BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI HOANG THI TUYEN DIEU KHIEN CAP KENH DONG TOI UU VE GIAO THOA VA CONG SUAT CHO MANG CAM BIEN KHONG DAY DA KENH LUAN VAN THAC Si KHOA HOC Chuyén nganh: Kỹ thuật truyền thông, NGƯỜI HƯỚNG DẪN LUẬN VĂN TS. Pham Van Tien Hà Nội, 5- 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học này do chỉnh tôi nghiên cứu và thực hiện. Các thông tin số liêu trong luận văn là hoàn toản trung thực, chính xác và có nguồn gu rố rằng Học viên HOÀNG THỊ TUYẾN MỤC LỤC LOI CAM DOAN MỤC LỰC. LOI NOI DAU DANH MỤC LINH VẼ.
DANH MUC VIET TAT. Mục dịch và phạm vì nghiền cửu .13 03 Nội dung nghiên cửu - ". Phương pháp nghiên cứu 14 Chuong 1. TONG QUAN VE MANG CAM BIEN KHONG DAY.
Khải niệm chưng về mạng cảm biến không đây. Chu trúc mạng cảm biến không dây. Cấu trúc loàn mạng cảm biển không đây. Hai đặc trưng của mạng côm biến không đây.
Cấu túc núi sảm hiển. Khải niêm Ẩiglee. Các loại thiết bị trong mạng 7igBee. Céu mic mang ZigBee - - - 29 134.
Céu mie phan lap - - 32 1. Ứng đụng trong nông và lâm nghiệi 1. Ứng dụng trong ý lễ và chuẩn dudn từ xe.eceeeeeeeeeooe đÔ) 143 Ứng dụng trong quân đội - - - “0 1. Ứng dụng trong gia đình.
- - - 40 DANH MỤC VIỆT TAT S8TT Thuậtngữviếttất "Thuật ngữ tiếng anh. Thuật ngữ tiếng việt 1 WSN Wireless Sensor Netwod | À1 o Khong 2 LR-WPAN Low Rale Wireless Mang cá : nhân không, : Personal Arca Network dây tóc dộ thấp 3 SAP Service Access Point | Điểm truy nhập dịch vụ Offset Quadrature ¬ A O-QPSK, QI : Keying Phase — Shift Diduiêu chế ché câuof phương bùbù Received Signal Strength emo độae tín < : Chi thi cường 3 RSSE/E/ED Indicator / Energy /B hiện : đại ° Detection 6 LQ Link Quality Chất lượng liên kết 7 CCA Clear Chanel Assessment Danh gia kénh truyén 3 PSDU Physical Service Data | Đơn vị dữ liệu dịch vụ Unit lớp vật lý 5 PR PAN Information Base | C80 Ui kéumang cá ‘onmation Base 10 PIME Physical Tayer Thực thể quên lý lớp vật Management Entity lý Carrier Sense Multipte | Đa truy cập cảm nhận i CSMA -CA Access — Collision sỏng mang tránh xung Ayoidanoe đột 12 G18 Guaranteed Từng Slot | Khe thời gian bảo vệ 13 MSDU MAC Service Data Unit | P9n vị dữ liệu dich vu lop MAC Dơn vị dữ liệu giao thức 14 MEDU MAC Protocol Data Unit lớp. MAC ` 10 KET LUAN. TÀI LIỆU THAM KIIẢO.
DANH MỤC VIỆT TAT S8TT Thuậtngữviếttất "Thuật ngữ tiếng anh. Thuật ngữ tiếng việt 1 WSN Wireless Sensor Netwod | À1 o Khong 2 LR-WPAN Low Rale Wireless Mang cá : nhân không, : Personal Arca Network dây tóc dộ thấp 3 SAP Service Access Point | Điểm truy nhập dịch vụ Offset Quadrature ¬ A O-QPSK, QI : Keying Phase — Shift Diduiêu chế ché câuof phương bùbù Received Signal Strength emo độae tín < : Chi thi cường 3 RSSE/E/ED Indicator / Energy /B hiện : đại ° Detection 6 LQ Link Quality Chất lượng liên kết 7 CCA Clear Chanel Assessment Danh gia kénh truyén 3 PSDU Physical Service Data | Đơn vị dữ liệu dịch vụ Unit lớp vật lý 5 PR PAN Information Base | C80 Ui kéumang cá ‘onmation Base 10 PIME Physical Tayer Thực thể quên lý lớp vật Management Entity lý Carrier Sense Multipte | Đa truy cập cảm nhận i CSMA -CA Access — Collision sỏng mang tránh xung Ayoidanoe đột 12 G18 Guaranteed Từng Slot | Khe thời gian bảo vệ 13 MSDU MAC Service Data Unit | P9n vị dữ liệu dich vu lop MAC Dơn vị dữ liệu giao thức 14 MEDU MAC Protocol Data Unit lớp. MAC ` 10 KET LUAN. TÀI LIỆU THAM KIIẢO.
TÀI LIỆU THAM KIIẢO. TÀI LIỆU THAM KIIẢO. LỜI NÓI ĐẦU Những năm gắn day, nhờ có sự phát triển ranh tế của khoa học kĩ thuật cùng với những tiên bộ vượt bậc trang công nghệ chê tạo, tạo điều kiện cho một thể hệ mạng mới ra đời — mạng cảm biến không day (Wireless Sensor Network - 'W§N). Với kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ ít năng lượng và da chức năng, mạng cảm biển không đây đang được nghiên cứu, phát triển và img đưng sâu rộng trong đời sống hằng ngày lrên khắp các lĩnh vực như y lễ, quân sự, mỗi tường sống, giao thông.
Trong một tương lại không xá, khi một số lượng lớn các thiết bị cảm biển: được tích hợp vào hệ thống, mạng cảm biển không dây sẽ trở thành một phản. không thể thiểu trong xã hội hiện đại nhằm mang lại sự tiện nghỉ và những ứng đụng thiết thực nâng cao chất hượng, cuộc sông cho con người. Mạng cảm biển không đây có tiểm năng lớn không chỉ trong khoa học và nghiên cứu má côn trong những ứng đụng thực tế. Tuy nhiên, việc thiết kế và ¢ khai có hiện quả mạng cảm biến không dây cũng phải đối mặt với rất nhiễu thử thách do những đặc điểm riêng biệt như các mắt câm biển bị giới hạn về phân cứng, khả năng tính toán, mật độ đảy dặc của các nút trong hệ thông.
Sau một thời gian làm việc rất cỗ gắng trên phòng T.ab 411 Khoa Điện tử- Viễn thông dưới sự hướng dẫn tận tỉnh của T8.PHẠM VĂN TIỀN củng sự hợp tác chặt chế với các thành viên nghiên cửa phát triển phỏng Lab 411, em đã hoàn thành luận văn với để tài: “ĐIÊU KHIỂN CÁP KENH BONG TOI UU VE G1AG THOA VA CONG SUAT CHO MANG CAM BIEN KHONG DAY DA KENI” Với những nỗ lực thực hiện nghiên cứu, luận văn của em đã dạt được một số kết quả nhất định. Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiên đóng gớp của các thầy và bạn bè Chương2. DIỀU KHIỂN TRUY NHẬP DA KÊNH TRONG MẠNG CẮM BIỂN KHÔNG DAY. Tổng quan kênh truyền trong mạng cắm biến không dây.
Đặc điểm kênh truyễn. Giao thoa trong mạng cảm biển không đãi AD 2. Một số tham số liên quan đến chất lượng kênh truyền - ---#3 3. Các nguyên nhân gây lãng phí năng lượng và giao thoa trên kênh truyền.
Điều khiểu truy nhập đa kênh trong mạng cảm biến không dây. CSMAICA - Carrier Sense Multiple 4ccess— Collision Avoldance (Phương pháp tránh xung dội da ray cập nhữ câm biển sông nang] cuc 7 2. T-MAC {Time out - MAC): - - - 53 Chương3. Thiết kế hệ thống 3.
1ô hình LỐng qUaN. Kiến trúc mô hành diễu khiển hệ thẳng,. Mê hình điều khiển cấp kênh. lap tuyén truydn tot cho kành - - - 65 3.
Thiết kế mô phông. Tara chon céng cu mé phong NS-2. Thiát kế các mô-âụn mong mô phỏng NS-2 68 Chương 4. M6 phang, danh gia két qua.2, May dựng kịch bắn mé phOng.
Phân tích kết quả mồ phỏng: - - - 74 4. Năng lượng còn lai của các nữ - - - 75 G33, Tỉ lệ gồi đỄn:. Nhận xét chưng:. ào chien neenieeedee 78 Hình 4.8 So sink nuke nding beợng còn tại với kich bin 100 mit a2 faa4lah Mink 49 So sdnh #18 géi dén.18 So sảnh thông lượng Hình 4.11 So sảnh độ dài kết nỗi.
LỜI NÓI ĐẦU Những năm gắn day, nhờ có sự phát triển ranh tế của khoa học kĩ thuật cùng với những tiên bộ vượt bậc trang công nghệ chê tạo, tạo điều kiện cho một thể hệ mạng mới ra đời — mạng cảm biến không day (Wireless Sensor Network - 'W§N). Với kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ ít năng lượng và da chức năng, mạng cảm biển không đây đang được nghiên cứu, phát triển và img đưng sâu rộng trong đời sống hằng ngày lrên khắp các lĩnh vực như y lễ, quân sự, mỗi tường sống, giao thông. Trong một tương lại không xá, khi một số lượng lớn các thiết bị cảm biển: được tích hợp vào hệ thống, mạng cảm biển không dây sẽ trở thành một phản. không thể thiểu trong xã hội hiện đại nhằm mang lại sự tiện nghỉ và những ứng đụng thiết thực nâng cao chất hượng, cuộc sông cho con người.
Mạng cảm biển không đây có tiểm năng lớn không chỉ trong khoa học và nghiên cứu má côn trong những ứng đụng thực tế. Tuy nhiên, việc thiết kế và ¢ khai có hiện quả mạng cảm biến không dây cũng phải đối mặt với rất nhiễu thử thách do những đặc điểm riêng biệt như các mắt câm biển bị giới hạn về phân cứng, khả năng tính toán, mật độ đảy dặc của các nút trong hệ thông. Sau một thời gian làm việc rất cỗ gắng trên phòng T.ab 411 Khoa Điện tử- Viễn thông dưới sự hướng dẫn tận tỉnh của T8.PHẠM VĂN TIỀN củng sự hợp tác chặt chế với các thành viên nghiên cửa phát triển phỏng Lab 411, em đã hoàn thành luận văn với để tài: “ĐIÊU KHIỂN CÁP KENH BONG TOI UU VE G1AG THOA VA CONG SUAT CHO MANG CAM BIEN KHONG DAY DA KENI” Với những nỗ lực thực hiện nghiên cứu, luận văn của em đã dạt được một số kết quả nhất định. Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiên đóng gớp của các thầy và bạn bè Hình 4.8 So sink nuke nding beợng còn tại với kich bin 100 mit a2 faa4lah Mink 49 So sdnh #18 géi dén.18 So sảnh thông lượng Hình 4.11 So sảnh độ dài kết nỗi.
Tầm xin gũi lời cảm ơn chân thành tới > Thay giao TS.PHAM VAN TIEN > Nhém nghién cru va phat trién phong Lab 411 > Viện Điện tử - Viễn thông, viện đào tạo sau dại học, trường Đại học Bach Khoa Hà Nội Củng toàn thể gia dình và bạn bè đã hễ trợ em hoàn thành nội đụng nghiên cứu này. DIỀU KHIỂN TRUY NHẬP DA KÊNH TRONG MẠNG CẮM BIỂN KHÔNG DAY. Tổng quan kênh truyền trong mạng cắm biến không dây. Đặc điểm kênh truyễn.
Giao thoa trong mạng cảm biển không đãi AD 2. Một số tham số liên quan đến chất lượng kênh truyền - ---#3 3. Các nguyên nhân gây lãng phí năng lượng và giao thoa trên kênh truyền. Điều khiểu truy nhập đa kênh trong mạng cảm biến không dây.
CSMAICA - Carrier Sense Multiple 4ccess— Collision Avoldance (Phương pháp tránh xung dội da ray cập nhữ câm biển sông nang] cuc 7 2. T-MAC {Time out - MAC): - - - 53 Chương3. Thiết kế hệ thống 3. 1ô hình LỐng qUaN.
Kiến trúc mô hành diễu khiển hệ thẳng,. Mê hình điều khiển cấp kênh. lap tuyén truydn tot cho kành - - - 65 3. Thiết kế mô phông.
Tara chon céng cu mé phong NS-2. Thiát kế các mô-âụn mong mô phỏng NS-2 68 Chương 4. M6 phang, danh gia két qua.2, May dựng kịch bắn mé phOng. Phân tích kết quả mồ phỏng: - - - 74 4.
Năng lượng còn lai của các nữ - - - 75 G33, Tỉ lệ gồi đỄn:. Nhận xét chưng:. ào chien neenieeedee 78 Tầm xin gũi lời cảm ơn chân thành tới > Thay giao TS.