Chương 1. Chỉ tiết của kỹ thuật định tuy đa đường, hiệu qua, tin cay va tiết kiệm năng lượng trong giao thức định tuyến E2E-LREEMR trên cơ sỡ cải tiến giao thức định tuyến AOMDV được trình bày trong Chương 2. mô phông, so sánh đánh giá hiệu năng của giao thức định tuyến E2E-LREEMR. và giao thức định tuyến AOMDV được trình bày trong Chương3.
Cuối cùng là. phan két luận đưa ra những nội đung tổng kết và hướng phát triển của luận v CHUONG 1. MANG AD HOC DI ĐỘNG Và ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG 1. Tổng quan về mạng ad hoc di động LLL Dinh nghĩa mạng ad hoc di động ‘Mang ad hoc di động (MANET) [3] là một mạng được hình thành bởi một tập các nút (máy thiết bị) không đây, đi động mà không hệ có bất cứ sự trợ giúp nào của một trạm quản lý tập trung, một cơ sở hạ tầng truyền thông có trước.
hoặc sự can thiệp của người ding. Việc truyền thông giữa các nút được thực hiện. siểu như hai nút là đủ gần nhau để trao đổi các gói tin. Vid vé mt mang MANET Có thể hình dung mạng MANET như một đồ thị, trong đô các nút mạng được biểu điễn bởi các đỉnh của đỏ thị.
Nếu hai nút có thể truyền thông trực tiếp với nhau, liên kết đó được biểu diễn bởi đường nối giữa hai nút. Đỏ thị biểu điễn. này là một đồ thị tùy ý, có thê thay đổi hinh dang tai bat cứ thời điểm nào. Mạng MANET có thể là một mạng độc lập, hoặc cũng có thể được kết nối với một mạng khác lớn hơn, ví đụ mạng Internet Trong Hình 1.1 là một ví đụ về một mạng MANET gồm 7 nút.
Phạm vi truyền thông của mỗi nút được biểu điễn bằng một hình tròn. Các nút nằm trong phạm vi truyền thông của nhau có thể truyền thông trực tiếp được với nhau. “Kết nối giữa các nút mạng được đặc trưng bởi khoảng cách giữa các nút và tính sẵn sàng hợp tác để tạo thành rnạng mặc đù là tạm thời. Các tính chất đặc trưng của kết nói trong mạng MANET bao gồm: (1) Khoảng cách giữa các nút: Khoảng cách giữa các nút hoặc trạng thái ở gần nhau của chúng định nghĩa ranh giới mạng.
Chỉ cần hai hoặc nhiều nút chuyển động trong một bán kính nhất định là tạo thành một mạng ad-hoc. Chinh sự chuyên động làm cho khoảng cách giữa các nút thay đổi gây ra bản chất đặc biệt (ad-hoc) của mạng, (2) Tính sẵn sàng hợp tác: (1) chỉ là điều kiện c „ chưa phải là điều kiện đủ để thành lập mạng ad-hoc. Các nút ở trong khoảng cách đủ gần phải sàng hợp tác để tạo thành mạng. Nói cách khác, tự bản thân nút quyết định “online” hay “offline’ (3) Mạng ngang hing tạm thời: Tại bất cứ một thời điểm nào, mạng ad-hoc được xác định béi các nút đang “online” và ở trong một khoảng cách nhất định.
Một nút luôn có xu hướng tham gia hay biến mắt khỏi mạng. Do đó, mạng được coi là tạm thời. Hơn nữa, đo không có một cơ sở hạ tầng mạng cho trước, các nút trong mạng phải truyền thông theo kiêu ngang hing (peer-to-peer) 1. Đặc điêm của mạng ad hoc di động Do ađ hoc là một mạng không đây hoạt động không cần sự hỗ trợ của hạ ang mạng cơ sở trên cơ sở truyền thông đa chặng giữa các thiết bị di động vừa.
đồng vai trò là thiết bị đầu cuối, vừa đóng vai trò là bộ định tuyến nên mạng ad hoc đi động còn có một số đặc điểm nỗi bật sau [2]: — Cac nit mang cô tài nguyên hạn chế: Mỗi nút di động trong mạng có thể là một bộ cảm biến, một điện thoại thông mình hoặc một máy tính xách tay Thông thường các thiết bị này cô tài nguyên hạn chế so với các máy tính trong mạng có đây và không đây truyền thống về ốc độ xử lý, đung lượng bộ nhớ và năng lượng nguồn pin nuôi sống hoạt động của nút. — Chất lượng liên kết hạn chế: Các liên kết không đây thường có băng thông hỗ hơn so với các liên kết có dây. Ngoài ra, do ảnh hướng của cơ chế đa truy cập, vấn đề suy giảm tín hiệu, nhiễu và các yếu tố khác, băng thông thực của các liên kết không đây thường thấp hơn nhiều so với tốc độ truyền tối đa theo. 1ý thuyết của môi trường truyền không đây.
—_ Cấu trúc động: Do tính chất đi chuyển ngẫu nhiên của các nút mạng nên cấu trúc của loại mạng này cũng thường xuyên thay đổi một cách ngầu nhiên ở những thời điểm không xác định trước. Trong khi thay đổi, cấu trúc của mạng có thêm hoặc mất đi các kết nói hai chiều hoặc kết nói một chiều. khai trong mạng ad ho đi động hơn là trong mạng cô đây truyền thống, Có thê thấy những đặc điểm này là các yếu tổ ảnh hưởng rất nhiều đến. hiệu ning cia mang ad hoc di động.
Để có thé triễn khai được mạng ad học di động trong thực tế, các thiết kế mạng phải giải quyết được những thách thức sinh: ra do những đặc điểm đã nêu trên của mạng. Những thách thức này gồm các vấn. đề kỹ thuật như khả năng truyền đữ liệu và định tuyến hiệu quả khi kích thước mạng thay đổi; đảm bảo chất lượng địch vu (QoS) cho các chương trình ứng đụng; cơ chế chuyên đổi một số dịch vụ từ mô hình client-server; tiết kiệm năng. lượng pin để kéo đài thời gian hoạt động của các mút mạng riêng lẽ và của toàn mạng; đảm bảo an ninh mạng: khả năng hợp tác giữa các nút mạng và khả năng tu tổ chức của mạng: 1.
Ứng dụng của mạng MANET Các công nghệ của mạng không đây kiêu không cấu trúc đem lại rất nhiều. lợi ích so với các mạng truyền thống (cả không day và cô đây) trong những nị cảnh khó có thê triển khai được một cơ sở hạ tầng mạng cổ định hoặc việc triển. khai là không kha thi do những lý do về mặt thực hành (địa hình,.) hoặc do những lý đo về kinh tế (chỉ phí cáp trong một không gian lớn, chỉ phí thiết lập nhiều điểm truy cập). Phần đưới đây sẽ giới thiệu các ứng dụng của mạng ‘MANET.
Ung dung trong quân đội “Những thành tựu mới của công nghệ thông tin thường được áp đụng trong, quân sự đầu tiên, và mạng không đây kiểu không cấu trúc cũng không phải là một ngoại lệ. Nhiều năm nay, quân đội đã sử đụng các mang “packet radios” — một nguyên mẫu đầu tiên của mạng chuyển mạch gói không đây ngày nay. Giải pháp mạng MANET cho quân đội có những đặc điểm khác so với mạng MANET thuần túy [1] 10 ‘Mang MANET thuần túy thường tuân theo một mô hình điểm ngẫu nhiên, các nút tự đo đi chuyên theo bất cứ hướng nào, với bất cứ tốc độ nào. Trong mô "hình mang MANET cho quân đội, các nút phân nhóm theo bản chất tự nhiên của.
chúng khí chúng cùng thực hiện một nhiệm vụ cụ thễ. Xu hướng di động ở đây là theo nhôm.2 minh hoạ sự khác nhau về mô hình đi động của mạng ‘MANET thun tuy va mang MANET trong quân đội. v # + vờ Mang MANET thuần túy Mang MANET quân đội Hình 1. Mô hình di động mạng MANET thuần túy và mạng MANET quân đội Do đó, nếu đưa ra được một mô hình chuyên động theo nhóm, các vấn đè của mạng MANET sẽ trở nên cụ thễ hon (vi du: định tuyến, sử dụng các ứng dụng thời gian thực như tiếng nói, video,.), cho phép phát triển một giải pháp tối ưu.
Các ứng dụng trong cuộc sống. ‘Mang MANET 18 rat lý tưỡng trong các trường hợp không cô sẵn một cơ sỡ hạ tầng thông tin, tuy nhiên lại cằn phải thành lập một mạng tạm thời nhằm trao đổi thông tin và hợp tác cùng làm việc. " Tại các vùng bị thiên tai, thảm họa, khó có thể cô được một cơ sở hạ tầng về thông tin vững chắc. Hệ thống có trước đó rất có thể bị höng hoặc bị phá hủy hoàn toàn.
Tại vùng có thảm họa, tất cả các phương tiện và hệ thống truyền thông đều bị phá hủy hoàn toàn. Mỗi chiếc xe của cảnh sát, cứu hỏa, cứu thương,. đều được trang bị như một thiết bị đầu cuối đi động — là một phần của mạng ad-hoc. Mỗi nhân viên cũng mang theo một thiết bị đầu cuối đi động.
Các thiết bị đầu. cuối này đều liên kết với nhau, hình thành nên một mạng tạm thời nhằm trao đổi thông tin. Cấu hình mạng thay đổi theo những thời điểm khác nhau. Ngoài ra, các thiết bị đầu cuối đi động không chỉ cung cấp chức năng gửi và nhận thông tin mà còn có thê chuyên tiếp thông tin— đóng vai trò như router trên Internet.
Đối với ứng đụng trong hội thảo, khác với cách làm truyền thống khi những người tham gia hội thảo muốn chia sẽ tài liệu cho nhau là gửi file dink kèm qua email hoặc sao chép qua các thiết bị lưu trữ thứ cấp cô khả năng đi động, tất cả những người tham đự hội thão đều có thể sử đụng thiết bị đi động để tạo thành một mạng ad-hoc trong suốt thời gian đó. Các thiết bị có thể truyền. thông với nhau, truyền/nhận các tài liệu được sử đụng trong hội thảo. Khi hội ‘thao kết thúc, các thiết bị được tắt nguồn, mạng tự bị hủy bỏ.
Mạng MANET cũng có thể ứng dụng trong cuộc sống. Chẳng hạn như mạng động được hình thành từ hai thiết bị cầm tay thông minh của các em học sinh dé chơi game. Môi trường mạng ở đây là một mạng không day kiéu không cấu trúc thuần túy, tức là không cô cơ sở hạ tầng về cáp, các thiết bị đầu cuối tự cấu hình để thành lập mạng, mà không có sự quản lý tập trung. Mạng này có thể tự chia nhỏ thành các mang con: một mạng riêng giữa em học sinh và ban của 12 em, một mạng “chung” được khởi tạo bởi người muốn chia sẻ các chương trình trò chơi điện tử trên máy của anh ta.
Hai mạng này được trộn lẫn vào nhau một cách linh động. Mạng cảm biến Cảm biến là các thiết bị nhỏ, phân tán, giá thành thấp, tiết kiệm năng lượng, có khả năng truyền thông không đây và xử lý cục bộ. Mạng cảm biến là mang gồm các nút cảm bién (sensor) — các nút này hợp tác với nhau để cùng thực hiện một nhiệm vu cu thé, vi du như: giám sắt môi trường (không khí, đất, nước), theo đối môi trường sống, hành vi, đân số của các loài động, thực vật, đồ tìm động chấn, theo d6i tai nguyên, thực hiện trình thám trong quân đội.