.

• QoS lîp tr¼nh di¹n: £nh h÷ðng cõa c¡c chu©n m¢ hâa dú li»u kh¡c nhautîi QoS

• QoS lîp ùng döng: mùc ë m§t k¸t nèi v thi¸t lªp l¤i k¸t nèi

T¡c gi£ ¡nh gi¡, mæ h¼nh OSI vîi c¡c lîp ho¤t ëng ëc lªp, câ nhi·uh¤n ch¸, º khc phöc v§n · tr¶n, thi¸t k¸ xuy¶n lîp ÷ñc · cªp nh÷ mëtgi£i ph¡p Trong b i b¡o, t¡c gi£ công ¢ ph¥n t½ch v ¡nh gi¡ c¡c h¤n ch¸

ành tuy¸n ëc lªp vîi c¡c lîp v kh¯ng ành ành tuy¸n câ sü tham gia cõanhi·u lîp l mët xu h÷îng T¡c gi£ công ¢ n¶u ra mët sè tham sè câ thºtham gia trong c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n xuy¶n lîp trong m¤ng khæng d¥y,tuy nhi¶n t¡c gi£ ch÷a câ c¡c · xu§t mët thuªt to¡n ành tuy¸n xuy¶n lîp

cö thº Trong nghi¶n cùu [41], t¡c gi£ ¢ câ n¶u mët sè k¸t hñp giúa c¡clîp (NET, MAC v PHY) trong ành tuy¸n thi¸t k¸ xuy¶n lîp nh÷ mët sèd¤ng: (NET+MAC), (NET+PHY), (PHY+MAC+NET), tuy nhi¶n t¡c gi£công ch÷a · xu§t ÷ñc thuªt to¡n ành tuy¸n mîi tr¶n c¡c k¸t hñp â, do

â ch÷a minh håa ÷ñc thuªt to¡n ành tuy¸n xuy¶n lîp câ thº hé trñ n¥ngcao thæng l÷ñng m¤ng adhoc

Tr¶n th¸ giîi, thi¸t k¸ xuy¶n lîp ¢ câ mët sè nghi¶n cùu, trong [57], nhâmt¡c gi£ ¢ · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n xuy¶n lîp tèi ÷u n«ng l÷ñng cõac¡c nót trong m¤ng khæng d¥y Thuªt to¡n ành tuy¸n xuy¶n lîp · xu§t

l sü k¸t hñp giúa lîp MAC v lîp NET, trong â lîp MAC sû döng chu©n802.11 v lîp NET sû döng giao thùc DSR B¬ng c¡ch sû döng mæ h¼nh mæphäng, nhâm t¡c gi£ ¢ minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t gi£m tl» ành tuy¸n léi trong m¤ng, qua â gi£m ÷ñc t l» t¼m l¤i ÷íng trongm¤ng, n¥ng cao hi»u qu£ sû döng n«ng l÷ñng cõa c¡c nót Trong [108], nhâmt¡c gi£ ¢ · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC v lîp NET Thuªt to¡n · xu§t sû döng tr¤ng th¡i cõa nót trong m¤ng t¤i lîpMAC tham gia qu¡ tr¼nh ành tuy¸n lîp NET, x¥y düng · xu§t c¡c ti¸ntr¼nh truy·n dú li»u, chi¸n l÷ñc duy tr¼ c¡c ÷íng k¸t nèi Nhâm t¡c gi£ ¢chùng minh thuªt to¡n · xu§t hé trñ ti¸t ki»m n«ng l÷ñng t¤i c¡c nót trongm¤ng, n¥ng cao ch§t l÷ñng m¤ng

Do °c iºm m¤ng khæng d¥y nâi chung v m¤ng adhoc nâi ri¶ng, mæitr÷íng truy·n l qu£ng b¡, khæng câ k¶nh truy·n ri¶ng bi»t, c¡c v§n · t¤i

Trang 23

lîp PHY, lîp MAC £nh h÷ðng trüc ti¸p v r§t nhi·u ¸n lîp NET, qua â

£nh h÷ðng ¸n thæng l÷ñng m¤ng T¤i lîp PHY, lîp MAC th¼ c¡c v§n ·th÷íng £nh h÷ðng ¸n thæng l÷ñng m¤ng nh÷ sau:

• Nhi¹u çng k¶nh (CCI), v§n · nót ©n nót hi»n

• Sè l÷ñng k¶nh truy·n ÷ñc lüa chån truy·n dú li»u

• Ch§t l÷ñng k¶nh truy·n ÷ñc lüa chån truy·n dú li»u

• V§n · cæng su§t ph¡t, tèc ë truy·n tøng nót

º gi£i quy¸t c¡c v§n · n y t¤i lîp PHY, lîp MAC nh¬m n¥ng cao thængl÷ñng m¤ng, [99] ¢ · xu§t v chùng minh thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëngDSA [99] khc phöc v§n · nót ©n/nót hi»n trong m¤ng khæng d¥y Thuªtto¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA ¢ khc phöc tri»t º v§n · nhi¹u çng k¶nh(CCI) v c¡c nh÷ñc iºm cõa c¡c thuªt to¡n cô nh÷ CSMA/CD ch¿ khcphöc ÷ñc v§n · nót ©n nh÷ng l¤i l m xu§t hi»n v§n · nót hi»n Trong lîpPHY, cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n l công hai tham sè £nh h÷ðng ¸nthæng l÷ñng m¤ng, vi»c tèi ÷u hai tham sè n y công hé trñ n¥ng cao thængl÷ñng m¤ng Tuy nhi¶n, thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA [99] công ch÷a

· xu§t c¡c gi£i ph¡p tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n hé trñ n¥ng caothæng l÷ñng m¤ng

º h¤n ch¸ c¡c v§n · t¤i c¡c lîp, nghi¶n cùu sinh s³ nghi¶n cùu · xu§tc¡c gi£i ph¡p mîi tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n Ngo i ra, nghi¶ncùu sinh công s³ nghi¶n cùu c¡c · xu§t c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n mîi düatr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp C¡c k¸t qu£ âng gâp trong l¾nh vüc n¥ngcao thæng l÷ñng m¤ng adhoc

K¸t luªn, theo c¡c ¡nh gi¡ h÷îng nghi¶n cùu tr¶n, º hé trñ n¥ng caothæng l÷ñng m¤ng adhoc, nghi¶n cùu sinh câ thº nghi¶n cùu ¤t ÷ñc c¡c k¸tqu£ mîi câ âng gâp gi¡ trà khoa håc v thüc ti¹n trong cëng çng nghi¶ncùu còng l¾nh vüc Luªn ¡n n y tr¼nh b y chi ti¸t c¡c · xu§t, sû döng mæh¼nh mæ phäng minh håa k¸t qu£ ¤t ÷ñc c¡c · xu§t Nhúng âng gâpch½nh cõa luªn ¡n ÷ñc n¶u trong möc ti¸p theo

3.Möc ti¶u cõa luªn ¡n

Möc ti¶u cõa luªn ¡n l n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng adhoc b¬ng c¡ch x¥ydüng, · xu§t c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n

Trang 24

lîp Sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa k¸t qu£ c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n

· xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

4.Nhi»m vö cõa luªn ¡n

Trong m¤ng truy·n dú li»u nâi chung, m¤ng adhoc nâi ri¶ng th¼ thængl÷ñng m¤ng l mët trong nhúng ti¶u ch½ quan trång nh§t º ¡nh gi¡ ch§tl÷ñng m¤ng v trong luªn ¡n tªp trung nghi¶n cùu n¥ng cao ti¶u ch½ thængl÷ñng m¤ng n y Trong â, vi»c t¼m ÷íng k¸t nèi tèi ÷u tø nót nguçn ¸nnót ½ch âng vai trá quan trång hé trñ n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng, ch½nhv¼ vªy, nhi»m vö luªn ¡n tªp trung nghi¶n cùu · xu§t c¡c thuªt to¡n ànhtuy¸n n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

èi t÷ñng nghi¶n cùu cõa luªn ¡n trong nëi dung · xu§t ¦u ti¶n l thuªt to¡n ành tuy¸n v thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA Luªn ¡n s³tªp trung nghi¶n cùu c¡c tham sè m thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSAcung c§p t¤i lîp PHY, MAC º phèi hñp tham gia v o qu¡ tr¼nh x¥y düngthuªt to¡n ành tuy¸n vîi c¡c lîp NET, qua â câ thº x¥y düng c¡c thuªtto¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp n¥ng cao thæng l÷ñngm¤ng

Trong nëi dung · xu§t thù hai, nghi¶n cùu c¡c tham sè cæng su§t ph¡t

v tèc ë truy·n câ nhúng £nh h÷ðng trüc ti¸p ¸n thæng l÷ñng m¤ng khængd¥y, vi»c nghi¶n cùu tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n giúa c¡c nót ângvai trá hé trñ n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng èi t÷ñng nghi¶n cùu cõa luªn

¡n trong nëi dung n y l mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·nvîi thæng l÷ñng m¤ng, thuªt to¡n ành tuy¸n Sau â, luªn ¡n s³ tªp trungnghi¶n cùu · xu§t thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n v o,kh£ n«ng ¡p döng thuªt to¡n · xu§t n y v o qu¡ tr¼nh ành tuy¸n t¤i lîpNET, qua â câ thº x¥y düng thuªt to¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸tk¸ xuy¶n lîp n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

Trong nëi dung · xu§t thù ba, nghi¶n cùu ph÷ìng thùc m¢ m¤ng °c bi»thi»u qu£ trong n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng truy·n qu£ng b¡ v m¤ng khængd¥y (do °c iºm mæi tr÷íng truy·n m¤ng khæng d¥y l qu£ng b¡) èi t÷ñngnghi¶n cùu cõa luªn ¡n trong nëi dung n y l sü k¸t hñp giúa ph÷ìng thùcm¢ m¤ng t¤i lîp NET v c¡c tham sè t¤i lîp MAC trong thuªt to¡n c§p ph¡tk¶nh ëng DSA Sau â, luªn ¡n s³ tªp trung nghi¶n cùu x¥y düng thuªt

Trang 25

¡nh gi¡ k¸t qu£ cho c¡c thuªt to¡n · xu§t thæng qua c¡c cæng cö mæ phängMatlab, NS2 º minh håa t½nh óng n cõa c¡c nëi dung · xu§t ¥y l mët trong c¡c ph÷ìng ph¡p nghi¶n cùu phê bi¸n hi»n nay C¡c k¸t qu£ l c¡c thuªt to¡n · xu§t ·u câ sü so s¡nh vîi thuªt to¡n ÷ñc dòng phê bi¸n

v c¡c k¸t qu£ · xu§t công ¢ ÷ñc cæng bè v «ng tr¶n c¡c t¤p ch½ v hëi nghà quèc t¸ v trong n÷îc chuy¶n ng nh uy t½n i·u n y kh¯ng ành sühñp lþ v ë tin cªy cõa ph÷ìng ph¡p ÷ñc sû döng º nghi¶n cùu Ph÷ìngph¡p nghi¶n cùu l khoa håc, hñp lþ v câ ë tin cªy cao

6.âng gâp cõa luªn ¡n

Luªn ¡n ¢ ¤t ÷ñc c¡c k¸t qu£ nghi¶n cùu v âng gâp ch½nh nh÷ sau:1.· xu§t ba thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡tk¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp:

• Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSAdüa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET: X¥y düng

÷ñc thuªt to¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúahai lîp MAC+NET, trong â sû döng tham sè sè l÷ñng k¶nh c§p ph¡tt¤i lîp MAC ÷ñc cung c§p bði thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA

Cö thº, sû döng sè l÷ñng k¶nh c§p ph¡t t¤i lîp MAC v thuªt to¡nt¼m ÷íng ngn nh§t Dijsktra · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n mîi B¬ngc¡ch sû döng mæ h¼nh mæ phäng ¢ minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n ·xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng so vîi thuªt to¡n t¼m ÷íng ngn nh§tDijkstra

Trang 26

• Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSAdüa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET: X¥y düng

÷ñc thuªt to¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúahai lîp PHY+NET, trong â sû döng tham sè SINR t¤i lîp PHY ÷ñccung c§p bði thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA Cö thº, sû döng tham

sè SINR t¤i lîp PHY v thuªt to¡n t¼m ÷íng ngn nh§t Dijsktra ·xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n mîi B¬ng c¡ch sû döng mæ h¼nh mæ phäng

¢ minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

so vîi thuªt to¡n t¼m ÷íng ngn nh§t Dijkstra

• Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSAdüa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa ba lîp PHY+MAC+NET: X¥ydüng ÷ñc thuªt to¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng xuy¶n lîp giúa balîp PHY+MAC+NET, trong â sû döng tham sè SINR t¤i lîp PHY v tham sè sè l÷ñng k¶nh c§p ph¡t t¤i lîp MAC ÷ñc cung c§p bði thuªtto¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA Cö thº, sû döng tham sè SINR t¤i lîpPHY, tham sè sè l÷ñng k¶nh c§p ph¡t t¤i lîp MAC v thuªt to¡n t¼m

÷íng ngn nh§t Dijsktra · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n mîi B¬ng c¡ch

sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§tn¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng so vîi c¡c thuªt to¡n t¼m ÷íng ngn nh§tDijkstra, thuªt to¡n ành tuy¸n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîpgiúa hai lîp PHY+NET v hai lîp MAC+NET

K¸t qu£ ÷ñc cæng bè tr¶n cæng tr¼nh trong [C1], [J1], [J2], [J4]

2.· xu§t thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n v thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t

v tèc ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp:

• Mæ h¼nh ¡nh gi¡ c¡c ch¿ sè thæng l÷ñng: X¥y düng mæ h¼nh ¡nh gi¡ch¿ sè nhi¹u, mæ h¼nh ¡nh gi¡ ch¿ sè léi v mæ h¼nh ¡nh gi¡ ch¿ sèthæng l÷ñng düa tr¶n ph¥n t½ch mèi quan h» giúa cæng su§t ph¡t, tèc ëtruy·n v thæng l÷ñng m¤ng Sû döng c¡c mæ h¼nh ¡nh gi¡ trong qu¡tr¼nh n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

• Thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t, tèc ë truy·n: Düa v o c¡c mæ h¼nh

¡nh gi¡ ch¿ sè, mët thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n

Trang 27

÷ñc · xu§t º n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng giúa hai nót li¶n k¸t trücti¸p

• Thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc

ë truy·n düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp PHY+NET:K¸t hñp thuªt to¡n tèi ÷u cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n · xu§tthuªt to¡n ành tuy¸n tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîpPHY+NET B¬ng c¡ch sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªt to¡n

ành tuy¸n · xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng so vîi thuªt to¡n ànhtuy¸n Dijkstra, thuªt to¡n DSR, DSDV

3.· xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp vîi ph÷ìng thùc m¢m¤ng, thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸tk¸ xuy¶n lîp:

×u iºm ph÷ìng thùc m¢ m¤ng trong truy·n dú li»u so vîi ph÷ìng thùctruy·n thèng ¢ ÷ñc chùng minh, ¡p döng ph÷ìng thùc m¢ m¤ng l¤i hi»uqu£ trong m¤ng truy·n dú li»u qu£ng b¡ v m¤ng khæng d¥y (do °c iºmmæi tr÷íng truy·n dú li»u cõa m¤ng khæng d¥y l kiºu qu£ng b¡) X¥y düngthuªt to¡n ành tuy¸n tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp k¸t hñp ph÷ìng thùcm¢ m¤ng v tham sè sè l÷ñng k¶nh c§p ph¡t cung c§p bði thuªt to¡n c§pph¡t k¶nh ëng DSA B¬ng c¡ch sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªtto¡n ành tuy¸n · xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng so vîi thuªt to¡n ànhtuy¸n k¸t hñp vîi thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ngthi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET (khæng sû döng ph÷ìng thùc m¢m¤ng) v thuªt to¡n Dijkstra

Trang 28

h¼nh OSI, TCP/IP v thi¸t k¸ xuy¶n lîp, n¶u h¤n ch¸ cõa thi¸t k¸ ph¥n lîp

so vîi thi¸t k¸ xuy¶n lîp Thù ba, ành h÷îng · xu§t c¡c lîp câ thº k¸t hñptrong thi¸t k¸ xuy¶n lîp

Ch÷ìng 2: · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp thuªt to¡n c§p ph¡tk¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp, tr¼nh b y bèn nëi dungch½nh Thù nh§t, ph¥n t½ch möc ½ch thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA.Thù hai, · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh

ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hai lîp MAC+NET,

sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t n¥ngthæng l÷ñng m¤ng Thù ba, · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp thuªtto¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp giúa hailîp PHY+NET, sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n

· xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng Thù t÷, · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸nk¸t hñp thuªt to¡n c§p ph¡t k¶nh ëng DSA düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ giúa

ba lîp PHY+MAC+NET, sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªt to¡n

ành tuy¸n · xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng C¡c cæng tr¼nh khoa håc

÷ñc luªn ¡n cæng bè li¶n quan ¸n ch÷ìng n y nh÷ sau:

C1 Khanh Nguyen Quang, Van Duc Nguyen, Trung Dung Nguyen (2013).Optimized MAC and Network cross layer protocol for OFDMA based Ad-hoc Networks In the Fifth International Conference on Ubiquitous andFuture Networks (ICUFN), pp.718-723

J1 Khanh Nguyen Quang, Van Duc Nguyen, Hyunseung Choo (2013).Dynamic Subchannel Assignment based cross layer MAC and Networkprotocol for multihop adhoc networks Hindawi Publishing Corporation,Journal of Computer Networks and Communications - Scopus Journal ESCI Journal (2013), pp.1-9

J2 Khanh Nguyen Quang,Van Duc Nguyen (2013) Performance provement of Multi-hop Ad-hoc Networks Based on Cross-Layer Designand DSA Alogrithm International Journal of Research in Wireless Sys-tem (IJRWS) 2(3), pp.1-10

Im-J4 Nguyen Quang Khanh,Nguyen Van Duc (2015) Research on the PHY,MAC, NETWORK cross-layer protocol design to improve the perfor-

Trang 29

Ch÷ìng 4: · xu§t thuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp ph÷ìng thùc m¢ m¤ngdüa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶n lîp, tr¼nh b y hai nëi dung ch½nh Thù nh§t,nghi¶n cùu têng quan, möc ½ch ph÷ìng thùc m¢ m¤ng Thù hai, · xu§tthuªt to¡n ành tuy¸n k¸t hñp ph÷ìng thùc m¢ m¤ng düa tr¶n n·n t£ng thi¸tk¸ xuy¶n lîp, sû döng mæ h¼nh mæ phäng minh håa thuªt to¡n ành tuy¸n

· xu§t n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng Cæng tr¼nh khoa håc ÷ñc luªn ¡n cæng

bè li¶n quan ¸n ch÷ìng n y nh÷ sau:

J3 Nguyen Quang Khanh, Nguyen Van Duc (2015) Research on thecross-layer protocol design base on Network coding to improve the perfor-mance of mulithop adhoc networks Journal of Science and Technology,The University of Danang, Danang, Vietnam 5(90), pp.143-148

Ph¦n k¸t luªn v h÷îng nghi¶n cùu ti¸p theo cõa luªn ¡n: Ph¦n n y tr¼nh

b y tâm tt c¡c k¸t qu£ ¤t ÷ñc cõa luªn ¡n v n¶u ra h÷îng ph¡t triºnti¸p theo cõa luªn ¡n, công nh÷ c¡c nghi¶n cùu dü ki¸n s³ ÷ñc thüc hi»ntrong t÷ìng lai

Trang 30

NGHIN CÙU MNG ADHOC V THIT K XUYN

LÎP

Trong ch÷ìng n y tr¼nh b y mët c¡ch h» thèng v· m¤ng adhoc, thi¸t k¸ph¥n lîp v thi¸t k¸ xuy¶n lîp, ¡nh gi¡ c¡c nguy¶n nh¥n, c«n cù cho nhúng

· xu§t nghi¶n cùu ÷ñc · cªp ð c¡c ch÷ìng ti¸p theo cõa luªn ¡n C¡c

÷u/nh÷ñc iºm cõa m¤ng adhoc, kh£ n«ng ¡p döng mæ h¼nh OSI, TCP/IP

v °c bi»t l thi¸t k¸ xuy¶n lîp trong m¤ng adhoc ÷ñc ph¥n t½ch Trongmöc 1.1, têng quan m¤ng adhoc, c¡c °c iºm chung/°c iºm ri¶ng vîim¤ng khæng d¥y, ¡nh gi¡ c¡c ùng döng m¤ng adhoc trong thüc t¸ hi»n nay.Möc 1.2, tr¼nh b y thi¸t k¸ ph¥n lîp v xuy¶n lîp, ph¥n t½ch c¡c c¡c ÷u

iºm/nh÷ñc iºm thi¸t k¸ xuy¶n lîp trong m¤ng khæng d¥y so vîi thi¸t k¸ph¥n lîp vîi mæ h¼nh OSI, TCP/IP C¡c k¸t luªn nëi dung ch½nh cõa ch÷ìng

÷ñc têng hñp, ¡nh gi¡ trong möc 1.3

1.1 Têng quan m¤ng adhoc

1.1.1 Kh¡i ni»m m¤ng adhoc

Hi»n t¤i, c¡c lo¤i m¤ng truy·n dú li»u khæng d¥y ÷ñc chia th nh hai nhâmch½nh l m¤ng h¤ t¦ng v m¤ng ngang h ng Trong â, m¤ng h¤ t¦ng th÷íng

÷ñc gåi l m¤ng t¸ b o v m¤ng ngang h ng th÷íng ÷ñc gåi l m¤ng adhoc

°c iºm cõa h» thèng m¤ng t¸ b o ÷ñc chia th nh c¡c æ h¼nh löc gi¡c ·u,trung t¥m l mët tr¤m ph¡t sâng l m nhi»m vö trao êi dú li»u vîi c¡c nótkh¡c trong ph¤m vi ho¤t ëng, qu£n lþ cõa tøng tr¤m C¡c tr¤m ph¡t sâng

n y ÷ñc li¶n k¸t vîi nhau th nh mët h» thèng m¤ng t¸ b o H¤ t¦ng méitr¤m ph¡t sâng ph£i ÷ñc thi¸t k¸, x¥y düng tr÷îc Mæ h¼nh m¤ng t¸ b o

÷ñc mæ t£ nh÷ trong h¼nh 1.1

N¸u nh÷ vîi m¤ng t¸ b o iºn h¼nh, â l lo¤i m¤ng thi¸t k¸ düa tr¶nmët cì sð h¤ t¦ng cè ành ¢ ÷ñc x¥y düng tr÷îc â th¼ m¤ng adhoc bao

11

Trang 31

ành nh÷ m¤ng t¸ b o Vi»c ph¡t triºn m¤ng adhoc hùa hµn mang ¸n nhi·u

cì hëi ph¡t triºn trong c¡c gi£i ph¡p truy·n dú li»u khæng d¥y nh÷ng côngg°p nhi·u khâ kh«n v· m°t k¾ thuªt Mæ h¼nh têng quan m¤ng adhoc ÷ñc

mæ t£ nh÷ h¼nh 1.2 [4],[31],[54],[90]

Trang 32

• B«ng thæng nhä hìn so vîi m¤ng câ d¥y, do tèc ë dú li»u trong truy·nd¨n khæng d¥y th§p hìn nhi·u so vîi truy·n d¨n câ d¥y, d¨n tîi ë tr¹lîn, thíi gian thi¸t lªp dàch vö l¥u

• Tr¤ng th¡i k¸t nèi khæng ên ành so vîi m¤ng câ d¥y, do sü di ëng cõac¡c ph¦n tû, c¡c nhi¹u lîn £nh h÷ðng ¸n k¸t nèi cõa c¡c ph¦n tû trongm¤ng adhoc

• Giîi h¤n v· kh£ n«ng xû lþ cõa thi¸t bà, do c¡c ph¦n tû trong m¤ngadhoc vøa thüc hi»n truy·n dú li»u, vøa thüc hi»n nhªn dú li»u, vøathüc hi»n t¼m ÷íng trong khi â n«ng l÷ñng t¤i méi ph¦n tû khænglîn

• V§n d· b£o mªt dú li»u truy·n trong m¤ng adhoc, do ph÷ìng thùc truy·n

dú li»u trong m¤ng adhoc l kiºu qu£ng b¡, khi mët ph¦n tû thüc hi»ntruy·n dú li»u th¼ c¡c nót kh¡c ho n to n câ thº thu thªp ÷ñc c¡c dúli»u â qua â câ thº nghi¶n cùu gi£i m¢ c¡c dú li»u g¥y n¶n m§t an to n

dú li»u

°c iºm ri¶ng: M¤ng adhoc câ nhúng °c iºm ri¶ng so vîim¤ng khæng d¥y nh÷ sau [103]:

• Câ t½nh ch§t khæng ên ành, t¤m thíi ÷ñc t¤o n¶n bði mët nhâm ph¦n

tû b§t k¼ câ nhu c¦u trao êi dú li»u

• Khæng phö thuëc tr¶n b§t cù mët cì sð h¤ t¦ng n o kh¡c, méi ph¦n tûho¤t ëng ëc lªp, ngang h ng v thüc hi»n truy·n v nhªn dú li»u mëtc¡ch ëc lªp

Trang 33

• C¡c gi£i thuªt t¼m ÷íng trong m¤ng adhoc l ành tuy¸n a ch°ng, t§tc£ c¡c ph¦n tû tham gia âng vai trá nh÷ mët ph¦n tû chuyºn ti¸p, ànhtuy¸n gâi tin tr¶n ph¤m vi rëng

×u iºm m¤ng adhoc so vîi m¤ng t¸ b o:

• Khæng c¦n x¥y düng cì sð h¤ t¦ng, d¹ d ng triºn khai ÷ñc m¤ng adhoctr¶n nhúng àa iºm câ và tr½ àa lþ khâ kh«n º x¥y düng ÷ñc cì sð h¤t¦ng

• T½nh linh ëng cao, trong nhúng tr÷íng hñp c¦n ¡p ùng nhanh nh÷phöc vö li¶n l¤c trong chi¸n tranh hay cùu hë, cùu n¤n

• Ti¸t ki»m chi ph½, sû döng ÷ñc c¡c t¦n sè khæng c¦n ph£i «ng k½ n¶nti¸t ki»m ÷ñc th¶m v· chi ph½

Nh÷ñc iºm m¤ng adhoc so vîi m¤ng t¸ b o:

• Tèc ë, ÷íng truy·n khæng ên ành, th§p Do mæi tr÷íng truy·n dú li»ud¤ng khæng d¥y v c¡c ph¦n tû âng vai trá t÷ìng ÷ìng nhau

• Thæng l÷ñng m¤ng th§p Do h¤n ch¸ cõa sü ên ành ÷íng truy·n v tèc

ë truy·n dú li»u

• B£o mªt dú li»u th§p Do c¡c dú li»u truy·n qu£ng b¡ ¸n c¡c ph¦n tû

• C¡c ph¦n tû h¤n ch¸ n«ng l÷ñng Do mët sè ph¦n tû âng vai trá ànhtuy¸n dú li»u do â y¶u c¦u c¦n nhi·u n«ng l÷ñng · xû lþ dú li»u

• C¡c ph¦n tû thüc hi»n c¡c nhi»m vö phùc t¤p Do c¡c ph¦n tû thüc hi»nnhi·u nhi»m vö truy·n, nhªn, ành tuy¸n dú li»u

• Thíi gian xû lþ dú li»u tr¶n c¡c ph¦n tû l¥u, câ ë tr¹ lîn Do c¡c ph¦n

tû thüc hi»n nhi·u nhi»m vö truy·n, nhªn, ành tuy¸n dú li»u

Trang 34

• L¾nh vüc cùu hë, cùu n¤n: Li¶n l¤c trong c¡c tr÷íng hñp thi¶n tai ph¡hõy cì sð h¤ t¦ng nh÷ ëng §t, nói lûa, b¢o lîn ho°c li¶n l¤c trong

i·u ki»n àa lþ r§t khâ kh«n, h¤n ch¸

i qua c¡c gian h ng trong trung t¥m th÷ìng m¤i, ho°c gióp kh¡ch h ngd¹ d ng truy cªp ¸n c¡c trang giîi thi»u s£n ph©m cõa c¡c cûa h ng

• L¾nh vüc gi£i tr½: K¸t nèi c¡c trá chìi tø c¡c thi¸t bà c¦m tay k¸t nèikhæng d¥y

• L¾nh vüc o t¤o: K¸t nèi tø c¡c thi¸t bà gi¡o döc ¸n c¡c i¶n tho¤icõa håc sinh º t÷ìng t¡c b i gi£ng

• L¾nh vüc du làch: Truy·n thæng c¡c iºm du làch xung quanh và tr½kh¡ch h ng, ch¿ d¨n ÷íng, kh¡ch s¤n, nh h ng cho kh¡ch h ng

1.1.4 ¡nh gi¡ c¡c v§n · hi»n t¤i cõa m¤ng adhoc

Nguy¶n lþ ho¤t ëng cõa m¤ng adhoc ¡p döng theo thi¸t k¸ ph¥n lîp g°pc¡c v§n · trong [11] chi ti¸t nh÷ sau:

• V§n · cõa lîp PHY: C¡c thi¸t bà di ëng ÷ñc cung c§p n«ng l÷ñng

tø pin C¡c lo¤i pin hi»n nay câ r§t nhi·u h¤n ch¸ v· cæng su§t, tèc ëtruy·n v thíi gian sû döng, do â £nh h÷ðng ¸n thæng l÷ñng m¤ngadhoc Do â y¶u c¦u c¦n x¥y düng gi£i ph¡p tèi ÷u cæng su§t, tèc ëtruy·n t¤i lîp PHY thüc hi»n n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng

• V§n · cõa lîp MAC: M¤ng adhoc sû döng ÷íng truy·n khæng d¥y

v vi»c li¶n l¤c giúa c¡c ph¦n tû trong m¤ng câ thº x£y ra hi»n t÷ñngxung ët Hai hi»n t÷ñng phê bi¸n l nót ©n/nót hi»n Hai v§n · n yc¦n ÷ñc gi£i quy¸t thæng qua nghi¶n cùu v ph¡t triºn lîp MAC trongm¤ng adhoc qua â n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng Thuªt to¡n c§p ph¡tk¶nh ëng DSA ¢ ÷ñc · xu§t s³ ÷ñc giîi thi»u t¤i c¡c ch÷ìng ti¸ptheo

• V¦n · cõa lîp NET: Trong m¤ng adhoc, mæ h¼nh luæn thay êi, i·u

n y s³ d¨n tîi nhúng khâ kh«n cho ành tuy¸n giúa c¡c ph¦n tû trongm¤ng C¡c thuªt to¡n ành tuy¸n hi»n t¤i ÷ñc dòng cho m¤ng câ d¥y

Trang 35

khæng cán phò hñp, khâ ¡p döng cho m¤ng adhoc Câ nhi·u thuªt to¡nnghi¶n cùu x¥y düng d nh ri¶ng cho m¤ng adhoc tuy nhi¶n c¡c thuªtto¡n n y v¨n ch÷a em l¤i k¸t qu£ tèt do v¨n ÷ñc x¥y düng tr¶n mæh¼nh thi¸t k¸ ph¥n lîp OSI, TCP/IP Vi»c nghi¶n cùu · xu§t c¡c thuªtto¡n ành tuy¸n mîi n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng l chõ · r§t ÷ñc quant¥m, trong â c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n · xu§t düa tr¶n n·n t£ng thi¸tk¸ xuy¶n lîp l mët trong c¡c · xu§t

• V§n · cõa lîp TRA: Trong m¤ng câ d¥y, mæ h¼nh TCP/IP cung c§pkh£ n«ng i·u khiºn luçng v chèng tc ngh³n ð lîp TRA trong mæ h¼nhTCP/IP Kh¡c vîi m¤ng câ d¥y, do mæ h¼nh m¤ng adhoc thay êi li¶ntöc, c¡c ph¦n tû ríi khäi v ¸n m¤ng li¶n töc l nguy¶n nh¥n d¨n ¸nt l» léi cõa m¤ng adhoc th÷íng lîn hìn r§t nhi·u, m mët trong c¡cnguy¶n nh¥n ch½nh l c¡c v§n · v· nhi¹u, khæng ph£i v§n · do tcngh³n m¤ng Vi»c sû döng cì ch¸ back off º gi£m tc ngh³n khæng ¤t

÷ñc hi»u qu£ m cán d¨n ¸n suy gi£m v· thæng l÷ñng v t«ng tr¹ k¸tnèi Do â vi»c nghi¶n cùu gi£i ph¡p t¤i lîp TRA công l v§n · ÷ñcquan t¥m º n¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng adhoc

Trong möc n y, c¡c v§n · hi»n t¤i £nh h÷ðng lîn ¸n thæng l÷ñng m¤ngadhoc ÷ñc mæ t£, trong ph¤m vi nëi dung nghi¶n cùu, luªn ¡n s³ tªp trungnghi¶n cùu c¡c lîp PHY, lîp MAC v lîp NET qua â · xu§t c¡c gi£i ph¡pn¥ng cao thæng l÷ñng m¤ng Gi£i ph¡p t¤i lîp TRA s³ l h÷îng nghi¶n cùuph¡t triºn ti¸p theo cõa luªn ¡n

1.2 Thi¸t k¸ ph¥n lîp v xuy¶n lîp

So vîi c¡c m¤ng kh¡c th¼ m¤ng adhoc câ hai °c iºm nêi bªt ti¶u biºu

l "Tü c§u h¼nh" (mët nót tü c§u h¼nh c¡c tham sè, vøa âng vai trá nót v router) v "Chàu léi" (c¡c ÷íng k¸t nèi thay êi li¶n töc do i ëng, £nhh÷ðng nhi¹u c¡c nót l¥n cªn) [23] Hai °c iºm tr¶n phö thuëc r§t lîn v o

i·u ki»n truy·n dú li»u trong m¤ng hay cán gåi l tr¤ng th¡i m¤ng, câ bay¸u tè £nh h÷ðng tr¶n tr¤ng th¡i cõa m¤ng bao gçm:

• Li¶n k¸t: Trong mæi tr÷íng m¤ng câ d¥y, hai nót ÷ìc k¸t nèi vîi nhaubði d¥y vªt lþ, c¡c k¸t nèi l ri¶ng r³ giúa hai nót Trong m¤ng khæng

Trang 36

d¥y, °c iºm giao ti¸p khæng d¥y l qu£ng b¡, li¶n k¸t l k¸t nèi qu£ngb¡, méi nót khi nhªp m¤ng thüc hi»n truy·n dú li»u, c¡c nót trong ph¤m

và ho¤t ëng cõa nót gûi ·u nhªn ÷ñc dú li»u C¡c v§n · nhi¹u trongmæi tr÷íng khæng d¥y nh÷ nhi¹u fading, nhi¹u xuy¶n k¶nh câ thº thay

êi ch§t l÷ñng ÷íng truy·n trong thíi gian r§t ngn, qua â l nguy¶nnh¥n thay êi b£ng ành tuy¸n k¸t nèi giúa c¡c nót nguçn v ½ch Vi»ccªp nhªt thæng tin t¤i c¡c lîp r§t nhanh v ëc lªp nhau r§t tîi sü m§t

çng bë xû lþ thæng tin giúa c¡c lîp

• i·u kiºn mùc n«ng l÷ñng: °c t½nh qu£ng b¡ trong giao ti¸p khængd¥y s³ quy¸t ành méi nót câ thº t«ng ho°c gi£m c¡c nót l¥n cªn b¬ngc¡c i·u ch¿nh cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n Mæ h¼nh m¤ng adhocphö thuëc v o cæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n cõa tøng nót Khi t«ngcæng su§t ph¡t v tèc ë truy·n s³ t«ng nhi¹u çng k¶nh, nót ©n/nóthi»n t¤i lîp MAC

• T¡c ëng cõa sü di ëng: Méi nót trong m¤ng adhoc câ thº di ëng

v tü i·u ch¿nh c§u h¼nh tham sè ho¤t ëng cõa m¼nh T¤i lîp MAC,

sü i ëng s³ £nh h÷ðng ¸n sü t½nh to¡n thíi gian giú k¶nh truy·n T¤ilîp NET, sü di ëng s³ £nh h÷ðng ¸n k¸t qu£ t¼m ÷íng cõa thuªt to¡n

ành tuy¸n, v½ dö thuªt to¡n ành tuy¸n th÷íng xuy¶n ph£i cªp nhªtb£ng ành tuy¸n do nót di ëng T¤i lîp TRA, khi mët ÷íng truy·n bàléi do sü di ëng cõa c¡c nót, s³ bà hiºu sai do ngh³n ÷íng truy·n, c¡cthuªt to¡n lîp TRA ¡nh gi¡ sai hi»u n«ng cõa ÷íng truy·n

º khc phöc c¡c v§n · tr¶n nh÷ sü thay êi li¶n k¸t, k¸t qu£ t¼m ÷íng(do t¡c ëng cõa sü di ëng), trong c¡c thuªt to¡n mîi c¦n hé trñ c¡c °c

Hi»n t¤i, c¡c mæ h¼nh truy·n thèng nh÷ mæ h¼nh OSI ho°c TCP/IP khæng

hé trñ c¡c °c iºm tr¶n Trong ki¸n tróc m¤ng hi»n nay, c¡c chùc n«ng ÷ñc

Trang 37

âng gâi v tê chùc trong c¡c lîp ri¶ng bi»t, c¡c thæng tin i·u khiºn c¡c gâi

dú li»u ÷ñc âng gâi v o trong c¡c b£n tin header cõa dú li»u

1.2.1 Thi¸t k¸ ph¥n lîp

Trong thi¸t k¸ ph¥n lîp hi»n t¤i, hai mæ h¼nh OSI v TCP/IP ÷ñc ¡pdöng phê bi¸n v rëng r¢i nh§t

Mæ h¼nh OSI

Mæ h¼nh OSI düa tr¶n nguy¶n tc ph¥n lîp rã r ng v· m°t chùc n«ng ¢

âng mët vai trá quan trång trong c¡c thi¸t k¸ cõa l¾nh vüc vi¹n thæng v Internet Mæ h¼nh OSI gçm b£y lîp, c¡c lîp thüc hi»n c¡c chùc n«ng ri¶ngbi»t khæng £nh h÷ðng ¸n nhau, b¬ng c¡ch ph¥n t¡ch c¡c chùc n«ng lîp kh¡cnhau, c¡c v§n · cõa m¤ng công d¹ d ng ÷ñc xû lþ C¡c lîp cõa mæ h¼nhOSI công d¹ d ng ÷ñc mð rëng, nhúng giao thùc mîi công d¹ d ng ÷ñc bêsung v o tøng lîp m khæng £nh h÷ðng ¸n lîp kh¡c Tuy nhi¶n, mæ h¼nhOSI ch¿ thüc sü hi»u qu£ trong m¤ng câ d¥y, do t½nh ên ành, sü tin cªy cao,

÷íng k¸t nèi giúa c¡c nót l ëc lªp vîi nhau H¼nh 1.3 mæ t£ c¡c lîp mæh¼nh OSI [8],[50],[89], [104]

Mæ h¼nh OSI cho ph²p ph¥n chia chùc n«ng phùc t¤p cõa m¤ng th nh c¡clîp ìn gi£n trong qu¡ tr¼nh triºn khai, ph¡t triºn v o t¤o Mæ h¼nh OSIcho ph²p thi¸t k¸ ph¡t triºn tr¶n tøng module chùc n«ng, còng vîi c¡c chu©ngiao ti¸p chung cung c§p kh£ n«ng t½ch hñp nhi·u nh cung c§p s£n ph©m

• Lîp PHY: i·u khiºn vi»c truy·n t£i dú li»u tr¶n ÷íng truy·n vªt

lþ giúa c¡c nót Lîp PHY khai b¡o c¡c t½n hi»u i»n, tr¤ng th¡i ÷íngtruy·n, ph÷ìng ph¡p m¢ hâa dú li»u, c¡c lo¤i ¦u nèi ÷ñc sû döng, cængsu§t ph¡t, tèc ë truy·n

• Lîp MAC: i·u khiºn vi»c truy·n khung dú li»u giúa c¡c nót câ ÷íngtruy·n vªt lþ nèi trüc ti¸p vîi nhau Lîp MAC thüc hi»n cì ch¸ ph¡thi»n v xû lþ léi dú li»u düa v o thuªt to¡n sûa chúa léi, thi¸t lªp c¡ck¶nh truy·n dú li»u

• Lîp NET: Thüc hi»n t¼m ÷íng tèi ÷u tø nót nguçn ¸n nót ½ch v di·u khiºn vi»c truy·n c¡c gâi dú li»u giúa c¡c nót b§t ký trong m¤ng(câ thº câ ho°c khæng câ k¸t nèi ÷íng truy·n vªt lþ trüc ti¸p)

Trang 38

• Lîp PRE: Qu£n lþ ành d¤ng dú li»u cho ùng döng Trong qu¡ tr¼nhtruy·n dú li»u, tr¶n lîp PRE b¶n nót gûi câ nhi»m vö dàch dú li»u tø

ành d¤ng ri¶ng sang ành d¤ng chung v qu¡ tr¼nh ng÷ñc l¤i tr¶n lîpPRE b¶n nót nhªn

• Lîp APP: Qu£n lþ c¡c ùng döng truy xu§t ¸n c¡c dàch vö m¤ng nh÷Web Browser, Mail User Agent ho°c c¡c ch÷ìng tr¼nh l m m¡y chõcung c§p c¡c dàch vö m¤ng nh÷ Web Server, FTP Server, Mail server

Mæ h¼nh TCP/IP

Mæ h¼nh TCP/IP l mæ h¼nh gi£n ìn so vîi mæ h¼nh OSI, möc ½ch mæh¼nh OSI º tham chi¸u l m rã r ng c¡ch thùc trao êi thæng tin giúa c¡c

Trang 39

H¼nh 1.4: Mæ h¼nh TCP/IP.

m¡y t½nh vîi nhau, hay nâi c¡ch kh¡c l mæ h¼nh OSI mang t½nh ch§t dòngcho håc tªp nghi¶n cùu nhi·u hìn l ÷a v o triºn khai thüc t¸ Trong thüct¸ th¼ hi»n t¤i h¦u h¸t m¤ng m¡y t½nh ·u dòng mæ h¼nh TCP/IP H¼nh 1.4

mæ t£ mæ h¼nh m¤ng TCP/IP [1], [2], [9], [24],[45]

• Lîp ACC: mët lîp ri¶ng bi»t bao gçm th nh hai lîp PHY v lîp MACnh÷ trong mæ h¼nh OSI, lîp ACC ÷ñc sû döng º truy·n gâi tin ¸nc¡c ½ch trong m¤ng

• Lîp INT: ho¤t ëng t÷ìng tü vîi lîp NET cõa mæ h¼nh OSI, thüc hi»nnhi»m vö gi£i quy¸t v§n · ành tuy¸n c¡c gâi tin ¸n c¡c ½ch trongm¤ng

• Lîp TRA: ho¤t ëng t÷ìng tü vîi lîp TRA cõa mæ h¼nh OSI, lîp vªnchuyºn thüc hi»n nhi»m vö ph¥n nhä c¡c gâi tin câ k½ch th÷îc lîn khigûi v tªp hñp l¤i khi nhªn, £m b£o t½nh to n vµn cho dú li»u

• Lîp APP: mët lîp ri¶ng bi»t bao gçm th nh ba lîp SES, lîp PRE v

Trang 40

lîp APP nh÷ trong mæ h¼nh OSI, l nìi c¡c ch÷ìng tr¼nh m¤ng nh÷ WebBrowser, Mail User Agent l m vi»c º li¶n l¤c giúa c¡c nót trong m¤ng.1.2.2 Thi¸t k¸ xuy¶n lîp

Têng quan thi¸t k¸ xuy¶n lîp

èi vîi m¤ng khæng d¥y, ÷íng k¸t nèi giúa c¡c nót th÷íng bà £nh h÷ðngbði c¡c ÷íng k¸t nèi kh¡c giúa c¡c nót kh¡c nhau, â l c¡c nhi¹u t¤o bðic¡c ÷íng k¸t nèi kh¡c Kh¡c vîi m¤ng câ d¥y, m¤ng khæng d¥y y¶u c¦u mët

cì ch¸ c§p ph¡t truy cªp k¶nh truy·n phùc t¤p, ch½nh i·u n y y¶u c¦u c¡cthæng tin c¦n ÷ñc trao êi giúa c¡c lîp trong mæ h¼nh OSI Mæ h¼nh choph²p c¡c lîp sû döng thæng tin tø lîp kh¡c º thüc hi»n chùc n«ng t¤i lîp

÷ñc gåi l thi¸t k¸ xuy¶n lîp

Theo ph¥n t½ch c¡c möc tr¶n, luªn ¡n tªp trung nghi¶n cùu thüc hi»n möc

½ch c¡c lîp PHY, lîp MAC v lîp NET câ thº k¸t hñp tèt vîi nhau Trongm¤ng khæng d¥y, sü tranh ch§p k¶nh truy·n ð lîp MAC câ thº l nguy¶nnh¥n £nh h÷ðng ¸n vi»c qu¡ tr¼nh t¼m ÷íng cõa c¡c thuªt to¡n ành tuy¸n

ð lîp NET, i·u n y khæng x£y ð m¤ng câ d¥y (do khæng câ sü tranh ch§pk¶nh truy·n ð m¤ng câ d¥y), mæi tr÷íng truy·n sâng ð lîp PHY câ £nh h÷ðnglîn v trüc ti¸p ¸n vi»c ành tuy¸n ð lîp NET Nghi¶n cùu g¦n ¥y ¢ choth§y vi»c ¡p döng c¡c lîp mæ h¼nh OSI mët c¡ch ìn l´ trong m¤ng khængd¥y s³ r§t h¤n ch¸ do thi¸u sü hñp t¡c giúa c¡c lîp, trong khi c¡c t¡c ëngqua l¤i giúa c¡c lîp tçn t¤i mët c¡ch tü nhi¶n H¼nh 1.5 mæ t£ sü kh¡c nhaugiúa thi¸t k¸ ph¥n lîp vîi mæ h¼nh OSI, TCP/IP vîi thi¸t k¸ xuy¶n lîp, trongluªn ¡n tªp trung nghi¶n cùu gi£i ph¡p mîi düa tr¶n n·n t£ng thi¸t k¸ xuy¶nlîp l chia s´ sû döng còng thæng tin tr¤ng th¡i giúa c¡c lîp [51], [56], [94],[95], [100]

Mæ h¼nh c¡c lîp câ thº trao êi thæng tin dú li»u vîi nhau [71],[72]:

• Lîp MAC+lîp NET: C¡c ÷íng i ÷ñc t¼m ra bði vi»c ành tuy¸n

£nh h÷ðng trüc ti¸p ¸n cì ch¸ qu£n lþ truy nhªp, sè l÷ñng k¶nh c§pph¡t giúa c¡c nót t¤i lîp MAC hay vi»c tranh ch§p t¤i lîp MAC câ thºt¡c ëng ¸n ành tuy¸n bði v¼ c¦n x¡c ành l¤i ÷íng i mîi v çngthíi công l m thay êi thæng tin cõa b£ng ành tuy¸n do k¸t qu£ cõavi»c tranh ch§p Do â câ thº sû döng c¡c tham sè k¶nh cõa cì ch¸ c§p

Định dạng
Số trang	155
Dung lượng	3,27 MB