‘TRUONG DAL HOC BACH KHOA HA NOI VIEN CONG NGHE THONG TIN VA TRUYEN THONG LUAN VAN THAC Si NGANH CONG NGHE THONG TIN Thiết kế topo cho mạng lưới không gian tự do Học viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Tiến Giảng viên hướng dẫn. Trương Thị Diệu Linh HÀ NỘI 3-2019 PHIEU GIAO NHTEM VU LUAN VAN THAC SI 1. Théng tin về học viên Ho va tén học viên: Nguyễn Mạnh Tiến Diện thoại liên lạc: 0915054001 Limail: tienbk?9@gmail.com Khóa CI12016B TIệ đào tạo: Dại học chính quy Tuiận văn thạc sĩ được thực hiện tại: Viên Công nghệ thông tín và Truyền thông, Đại học Bách khoa Hà Nội Thời gián làm luận văn: Từ ngày 23/11/2017 đến 27/03/2019 2. Mục đích nội dụng của luận văn -_ Xây dựng phương án, giải pháp dụ phòng khi có tình huồng gián đoạn đường truyền ~ _ Thiết kế Topo mạng đáp ứng giải pháp dự phỏng nêu trên, với các yêu cầu về băng thông, độ phú vả tỷ lệ lỗi năm trong giới hạn cho phép 3.
Các nhiệm vụ cụ thẻ của luận văn -_ Tìm hiễu lý thuyết cơ bàn của truyền thông quang khéng day FSO. - Tìm hiểu các phương pháp giải qt - Để xuất giải pháp cho bài toán thiết ké topo dap ứng khả năng dự phòng cho mang quang không đây. - Cai dit va danh gid hiệu quả của giải thuật đẻ xuất. Lời cam doan của học viên: lôi 'Nguyễn Mạnh Tiến cam kết luận văn thạc sĩ là công trinh nghiên cửu của bán thân tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.
Trương Thị Điệu Linh Các kết quá nêu trong luận văn thạc sĩ là trung thực, không phải là sao chép toàn văn của bắt kỳ công trình nào khác ¡ ngày thang - nằm Tác giả luận vẫn Nguyễn Mạnh Tiền 5. Xác nhận của giáo viên hướng dẫn về mức độ hoàn thành của luận văn và cho phép, bảo vệ: Hà Nội, ngày thang nim Giáo viên hướng đẫn Trương Thị Diệu Linh LỜI CẢM ƠN Tuổi dâu tiến, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu: sắc tới PGS. Tr ương Thị Diệu. Linh, người đã tân tình dạy dễ, chi bao, hưởng tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Đềng thủi tôi cũng xin bảy lỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới các thấy, cô trong Viên Công nghệ thông tỉn và truyện thông nói riêng cũng như các thây, cô trong trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung, những người đã day đỗ và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu. Cuối cùng, tôi xin được gũi lời cảm ơn tới gia đỉnh, người thân và bạn bè, những người hiên ủng hệ, hễ trợ và tạo moi điều kiện tốt nhật đẻ tôi có thế hoàn thành. luện vẫn này. Ha N&, thang 3 nắm 2019 1iọc viên : Nguyễn Mạnh.
ANH MỤC TỪ VIET TAT VA THUAT NG FSO Free Space Opties Mạng quang không đây BER Bit Frror Rate Tỷ lệ lỗi Bì LOS Line Of Sight Tâm nhìn thẳng BER ge Thi Error Rate end-to-end BER th didm đân đến điểm cuỗi FEC Forward Error Correction Xỹ thuật sửa lỗi hướng đi IL? Interger Linear Programing __Chwong trink quy hoach tuyén tinh APL ‘Application Program Interface __Giao dign chwong trinh tng dung ANH MUC BANG. STT Tên Trang + _ | Dắng l: Số HAP cần bỏ sung theo số cặp nguồn dích 46 với bộ đữ liện không sử đụng liên kết mặt đâi 4 | Bồng 2: Số HAP cần bổ sung theo số cặp ngndn dich 4? vai bệ đữ liệu bả sưng liên kết mặt đất 10 không đây cũng gặp phải những thách thức cân phải vượt qua đó là giới hạn khoang cách truyền, chịu ảnh hướng mạnh của yếu tổ tác dộng của môi trường truyền lan không gian như mưa, sương raù, khỏi, bui, tuyết. và đặc biệt là sự nhiễu loạn không khí 'Trong việc triển khai mạng quang không dây, để khắc phục các khó khăn trong, việc triển khai các thiết bị FSO trên mặt đất như đổi rủi hiểm trở, thiên tai lú hụt, thì việc sử dụng các thiết bị HAP trở nên rất quan trong. HAP (High Altitude Platform) 1a mét vat thé bay gan như cố định, cung, cấp một số dịch vụ cho một khu vực rộng lớn, năm ở độ cao hàng chục km trên không trong một khoảng thời gian đài.
Một HAP thường hoạt động tiết kế hoạt động ở độ cao 17-22km và có thế hoạt động trong khoảng 3-4 giờ, thâm chí là một ngày Tuy nhiên với việc ãnh hưởng của các yếu tổ môi trường nhủ nhiễu loạn không khí, mây, mưa, sương mủ,. thủ việc một đường truyền dữ liệu dang hoạt động ôn định bị giản đoạn lá có thể xáy ra, do đỏ đặt ra vẫn để là cần có các đường truyền đữ liệu dự phòng. Mục liêu nghiền cửu của luận văn là thiế de lopo wang, vac vi tri đặt HAP để có thể đầm báo tính đự phòng của mạng quang không dây. Trong luận văn, tác giã trình bày những lý thuyết cơ bản của truyền thông, quang không dây FSO, ha tang mạng trên cao, các azu điểm và nhược điểm cửa hệ thông, Ngoài ra, tác giả cũng trình bày thuật toàn phân cụm, tim dường, các giải thuật được áp dụng dé xay dung topo mạng có tính dự phòng cao.
Để giải quyết bài toán luận văn đưa ra, tác giá đề xuất giải pháp gồm các vận. đề chính sau - Thực hiện phân cụm các thiết bị FSO trén mat dat, trong do méi cum sé cé 1 HAP thue hiện việc truyền đữ liệu tới các thiết bị trong cum. - Thực lưiện giải thuật Suurballe có chỉnh sửa, bỗ sung điều kiện để tim dường di có dự phòng, - 'Lhục hiện bỗ sung các thiết bị HAP theo phương pháp bình học I2uelid, để xác định tọa độ lắp đặt các thiết bị trên đường đi - Sử dụng giải thuật Dijkstra có chỉnh sửa dễ xác định đường di tôi ưu. cần thiết lập, bố sung.
- Bồ sung các liên kết trên mặt đất giữa các thiết bị nguên (đích) trên các cụm lân cận (với điều kiện ràng buộc là khoảng cách cho phép và có thể lắp đặU, muc dích dễ tái sứ đụng, lại dưỡng dị từ các thiết bị trong cụm lân cận, giảm bớt số lượng, LIAP cần bổ sung. Phân cuối cùng tác giả đưa ra các mô hình thứ nghiệm, các giá trị đầu vào để có thể đánh giá, nhận xét tỉnh khả thi, mức độ tối ưu và các tướng phát triển tiếp theo Dựa vào kết quả thử nghiệm các bộ đữ liệu, với hiệu quả rõ rệt, tác giả để xuất bá sung thêm các liên kết chéo giữa các Thiết bị FSO tại các cụm lân cận trên mặt đái, dé 7 TOM TAT NOT DUNG LUAN VAN THAC ST Để tải: Thiết kế topo cho mạng lưới không gian tw do Tác giả luận văn: Nguyễn Mạnh Tiên Khóa: CH2016B Người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Tir khéa: FSO, ILAP, Suurballe, Dijkstra Mục đích nội dung của luận văn ~_ Xây dựng phương án, giải pháp dụ phòng khi có tỉnh huồng giản doạn đường truyền -_ Thiết kế Topo mạng đáp ímg giải pháp đự phỏng riêu trên, với các yêu câu vê băng thông, độ phủ và tý lệ lỗi nằm trong giới hạn cho phép. Các nhiệm vụ cụ thể của luận văn ~ Tìm hiểu lý thuyết cơ bản của truyền thông quang không đây FSO. ~ Tìm hiểu các phương pháp giải quyết bài toán đặt ra.
- Để xuất giải pháp cho bài toán thiết kế topo đáp ứng khả năng dự phòng cho mang quang không dây. - Cai đặt và dánh giá hiệu quả của giải thuật đẻ xuất. Nội dung tôm tắt: Truyền thông quang không đây (FSO) là cảng nghệ truyện dẫn tín hiệu quang qua môi trường võ nyền (không gian tự do). Trong những năm gắn „ truyền thông quang không đêy dang dược xem như một giải pháp hứa hẹn (bay thọ các kết nói vô tuyển băng rộng nhờ các ưa điểm má nó có được bao gồm: tốc độ cao, clú phi hiệu qua, không yêu cầu cắp phép tần số, triển khai nhanh và linh hoạt Với những ưu điểm trên, hệ thông mạng truyền thông quang không đây đang được triển khai bởi rất nhiêu các công ty truyền thỏng lớn trên thế giới: SpaoeX, Faecbook, đoogle,.
Ở Việt Nam, vị trí địa lý gần biển, thường xây ra thiên tai 1ö lụt, cũng như dịa hình tổng thẻ có nhiều khu vực đổi múi, hiểm trở, cho nên việc nghiên cửu, phát triển áp dụng công nghệ truyền thông quang không dây trong tương lai cỏ thể là một hướng đi phủ hợp Truyền thông quang không đây dựa trên quy tic tim nhin thing: Light Of Sight (LOS), tuy nhiên, bên cạnh những tru điểm, hệ thông mạng truyện thông quang, 6 MUC LUC PHIBU GIAO NHIEM VU LUAN VĂN THẠC SĨ LOL CAM ON. TOM TAT NOT DUD DANH MỤC HỈNH ẨNH1. DANH MỤC TỪ VIỆT TẮT THUẬT NGỮ 10 MODAL - CHƯƠNG T: GIỚI THIỆU CHƯNG VÑ ĐẺ TÀI VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT. HH HH HH HH HH HH Ho nuri 13 1.
ĐỊNH HƯỚNG GIẢI QUYẾT - 15 CLIUONG LH: CƠ BỠ LÝ THUYẾT, 21 HE THONG QUANG KHONG DAY - 17 22 MÔ HÌNH HỆ THỒNG F5O. 23 HE THONG HA TANG MANG TREN CAO HAP 19 24 PHẦN CỤM ESO SỬ DỤNG THUẬT TOÁN K-MEAN.21 25 CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ PHÒNG DƯỠNG DI.1 Dựphẻng topo theo vòng. TH HH tt He re 24 2.2 Du phéng tuyén tinh: - 35 2. Dự phòng theo tải nguyên:.
26 TIMBUONG ĐICÓ DỰ PHÒNG SỬ DỤNG THUẬT TOÁN SUURBALLE - 36 27 XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẠNG. Các điểu kiện ràng buộc. Tý lệlỗi bi—BBR - 28 CHƯƠNG II: XÂY DỰNG GIẢI THUẬT THIẾT LẬP TOPO MẠNG. CÁC VẬN ĐỂ CÂN XỬ LÝ.
nhàn Hee ruei 30 3. PHAN CUM CAC THIRT RI FSO. DŨ XUẤT GIẢI THUẬT TÌM DƯỜNG DỊ CÓ DỰ PHÒNG CHO MỖI CẬP NGUỒN - DỈCT - - - 35 3. ĐE XUẤT THUẬT TOAN BO SUNG CAC HAP.
37 TOM TAT NOT DUNG LUAN VAN THAC ST Để tải: Thiết kế topo cho mạng lưới không gian tw do Tác giả luận văn: Nguyễn Mạnh Tiên Khóa: CH2016B Người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Tir khéa: FSO, ILAP, Suurballe, Dijkstra Mục đích nội dung của luận văn ~_ Xây dựng phương án, giải pháp dụ phòng khi có tỉnh huồng giản doạn đường truyền -_ Thiết kế Topo mạng đáp ímg giải pháp đự phỏng riêu trên, với các yêu câu vê băng thông, độ phủ và tý lệ lỗi nằm trong giới hạn cho phép. Các nhiệm vụ cụ thể của luận văn ~ Tìm hiểu lý thuyết cơ bản của truyền thông quang không đây FSO. ~ Tìm hiểu các phương pháp giải quyết bài toán đặt ra. - Để xuất giải pháp cho bài toán thiết kế topo đáp ứng khả năng dự phòng cho mang quang không dây.
- Cai đặt và dánh giá hiệu quả của giải thuật đẻ xuất. Nội dung tôm tắt: Truyền thông quang không đây (FSO) là cảng nghệ truyện dẫn tín hiệu quang qua môi trường võ nyền (không gian tự do).