Đánh Giá Chi Phí Tìm Đường Trong Giao Thức Định Tuyến MANET

LỜI CÁM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

1.2. Tổ chức của luận văn

2. TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN VÀ MẠNG MANET

2.1. Giới thiệu và phân loại mạng không dây

2.2. Phân loại theo định dạng và kiến trúc mạng

2.3. Phân loại theo phạm vi bao phủ truyền thông

2.4. Phân loại theo công nghệ truy cập đường truyền

2.5. Phân loại theo các cứng dụng mạng

2.6. Mạng LAN không dây (WLAN)

2.6.1. Khái niệm về WLAN

2.6.2. Lịch sử ra đời mạng WLAN

2.6.3. Giao thức tầng con MAC trong WLAN

2.7. Mạng không dây đặc biệt MANET

2.7.1. Sự phát triển và các cứng dụng của mạng MANET

2.7.2. Các đặc điểm của mạng MANET

3. CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN MẠNG MANET

3.1. Giới thiệu về bài toán định tuyến

3.2. Các kỹ thuật định tuyến mạng MANET

3.2.1. Định tuyến chủ động và định tuyến phản ứng lại

3.2.2. Định tuyến đơn đường và định tuyến đa đường

3.2.3. Định tuyến dựa vào bảng và định tuyến khởi tạo phía nguồn

3.2.4. Các kỹ thuật khôi phục

3.2.5. Chiến lược lựa chọn tuyến

3.2.6. Cập nhật định kỳ và cập nhật theo sự kiện

3.2.7. Cấu trúc phẳng và cấu trúc phân cấp

3.3. Các giao thức định tuyến chủ yếu trong mạng MANET

3.3.1. Giao thức DSDV (Destination-Sequenced Distance Vector)

3.3.2. Giao thức CGSR (Clusterhead Gateway Switch Routing)

3.3.3. Giao thức WRP (Wireless Routing Protocol)

3.3.4. Giao thức OLSR (Optimized Link State Routing)

3.3.5. Giao thức AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector)

3.3.6. Giao thức DSR (Dynamic Source Routing)

3.3.7. Giao thức TORA (Temporally-Ordered Routing Algorithm)

3.3.8. Giao thức ABR (Associativity-Based Routing)

3.3.9. Giao thức SSR (Signal Stability Routing)

3.4. So sánh các giao thức định tuyến chủ yếu trong mạng MANET

4. CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ BẰNG MÔ PHỎNG CHI PHÍ TÌM ĐƯỜNG CỦA MỘT SỐ GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN MẠNG MANET VỚI CÁC NGỮ CẢNH KHÁC NHAU

4.1. Phân tích và lựa chọn phương pháp mô phỏng để đánh giá

4.2. Bộ mô phỏng NS2

4.2.1. Giới thiệu

4.2.2. Cấu trúc phần mềm của NS2

4.2.3. Thiết lập mô phỏng mạng MANET trong NS2

4.2.4. Mô hình không dây cơ bản trong NS2

4.2.5. Quá trình mô phỏng mạng MANET với NS2

4.2.6. Tích hợp giao thức TORA và OLSR vào bộ mô phỏng NS2

4.3. Đánh giá bằng mô phỏng chi phí tìm đường một số giao thức định tuyến chủ yếu trong mạng MANET

4.3.1. Thiết lập các lựa chọn, tham số mô phỏng

4.3.2. Các ngữ cảnh mô phỏng

4.3.3. Đánh giá, nhận xét chi phí tìm đường của một số giao thức định tuyến mạng MANET

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về chi phí tìm đường trong mạng MANET

Mạng MANET (Mobile Ad-hoc Network) là một loại mạng không dây, trong đó các thiết bị có thể kết nối và giao tiếp với nhau mà không cần cơ sở hạ tầng cố định. Việc đánh giá chi phí tìm đường trong mạng MANET là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của mạng. Chi phí tìm đường không chỉ bao gồm thời gian và băng thông mà còn liên quan đến năng lượng tiêu thụ của các thiết bị. Nghiên cứu này sẽ phân tích các giao thức định tuyến khác nhau và chi phí tương ứng của chúng trong mạng MANET.

1.1. Đặc điểm của mạng MANET và chi phí tìm đường

Mạng MANET có những đặc điểm nổi bật như tính di động cao và khả năng tự tổ chức. Chi phí tìm đường trong mạng này thường phụ thuộc vào số lượng nút, khoảng cách giữa các nút và độ ổn định của kết nối. Việc hiểu rõ các yếu tố này giúp tối ưu hóa chi phí tìm đường.

1.2. Tại sao chi phí tìm đường quan trọng trong MANET

Chi phí tìm đường ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của mạng MANET. Nếu chi phí quá cao, mạng có thể gặp phải tình trạng nghẽn cổ chai, làm giảm tốc độ truyền dữ liệu. Do đó, việc đánh giá chi phí tìm đường là cần thiết để đảm bảo mạng hoạt động hiệu quả.

II. Các thách thức trong việc đánh giá chi phí tìm đường

Đánh giá chi phí tìm đường trong mạng MANET gặp nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là tính không ổn định của các kết nối giữa các nút. Khi các nút di chuyển, đường truyền có thể bị gián đoạn, dẫn đến việc phải tìm kiếm lại đường đi mới. Điều này không chỉ làm tăng chi phí mà còn ảnh hưởng đến độ tin cậy của mạng.

2.1. Tính không ổn định của kết nối

Khi các nút trong mạng MANET di chuyển, kết nối giữa chúng có thể thay đổi liên tục. Điều này tạo ra khó khăn trong việc duy trì một đường đi ổn định và làm tăng chi phí tìm đường.

2.2. Tác động của mật độ nút đến chi phí

Mật độ nút trong mạng MANET cũng ảnh hưởng đến chi phí tìm đường. Mật độ cao có thể dẫn đến nhiều lựa chọn đường đi, nhưng cũng có thể gây ra tình trạng tắc nghẽn, làm tăng chi phí.

III. Phương pháp đánh giá chi phí tìm đường trong mạng MANET

Để đánh giá chi phí tìm đường, có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Một trong những phương pháp phổ biến là mô phỏng mạng để kiểm tra hiệu suất của các giao thức định tuyến. Mô phỏng giúp xác định chi phí thực tế trong các điều kiện khác nhau và từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu.

3.1. Mô phỏng mạng với NS2

NS2 là một công cụ mô phỏng mạng mạnh mẽ, cho phép người dùng tạo ra các kịch bản khác nhau để kiểm tra hiệu suất của các giao thức định tuyến trong mạng MANET. Việc sử dụng NS2 giúp đánh giá chi phí tìm đường một cách chính xác.

3.2. Phân tích kết quả mô phỏng

Sau khi thực hiện mô phỏng, kết quả cần được phân tích để xác định chi phí tìm đường của từng giao thức. Phân tích này giúp so sánh hiệu suất và đưa ra lựa chọn tối ưu cho mạng MANET.

IV. So sánh chi phí tìm đường của các giao thức định tuyến

Có nhiều giao thức định tuyến khác nhau trong mạng MANET, mỗi giao thức có cách tiếp cận riêng để tối ưu hóa chi phí tìm đường. Việc so sánh chi phí giữa các giao thức giúp xác định giao thức nào hoạt động hiệu quả nhất trong các điều kiện khác nhau.

4.1. Giao thức AODV và chi phí tìm đường

Giao thức AODV (Ad-hoc On-Demand Distance Vector) là một trong những giao thức phổ biến trong mạng MANET. Chi phí tìm đường của AODV thường thấp trong các mạng có mật độ nút cao, nhưng có thể tăng khi mạng trở nên không ổn định.

4.2. Giao thức DSR và hiệu suất chi phí

Giao thức DSR (Dynamic Source Routing) cũng được sử dụng rộng rãi trong mạng MANET. Chi phí tìm đường của DSR thường thấp hơn AODV trong các tình huống nhất định, nhưng lại phụ thuộc vào số lượng gói tin cần truyền.

V. Ứng dụng thực tiễn của việc đánh giá chi phí tìm đường

Việc đánh giá chi phí tìm đường trong mạng MANET không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong nhiều lĩnh vực. Các ứng dụng như cứu hộ khẩn cấp, quân sự và các sự kiện lớn đều cần đến mạng MANET với chi phí tìm đường tối ưu.

5.1. Ứng dụng trong cứu hộ khẩn cấp

Trong các tình huống khẩn cấp như thiên tai, mạng MANET có thể được sử dụng để thiết lập liên lạc nhanh chóng. Việc đánh giá chi phí tìm đường giúp đảm bảo rằng thông tin được truyền tải hiệu quả nhất.

5.2. Ứng dụng trong quân sự

Mạng MANET cũng được sử dụng trong các hoạt động quân sự, nơi mà việc duy trì liên lạc là rất quan trọng. Đánh giá chi phí tìm đường giúp tối ưu hóa các chiến lược truyền thông trong môi trường không ổn định.

VI. Kết luận và tương lai của nghiên cứu chi phí tìm đường

Nghiên cứu về chi phí tìm đường trong mạng MANET là một lĩnh vực quan trọng và đang phát triển. Các giao thức định tuyến cần được cải tiến để đáp ứng tốt hơn với các thách thức trong môi trường di động. Tương lai của nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc phát triển các giao thức mới và cải tiến các giao thức hiện tại để tối ưu hóa chi phí tìm đường.

6.1. Hướng phát triển giao thức định tuyến mới

Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các giao thức định tuyến mới, có khả năng tự thích ứng với các điều kiện mạng khác nhau, nhằm giảm thiểu chi phí tìm đường.

6.2. Tích hợp công nghệ mới vào mạng MANET

Việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy vào mạng MANET có thể giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí tìm đường, mở ra nhiều cơ hội mới cho nghiên cứu và ứng dụng.

Đánh Giá Chi Phí Tìm Đường Của Một Số Giao Thức Định Tuyến Trong Mạng MANET