Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn khoa viễn thông I - Học viện công nghệ bưu viễn thông tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập thực đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS.Vũ Văn Thoả, nguời thầy tận tình huớng dẫn bảo em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Em kính chúc thầy mạnh khoẻ để giảng dạy nhiều hệ sinh viên Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa viễn thông I tận tình giảng dạy, trang bị cho chúng em kiến thức quý báu suốt năm học Học viện công nghệ bưu viễn thông Xin cảm ơn quan tâm, giúp đỡ ủng hộ gia đình, bạn bè giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Mặc dù em cố gắng để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, chắn không tránh khỏi thiếu sót kiến thức, kinh nghiệm thực tế Em mong nhận thông cảm, góp ý tận tình bảo thầy cô bạn để đồ án em hoàn thiện Hà Nội, ngày… tháng… Năm 2012 Sinh viên H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC Hình 1.1 Tổng quan mạng vô tuyến 10 Hình 1.2 Tổng quát chuẩn mạng không dây 11 Hình 1.3 Mô hình mạng không dây có sở hạ tầng 15 Hình 1.4 Mô hình mạng không dây Ad-hoc 16 Hình 1.5 Ví dụ mạng Ad-hoc .18 Hình 1.6 Mạng MANET định tuyến Singal-hop 20 Hình 1.7 Mạng MANET định tuyến Multi-hop 20 Hình 1.8 Mô hình mạng MANET phân cấp 21 Hình 1.9 Các ứng dụng mạng WMAN chuẩn 802.16 (WiMax) 23 Hình 2.1 Các chuẩn giao thức IEEE 802.11 mô hình OSI .25 Hình 2.2 Mô hình kiến trúc theo chuẩn 802.11 .26 Hình 2.3: Các lựa chọn chuẩn 802.11b 28 Hình 2.4 Định dạng frame quy định FHSS 802.11 PHY 31 Hình 2.5 Các kênh dải tần số hoạt động trùng đáng kể 32 Hình 2.6 Các kênh không xung đột khu vực 33 Hình 2.7 Định dạng khung quy định DSSS 802.11 33 Hình 2.8 Trực giao sub-carrier OFDM miền tần số 35 Hình 2.9 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 35 Hình 2.10 Quá trình mã hóa điều chế theo OFDM 36 Hình 2.11 Tầng MAC tầng vật lý theo chuẩn 802.11 .36 Hình 2.12 Định nghĩa khoảng thời gian truy cập môi trường truyền .37 Hình 2.13 Minh họa khoảng tranh chấp truy cập CSMA/CA 38 Hình 2.14 Minh họa giao thức truy cập CSMA/CA với trạm 38 Hình 2.15 Gửi liệu unicast theo CSMA/CA 39 Hình 2.16 Gửi liệu unicast theo DFWMAC .40 Hình 2.17 Phân mảnh gói tin liệu unicast theo DFWMAC 40 Hình 2.18 DCF sử dụng giao thức CSMA/CA .41 Hình 2.19 DCF sử dụng gói tin RTS/CTS .42 Hình 2.20 Hiện tượng đầu cuối ẩn 43 Hình 2.21 Giải tượng đầu cuối ẩn .43 Hình 2.22 Hiện tượng trạm cuối lộ .43 Hình 2.23 Cơ chế RTS/CTS giải vấn đề trạm cuối ẩn 44 Hình 2.24 Mô tả chu kỳ hoạt động PCF 44 H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 2.25 Khuôn dạng gói tin tầng MAC 46 Hình 2.26 Khuôn dạng gói tin RTS .47 Hình 2.27 Khuôn dạng gói tin CTS .47 Hình 2.28 Khuôn dạng gói tin ACK 47 Hình 2.29 AP gửi gói tin beacon mạng không dây sở hạ tầng .48 Hình 2.30 Truyền gói tin beacon mạng Ad-hoc 49 Hình 2.31 Quản lý lượng mạng dựa sở hạ tầng .50 Hình 2.32 Quản lý lượng mạng Ad-hoc 51 Hình 3.1 Ví dụ việc phân chia vùng mạng Ad-hoc 57 Hình 3.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng Ad-hoc 58 Hình 3.3 Minh họa bảng định tuyến DSDV 61 Hình 3.4 Bộ tiếp sóng đa điểm (Multipoint relays) .62 Hình 3.5 Quá trình khám phá tuyến AODV 63 Hình 3.6 Định tuyến nguồn động (DSR) .65 Hình 3.7 ZRP bán kính vùng 68 Hình 3.8 Ví dụ khám phá đường ZRP .68 H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Bảng thuật ngữ viết tắt Hình 1.1 Tổng quan mạng vô tuyến 10 Hình 1.2 Tổng quát chuẩn mạng không dây 11 Hình 1.3 Mô hình mạng không dây có sở hạ tầng 15 Hình 1.4 Mô hình mạng không dây Ad-hoc 16 Hình 1.5 Ví dụ mạng Ad-hoc .18 Hình 1.6 Mạng MANET định tuyến Singal-hop 20 Hình 1.7 Mạng MANET định tuyến Multi-hop 20 Hình 1.8 Mô hình mạng MANET phân cấp 21 Hình 1.9 Các ứng dụng mạng WMAN chuẩn 802.16 (WiMax) 23 Hình 2.1 Các chuẩn giao thức IEEE 802.11 mô hình OSI .25 Hình 2.2 Mô hình kiến trúc theo chuẩn 802.11 .26 Hình 2.3: Các lựa chọn chuẩn 802.11b 28 Hình 2.4 Định dạng frame quy định FHSS 802.11 PHY 31 Hình 2.5 Các kênh dải tần số hoạt động trùng đáng kể 32 Hình 2.6 Các kênh không xung đột khu vực 33 Hình 2.7 Định dạng khung quy định DSSS 802.11 33 Hình 2.8 Trực giao sub-carrier OFDM miền tần số 35 Hình 2.9 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 35 Hình 2.10 Quá trình mã hóa điều chế theo OFDM 36 Hình 2.11 Tầng MAC tầng vật lý theo chuẩn 802.11 .36 Hình 2.12 Định nghĩa khoảng thời gian truy cập môi trường truyền .37 Hình 2.13 Minh họa khoảng tranh chấp truy cập CSMA/CA 38 Hình 2.14 Minh họa giao thức truy cập CSMA/CA với trạm 38 Hình 2.15 Gửi liệu unicast theo CSMA/CA 39 Hình 2.16 Gửi liệu unicast theo DFWMAC .40 Hình 2.17 Phân mảnh gói tin liệu unicast theo DFWMAC 40 Hình 2.18 DCF sử dụng giao thức CSMA/CA .41 Hình 2.19 DCF sử dụng gói tin RTS/CTS .42 Hình 2.20 Hiện tượng đầu cuối ẩn 43 Hình 2.21 Giải tượng đầu cuối ẩn .43 Hình 2.22 Hiện tượng trạm cuối lộ .43 Hình 2.23 Cơ chế RTS/CTS giải vấn đề trạm cuối ẩn 44 Hình 2.24 Mô tả chu kỳ hoạt động PCF 44 Hình 2.25 Khuôn dạng gói tin tầng MAC 46 Hình 2.26 Khuôn dạng gói tin RTS .47 H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Bảng thuật ngữ viết tắt Hình 2.27 Khuôn dạng gói tin CTS .47 Hình 2.28 Khuôn dạng gói tin ACK 47 Hình 2.29 AP gửi gói tin beacon mạng không dây sở hạ tầng .48 Hình 2.30 Truyền gói tin beacon mạng Ad-hoc 49 Hình 2.31 Quản lý lượng mạng dựa sở hạ tầng .50 Hình 2.32 Quản lý lượng mạng Ad-hoc 51 Hình 3.1 Ví dụ việc phân chia vùng mạng Ad-hoc 57 Hình 3.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng Ad-hoc 58 Hình 3.3 Minh họa bảng định tuyến DSDV 61 Hình 3.4 Bộ tiếp sóng đa điểm (Multipoint relays) .62 Hình 3.5 Quá trình khám phá tuyến AODV 63 Hình 3.6 Định tuyến nguồn động (DSR) .65 Hình 3.7 ZRP bán kính vùng 68 Hình 3.8 Ví dụ khám phá đường ZRP .68 BẢNG CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Ký hiệu/chữ Tên tiếng Anh đầy đủ viết tắt ACK Acknowledgement AES Advanced Encryption Standard Ad-hoc On-Demand Distance AODV Vector AP Access Point ATIM Ad-hoc Traffic Indication Map BSS Basic Service Set CCK Complementary Code Keying Carrier Sense Multiple Access CSMA/CA with Collision Avoidance Carrier Sense Multiple CSMA/CD Access/Collision Detect CTS Clear To Send Distributed Coordination DCF Function Destination Sequenced Distance DSDV Vector DSR Dynamic Source Routing Direct Sequence Spread DSSS Spectrum DTIM H09VT7 Delivery Traffic Indication Map Nghĩa tiếng Việt Báo nhận Chuẩn mã hoá tiên tiến Định tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu tuỳ biến Điểm truy cập Sơ đồ định lưu lượng tuỳ biến Tập hợp dịch vụ Mã khoá bổ sung Đa truy cập cảm nhận sóng mang tránh xung đột Đa truy cập cảm nhận sóng mang phát xung đột Bỏ chọn để gửi Chức cộng tác phân tán Định tuyến theo vector khoảng cách đích Định tuyến nguồn động Trải phổ trực tiếp Sơ đồ định lưu lượng phân phối Đồ án tốt nghiệp đại học EIRP FCC FEC FHSS HEC IEEE LAN LLC MAC MANET MPR NIC OFDM Effective Isotropic Radiated Power Federal Communication Commission Forward Error Correction Frequency Hopping Spread Spectrum Header Error Check Institute of Electrical and Electronics Engineers Local Area Network Logical Link Control Medium Access Control Mobile Ad-hoc Network Multipoint Relays Network Interface Card Orthogonal Frequency Division Multiplexing OLSR Optimized Link State Routing PCF Point Coordination Function Physical Layer Convergence Protocol Physical Layer Convergence Procedure Physical Medium Dependent Physical Quality of Service Request To Send Service Access Point Start Frame Delimiter Short Interframe Space Sub-network Access Protocol Traffic Indication Map Temporally Ordered Routing Algorithm Timing Synchronization Function Wide Area Network Wireless Local Area Network Wireless Metropolitan Area Network Wireless Personal Area Networks PLCP PLCP PMD PHY QoS RTS SAP SFD SIFS SNAP TIM TORA TSF WAN WLAN WMAN WPAN H09VT7 Bảng thuật ngữ viết tắt Hiệu công suất xạ đẳng hướng Uỷ ban truyền thông liên bang Sửa lỗi phía trước Trải phổ nhảy tần Kiểm tra lỗi tiêu đề Viện công nghệ điện điện tử Mạng cục Điều khiển liên kết vật lý Điều khiển truy nhập môi trường Mạng tuỳ biến di động Chuyển tiếp đa điểm Card giao diện mạng Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Định tuyến theo trạng thái đuờng liên kết tối ưu Chức cộng tác điểm Giao thức hội tụ lớp vật lý Quy trình hội tụ lớp vật lý Phụ thuộc môi trường vật lý Lớp vật lý Chất lượng dịch vụ Yêu cầu để gửi Điểm truy cập dịch vụ Giới hạn bắt đầu khung Không gian khung ngắn Giao thức truy cập mạng Sơ đồ định lưu lượng Thuật toán định tuyến tạm thời Chức đồng thời gian Mạng diện rộng Mạng cục không dây Mạng đô thị không dây Mạng cá nhân không dây Đồ án tốt nghiệp đại học WWAN ZRP H09VT7 Wireless Wide Area Network Zone Routing Protocol Bảng thuật ngữ viết tắt Mạng diện rộng không dây Giao thức định tuyến vùng Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tổng quan mạng vô tuyến 10 Hình 1.2 Tổng quát chuẩn mạng không dây 11 Hình 1.3 Mô hình mạng không dây có sở hạ tầng 15 Hình 1.4 Mô hình mạng không dây Ad-hoc 16 Hình 1.5 Ví dụ mạng Ad-hoc .18 Hình 1.6 Mạng MANET định tuyến Singal-hop 20 Hình 1.7 Mạng MANET định tuyến Multi-hop 20 Hình 1.8 Mô hình mạng MANET phân cấp 21 Hình 1.9 Các ứng dụng mạng WMAN chuẩn 802.16 (WiMax) 23 Hình 2.1 Các chuẩn giao thức IEEE 802.11 mô hình OSI .25 Hình 2.2 Mô hình kiến trúc theo chuẩn 802.11 .26 Hình 2.3: Các lựa chọn chuẩn 802.11b 28 Hình 2.4 Định dạng frame quy định FHSS 802.11 PHY 31 Hình 2.5 Các kênh dải tần số hoạt động trùng đáng kể 32 Hình 2.6 Các kênh không xung đột khu vực 33 Hình 2.7 Định dạng khung quy định DSSS 802.11 33 Hình 2.8 Trực giao sub-carrier OFDM miền tần số 35 Hình 2.9 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 35 Hình 2.10 Quá trình mã hóa điều chế theo OFDM 36 Hình 2.11 Tầng MAC tầng vật lý theo chuẩn 802.11 .36 Hình 2.12 Định nghĩa khoảng thời gian truy cập môi trường truyền .37 Hình 2.13 Minh họa khoảng tranh chấp truy cập CSMA/CA 38 Hình 2.14 Minh họa giao thức truy cập CSMA/CA với trạm 38 Hình 2.15 Gửi liệu unicast theo CSMA/CA 39 Hình 2.16 Gửi liệu unicast theo DFWMAC .40 Hình 2.17 Phân mảnh gói tin liệu unicast theo DFWMAC 40 Hình 2.18 DCF sử dụng giao thức CSMA/CA .41 Hình 2.19 DCF sử dụng gói tin RTS/CTS .42 Hình 2.20 Hiện tượng đầu cuối ẩn 43 Hình 2.21 Giải tượng đầu cuối ẩn .43 Hình 2.22 Hiện tượng trạm cuối lộ .43 Hình 2.23 Cơ chế RTS/CTS giải vấn đề trạm cuối ẩn 44 Hình 2.24 Mô tả chu kỳ hoạt động PCF 44 H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình vẽ Hình 2.25 Khuôn dạng gói tin tầng MAC 46 Hình 2.26 Khuôn dạng gói tin RTS .47 Hình 2.27 Khuôn dạng gói tin CTS .47 Hình 2.28 Khuôn dạng gói tin ACK 47 Hình 2.29 AP gửi gói tin beacon mạng không dây sở hạ tầng .48 Hình 2.30 Truyền gói tin beacon mạng Ad-hoc 49 Hình 2.31 Quản lý lượng mạng dựa sở hạ tầng .50 Hình 2.32 Quản lý lượng mạng Ad-hoc 51 Hình 3.1 Ví dụ việc phân chia vùng mạng Ad-hoc 57 Hình 3.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng Ad-hoc 58 Hình 3.3 Minh họa bảng định tuyến DSDV 61 Hình 3.4 Bộ tiếp sóng đa điểm (Multipoint relays) .62 Hình 3.5 Quá trình khám phá tuyến AODV 63 Hình 3.6 Định tuyến nguồn động (DSR) .65 Hình 3.7 ZRP bán kính vùng 68 Hình 3.8 Ví dụ khám phá đường ZRP .68 H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học đầu Mở MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, tốc độ phát triển mặt kỹ thuật giới nói chung nước ta nói riếng diễn mạnh mẽ Sự phát triển này nhằm đáp ứng nhu cầu người nhiều mặt, số nhu cầu thông tin liên lạc người lúc, nơi Bên cạnh đó, bùng nổ thiết thông minh cầm tay với giá thành rẻ, khả tự tính toán đồng thời kết nối không dây với mở trang lĩnh vực viễn thông Đó xuất mạng không dây Kết nối mạng không dây ngày trở nên phổ biến dễ dàng giúp cho việc truyền thông trở nên nhanh chóng thuận tiện Mạng Ad-hoc mạng sử dụng giao tiếp không dây phân tán nhiều điểm truy cập khác mà không cần tới sở hạ tầng cố định Bất thiết bị cầm tay cố định điện thoại di động, laptop, máy nhắn tin, trạm vô tuyến sở… kênh thông tin mạng Ad-hoc tạo thành mạng toàn cầu, rộng khắp nơi Các thiết bị mang người, tích hợp vào đối tượng di chuyển (xe cộ, tàu thuyền,…) đặt cố định điểm khiển cho việc truyền thông diễn nơi Do node mạng Ad-hoc thường xuyên di chuyển, dẫn đến topo mạng dễ dàng thay đổi Các thiết bị mạng hoạt động chủ yếu nhờ nguồn lượng pin Vì vậy, định tuyến mạng Ad-hoc toán khó, đòi hỏi giao thức định tuyến phải hạn chế tối đa trình xử lý, đảm bảo tiết kiệm lượng… Với lợi ích thách thức vậy, em tập trung nghiên cứu mạng Ad-hoc số giao thức định tuyến sử dụng mạng Ad-hoc Tất điều thực đồ án với tên đề tài: “Tìm hiểu mạng vô tuyến Ad-hoc” Đề tài gồm nội dung sau: Chương I Tổng quan mạng vô tuyến: Giới thiệu số chuẩn mạng không dây Tập trung tìm hiểu đặc điểm, ứng dụng cách phân loại mạng vô tuyến Ad-hoc,… Chương II Mô hình kiến trúc mạng không dây 802.11: Tìm hiểu mô hình kiến trúc mạng WLAN, chuẩn 802.11, kỹ thuật trải phổ kỹ thuật ghép kênh tầng vật lý Các phương thức truy cập mạng WLAN, định dạng gói tin tầng MAC Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad-hoc: Tìm hiểu số giao thức định tuyến sử dụng mạng vô tuyến Ad-hoc So sánh giao thức định tuyến kiểu so sánh giao thức định tuyến khác kiểu H09VT7 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad-hoc ngoại vi Trong hình hình tròn có chấm thể phạm vi vùng S Các node ngoại vi kiểm tra vùng chúng sau không tìm thấy node đích chúng gửi tin nhắn truy vấn tới node ngoại vi chúng Các hình tròn đặc hình thể trình truyền yêu cầu , tin nhắn truy vấn tới node ngoại vi ( ví dụ đường tròn đứt quãng node nhận truy vấn yêu cầu) Do vậy, có vùng thuộc vùng phạm vi node trước chưa có liệu yêu cầu truyền đến thể Cuối node G tìm node X nằm vùng phạm vi nó, sau truyền hồi đáp nút S Hình 3.7 ZRP bán kính vùng Hình 3.8 Ví dụ khám phá đường ZRP Để tăng hiệu truy vấn yêu cầu độ trễ xử lý truy vấn ngẫu nhiên sử dụng thiết bị điều khiển truy vấn hiệu Trong khoảng thời gian chờ đợi bên gửi nhận, hội xảy xung đột truyền giảm hiệu giao thức nâng cao Thêm vào đó, ZRP định nghĩa tối ưu khác để giảm tin nhắn xử lý tràn ngập Đặc biệt, bao gồm kết thúc sớm truy vấn cách ngăn chặn truy vấn lan truyền bên vùng sẵn sàng đến đích Gần xuất phiên ZRP ZRPv2 ZRPv2 khác với nguyên gốc ZRP chủ yếu cách truyền ngoại vi Trong hai phiên này, tuyến đường khám phá bắt đầu với cấu trúc truyền ngoại vi H09VT7 68 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad-hoc node nguồn tới node ngoại vi bao phủ kín chúng Một node ngoại vi mở node không thuộc phạm vi, vùng định tuyến node nhận truy vấn Node sau gửi tin nhắn truy vấn tới ngoại vi Khi nhận tin nhắn truy vấn, thay gửi truy vấn yêu cầu xuôi theo node ngoại vi node nguồn (như nguyên ZRP) chúng lại tạo truyền ngoại vi tới node ngoại vi mở riêng chúng gửi truy vấn định tuyến tới ngoại vi Mỗi node nhận truy vấn tuyến, tiếp tục trình đích node thực làm tươi đường tới đích Ở điểm tuyến trả lời node truyền đơn hướng hồi đáp nguồn Quá trình truyền ngoại vi dựa tảng truyền lan theo chặng mà đơn giản, dễ triển khai, hạn chế việc mở rộng vùng định tuyến 3.4 So sánh giao thức định tuyến mạng Ad-hoc Do tính phức tạp quan trọng giao thức định tuyến mạng Ad-hoc nên vấn đề so sánh đánh giá giao thức định tuyến quan tâm nhiều nhà nghiên cứu Việc so sánh đánh giá tất khía cạnh coi tính khả thi Vì vậy, số hướng đánh giá giao thức hình thành năm gần chia thành hai hướng so sánh: giao thức kiểu định tuyến giao thức khác kiểu định tuyến 3.4.1 So sánh giao thức định tuyến kiểu Đối với cách tiếp cận này, tiêu chí đánh giá thường đưa là: Độ phức tạp giao thức gồm độ phức tạp thời gian, truyền thông lưu trữ thông tin; đặc tính kỹ thuật tham số định tuyến, cách thức tính toán tuyến, cập nhật đích cập nhật; đặc tính sử dụng để xác định kịch ứng dụng, khả multicast kiểu cấu trúc mạng Tuy nhiên, số kiểu giao thức định tuyến cụ thể, tiêu chí thường cụ thể hóa tham số tới hạn Ví dụ như, giao thức định tuyến theo bảng, tiêu đề điều khiển đặc tính không lặp vòng hai vấn đề quan trọng Trong đó, giao thức định tuyến theo yêu cầu lại tập trung vào vấn đề trễ xử lý tuyến lượng tài nguyên tiêu thụ i, So sánh giao thức định tuyến theo bảng Các giao thức định tuyến WRP, DSDV FSR dạng điển hình kiểu giao thức định tuyến theo bảng Các so sánh, đánh giá thực theo tiêu chí khía cạnh như: phương pháp cập nhật thông tin định tuyến, kỹ thuật chống lặp vòng độ phức tạp giao thức - Phương pháp cập nhật thông tin định tuyến: Các giao thức định tuyến WRP, DSDV FSR giao thức định tuyến theo bảng có đặc tính cập nhật khác Giao thức WRP DSDV sử dụng phương pháp cập nhật theo kiện để H09VT7 69 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad-hoc trì thông tin định tuyến, FSR trao đổi thông tin node lân cận tần suất phụ thuộc vào khoảng cách node Vì vậy, FSR có lượng thông tin cập nhật hai giao thức - Kỹ thuật chống lặp vòng: Kỹ thuật chống lặp giao thức định tuyến theo bảng WRP, DSDV FSR khác WRP ghi lại thông tin node liền kề dọc đường dẫn định tuyến bảng định tuyến node Vì vậy, WRP tránh lặp vòng phải bổ sung thông tin tiêu đề DSDV sử dụng chuỗi đích để tránh lặp vòng FSR sử dụng đặc tính tránh lặp vòng kế thừa từ thuật toán định tuyến trạng thái liên kết - Độ phức tạp giao thức: Độ phức tạp thông tin thời gian ba giao thức WRP, DSDV FSR tương tự WRP có độ phức tạp lưu trữ lớn DSDV bổ sung thông tin chống lặp vòng Cả hai phương pháp cập nhật theo chu kỳ cập nhật theo kiện ứng dụng WRP DSDV Vì vậy, hiệu giao thức phụ thuộc chặt vào kích cỡ mạng mô hình di chuyển node FSR giao thức định tuyến trạng thái liên kết nên độ phức tạp lưu trữ lớn FSR có lợi để hỗ trợ định tuyến đa đường chất lượng dịch vụ ii, So sánh giao thức định tuyến theo yêu cầu DSR, AODV TORA giao thức định tuyến theo yêu cầu đề xuất cho mạng Ad-hoc nhằm giảm thông tin tiêu đề cải thiện khả mở rộng Các tiêu chí đặt để so sánh gồm: Lượng thông tin tiêu đề định tuyến, cập nhật thông tin lỗi đường dẫn, chống lặp vòng hiệu định tuyến - Lượng thông tin tiêu đề định tuyến: DSR thực phương pháp định tuyến nguồn lưu trữ tạm thời thông tin định tuyến, sử dụng kỹ thuật tràn lụt gói để tìm tuyến AODV sử dụng kỹ thuật tìm kiếm tuyến tương tự DSR lưu trữ thông tin định tuyến cho bước nhảy node tuyến hoạt động Vì vậy, AODV có lượng tiêu đề thông tin định tuyến nhỏ đem lại khả mở rộng tốt kích thước ghi tuyến bị giới hạn - Cập nhật thông tin lỗi đường dẫn: Trong hai giao thức định tuyến AODV DSR, node thông báo tới nguồn để khởi tạo lại hoạt động tìm tuyến lỗi đường dẫn xảy TORA sử dụng thuật toán đảo ngược liên kết để tái cấu trúc bảng định tuyến node phát lỗi liên kết hướng Cả AODV DSR sử dụng phương pháp tràn lụt thông tin tới node khác lỗi liên kết, TORA tràn lụt thông tin tới node lân cận liên kết lỗi - Kỹ thuật chống lặp vòng: Giao thức định tuyến AODV sử dụng số thứ tự để tránh lặp vòng, DSR sử dụng địa trường ghi tuyến gói tin liệu TORA sử dụng trọng số đơn node tuyến hoạt động để chống vòng H09VT7 70 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad-hoc lặp Tuy nhiên, TORA yêu cầu thêm đồng node liên quan, tượng dao động xảy phối hợp node để thực tác vụ - Hiệu giao thức: Hiệu giao thức DSR AODV so sánh dựa mô hình mô Kết mô trường hợp kịch có số lượng node lớn, hiệu giao thức DSR tốt AODV tiêu đề định tuyến tốn tài nguyên Đối với mô hình có số lượng node nhỏ, tải tốc độ di chuyển thấp, DSR có hiệu tốt AODV Nhưng lượng tải tăng lên, hiệu DSR suy giảm rõ rệt thấp so với giao thức AODV 3.4.2 So sánh giao thức định tuyến khác kiểu Các khía cạnh đưa để so sánh giao thức khác kiểu khảo sát gần gồm: chất lượng dịch vụ, hiệu định tuyến khả mở rộng giao thức định tuyến - Chất lượng dịch vụ: Các giao thức khảo sát gồm giao thức định tuyến AODV, OLSR TORA thực môi trường mô có mức độ tắc nghẽn thấp số lượng node cố định Để đảm bảo số đặc tính chất lượng dịch vụ, kết mô cho thấy hai giao thức OLSR AODV thích hợp TORA có hiệu tốt môi trường giả định đề xuất - Khả mở rộng: Đặc tính di động node ảnh hưởng tới khả mở rộng giao thức định tuyến Ad-hoc Với mô hình lưu lượng tải cao, giao thức AODV có hiệu tốt OLSR TORA Thêm vào đó, số lượng node tăng mức độ nghẽn mạng lớn tỷ lệ chuyển phát thành công gói tin AODV tốt OLSR TORA - Khía cạnh hiệu năng: Trên khía cạnh phân tích hiệu giaot hức định tuyến mạng Ad-hoc, so sánh giao thức OLSR, DSR AODV môi trường lưu lượng tự tương đồng gồm: tốc độ bit cố định CBR (Constant Bit Rate), theo phân bố Pareto hàm mũ Kết mô cho thấy hiệu DSR tăng lên tỷ số truyền phát gói tin, hiệu OLSR giảm xuống tải cao tính động node tăng Nói cách khác, giao thức AODV cung cấp giá trị hiệu trung bình tốt ba giao thức 3.5 Kết chương III Nội dung chương mô tả rõ giao thức định tuyến, nội dung quan trọng để thực đồ án Giao thức định tuyến phong phú, loại có ưu nhược điểm khác nhau, để tìm giao thức phù hợp với mạng Ad-hoc khó khăn Do mô hình mạng Ad-hoc có nhiều thách thức, node mạng mạng Ad-hoc có tốc độ di chuyển cao, mô hình mạng thay đổi nhanh, kết nối không dây với băng H09VT7 71 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad-hoc thông hẹp nên chưa có giao thức định tuyến phù hợp cho mạng Ad-hoc Đây thách thức mạng thông tin liên lạc Ad-hoc H09VT7 72 Đồ án tốt nghiệp đại học Kết luận KẾT LUẬN Trong đồ án này, em thực tìm hiểu chuẩn mạng không dây 802.11 Trong tập trung vào mạng tuỳ biến Ad-hoc giao thức định tuyến đuợc sử dụng mạng Ad-hoc So sánh giao thức định tuyến theo huớng: so sánh giao thức định tuyến kiểu so sánh giao thức định tuyến khác kiểu Đồ án giới thiệu cách thiết lập mạng vô tuyến Ad-hoc Windows 7, kết nối máy để thực chia sẻ file qua mạng tạo Dựa kết ban đầu đồ án, nhiều vấn đề cần nghiên cứu phát triển: - Đánh giá giao thức định tuyến qua việc mô - Nghiên cứu vấn đề bảo mật mạng Ad-hoc - Tìm hiểu báo hiệu mạng Ad-hoc… Với kiến thức tích lũy từ nhà trường cố gắng thân, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp “TÌM HIỂU MẠNG VÔ TUYẾN AD-HOC” Qua việc nghiên cứu thực đề tài em bước đầu tìm hiểu có kiến thức tổng quan mạng tuỳ biến di động Ad-hoc số giao thức định tuyến sử dụng mạng Ad-hoc Tuy nhiên, thời gian có hạn, tảng lý thuyết chưa vững nên kết thu nhiều hạn chế Em xin trân trọng cảm ơn thầy TS Vũ Văn Thỏa thầy cô khoa viễn thông I giúp em có kiến thức để thực đồ án Em tiếp thu ý kiến đóng góp sửa chữa quý thầy cô để đồ án em hoàn thiện Hà Nội, ngày… tháng… năm 2012 Sinh viên thực Hồ Viết Như H09VT7 73 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục PHỤ LỤC Thiết lập mạng không dây Ad-hoc Windows Để dễ dàng kết nối máy tính laptop để làm việc mà không cần thiết bị phát mạng Wifi, thiết lập mạng không dây Ad-hoc Quá trình gồm buớc: tạo mạng không dây Ad-hoc, kết nối máy tính lại với chia sẻ tài liệu cần thiết thông qua mạng tạo Buớc 1: Tạo mạng không dây Ad-hoc Truớc hết, mở Network and Sharing Center, click vào liên kết Set up a new connection or network Trình Set Up a Connection or Network đuợc mở Để tạo mạng Ad-hoc, từ danh sách lựa chọn lại mạng, chọn Set up a wireless ad hoc (computer-to-computer) network, sau click Next H09VT7 74 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục Một cửa sổ mô tả thứ làm mạng Ad-hoc ra, click Next để tiếp tục Cửa sổ thiết lập mạng Đầu tiên cần nhập tên mạng, sau loại bảo mật bạn muốn sử dụng Để bảo mật cho mạng mình, nên sử dụng loại bảo mật WPA2-Personal,loại bảo mật giúp mã hoá tốt khó phá khoá bảo mật H09VT7 75 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục WEP Cuối cùng, cần nhập mật đăng nhập mạng, chọn Save this network click Next Sau có lựa chọn, trình tạo mạng bắt đầu H09VT7 76 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục Tại cửa sổ cuối thông báo mạng tạo sẵn sàng để sử dụng, sau click vào Close Như vậy, máy tính bạn trở thành điểm phát mạng không dây cần máy tính khác kết nối vào Buớc 2: Kết nối máy tính vào mạng H09VT7 77 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục Buớc hướng dẫn cách kết nối máy tính khác vào mạng vừa tạo Trên máy tính cần kết nối, click vào biểu tượng mạng cuối Taskbar, danh sách mạng Chọn mạng Ad-hoc mà bạn vừa tạo click vào Connect Thông báo nhập mật ra, nhập mật mạng vừa lập click Ok Quá trình kết nối vào mạng bắt đầu Sau trình kết nối vào mạng kết thúc, bạn bắt đầu trình sử dụng mạng H09VT7 78 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục Buớc 3: chia sẻ file thư mục mạng Sau thiết lập mạng Ad-hoc kết nối máy khách vào mạng, tính cần khai thác chia sẻ file, khai thác mạng… để làm việc Tuy nhiên, sau máy khách kết nối, khoảng vài giây để xác nhận mạng Khi trình xảy ra, cửa sổ Network and Sharing Center hiển thị sau Sau mạng xác nhận, Windows gán vào profile mạng chung Điều có nghĩa bạn chia sẻ thứ Một vấn đề khác thực tế bạn thay đổi profile mạng gán H09VT7 79 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục Để chia sẻ mạng, bạn phải thay đổi cách thiết lập chia sẻ mạng profile mạng chung cách click vào Change advanced sharing setting > Manage advanced sharing settíng > Advanced sharing setting thay đổi thiết lập cho phù hợp Chú ý: Sau ngừng kết nối tới mạng Ad-hoc, bạn phải nhớ khôi phục lạo thiết lập chia sẻ mạng chung Nếu để nguyên thiết lập đó, lần kết nối mạng sau bạn khiến cho liệu tình trạng chia sẻ điều không đảm bảo tính bảo mật Kết luận Tính hữu ích sử dụng bạn cần kết nối để chia sẻ liệu cách nhanh chóng tiện lợi, không cần thiết bị kết nối Ngoài ra, H09VT7 80 Đồ án tốt nghiệp đại học Phụ lục cách kết nối sử dụng để chia sẻ mạng Internet modem wifi để phát tín hiệu cho nhiều máy sử dụng H09VT7 81 Đồ án tốt nghiệp đại học Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] TS Cao Phán, ThS Cao Hồng Sơn - Ghép kênh tín hiệu số - Học viện CNBCVT Tiếng Anh [2] Brian P.Crow and Jeong Geun Kim - IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks Sakai [3] C K Toh - Ad Hoc Mobile Wireless Networks - Prentice Hall Publishers - 2002 [4] Vijay K Garg - Wireless Communication and NetWorking - Morgan Kaufmann Publishers – 2007 Danh mục Website tham khảo [5] http://www.vn-zoom.com/f58/mang-adhoc-va-cac-giao-thuc-dinh-tuyen-php-bienca-mang-adhoc-1343403.html [6] http://genk.vn/c185n20101020101345983/cung-tim-hieu-ve-mang-khong-daywireless-lan.chn [7] http://tinsp211.forums-free.com/manet-t473.html [8] http://forum.draytek.com.vn/showthread.php?t=501 [9] http://www.tapchibcvt.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=16378 [10] http://megavnn.com.vn/chi-tiet/cac-giao-thuc-dinh-tuyen-trong-mangmanet/526.html H09VT7 82 [...]... hình mạng không ổn định như mạng có dây truyền thống do các node mạng hay di chuyển, năng lượng cung cấp cho các node mạng thường chủ yếu là pin… Do đó, cùng với vấn đề bảo mật của mạng không dây thì vấn đề định tuyến trong mạng vô tuyến Ad- hoc cũng là vấn đề vô cùng quan trọng, nó quyết định rất lớn đến hiệu năng hoạt động của toàn hệ thống mạng 1.2 Phân loại mạng không dây Nếu sự phân loại của mạng. .. về mạng vô tuyến Các mô hình, kiến trúc mạng này được đưa ra nhằm làm cho mạng không dây dần thoát khỏi sự phụ thuộc hoàn toàn vào mạng cơ sở hạ tầng Một trong những mô hình mạng được đề suất đó chính là mạng Ad- hoc (Mobile Ad- hoc Network) thường được viết tắt là MANET Việc các mạng không dây ít phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng là H09VT7 10 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I Tổng quan về mạng vô tuyến một... động của mạng, của Access Point Khái niệm Indoor và Outdoor: Indoor là khái niệm sử dụng sóng vô tuyến trong phạm vi không gian nhỏ, như trong một tòa nhà, một văn phòng Outdoor là khái niệm sử dụng sóng vô tuyến trong phạm vi không gian lớn hơn, với WLAN thì bán kính đến các thiết mà nó quản lý có thể từ 5 – 20 km 1.4.5 Mạng Ad- hoc (MANET) 1.4.5.1 Khái niệm mạng Ad- hoc Mạng không dây di động Ad- hoc (Mobile... Tổng quan về mạng vô tuyến Hình 1.6 Mạng MANET định tuyến Singal-hop  Multi-hop Hình 1.7 Mạng MANET định tuyến Multi-hop Đây là mô hình phổ biến nhất trong mạng Ad- hoc Mô hình này khác với mô hình trước là các node có thể kết nối với nhau thông qua các node trung gian Để mô hình định tuyến Multi-hop hoạt động hoàn hảo thì cần phải có các giao thức định tuyến phù hợp với mô hình mạng Ad- hoc b Phân loại... điện năng ít Vì vậy cần phải tối ưu hóa các thuật toán và cơ chế 1.4.5.3 Ví dụ về mạng Ad- hoc Time =t1 Good link: Weak link: H09VT7 Time =t2 Good link: Weak link: 17 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I Tổng quan về mạng vô tuyến Hình 1.5 Ví dụ về mạng Ad- hoc Hình trên mô tả một mạng Ad- hoc đơn giản gồm có 7 node, các node mạng được ký hiệu từ N1 đến N7 Nhìn vào hình vẽ chúng ta có thể dễ dàng thấy được:... chuyển mạch là không thể phân biệt được trong mạng Ad- hoc H09VT7 16 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương I Tổng quan về mạng vô tuyến Phân chia hoạt động (Distributed Operation): Vì không có hệ thống mạng nền tảng cho trung tâm kiểm soát hoạt động của mạng, nên việc kiểm soát và quản lý hoạt động của mạng được chia cho các thiết bị đầu cuối Các node trong mạng Ad- hoc đòi hỏi phải có sự phối hợp với nhau Khi... (Mobile Ad- hoc Network, viết tắt là MANET) là một loại mạng không dây trong đó các node mạng có thể di chuyển tự do và không lệ thuộc vào bất kỳ node mạng hay thiết bị mạng nào Môi trường mạng này có thể thiết lập dễ dàng ở bất kỳ nơi nào và không tốn nhiều chi phí Trong môi trường mạng không dây Ad- hoc, hai node mạng có thể liên lạc trực tiếp với nhau nếu chúng nằm trong vùng phủ sóng của nhau (radio... (radio communication range) Ngược lại, nếu hai node mạng xa nhau muốn trai đổi dữ liệu với nhau thì chúng cần sự hỗ trợ của các node mạng lân cận để chuyển tiếp thông tin Dưới đây là một mô hình mạng Ad- hoc đơn giản Hình 1.4 Mô hình mạng không dây Ad- hoc 1.4.5.2 Đặc điểm của mạng MANET Thiết bị tự trị đầu cuối (Autonomous terminal): Trong mạng Ad- hoc, mỗi thiết bị di động đầu cuối là một node tự trị... vô tuyến) đang được quan tâm, đầu tư nghiên cứu và phát triển Hiện tại, nhiều mô hình, kiến trúc mạng được đề xuất bởi các nhà khoa học, các tổ chức quốc tế Song song với sự phát triển của mạng không dây, mạng WLAN được chia ra thành hai mô hình chính đó là mô hình mạng không dây có cơ sở hạ tầng (Infrastructure) và mô hình mạng không dây không có cơ sở hạ tầng (Ad hoc) Hình 1.1 Tổng quan về mạng vô. .. bằng sóng vô tuyến (Radio Frequency), thông thường thì sóng radio được dùng phổ biến hơn vì nó truyền xa hơn, lâu hơn, rộng hơn, và có băng thông cao hơn WLAN cũng có hai dạng kiến trúc là WLAN có cơ sở hạ tầng (sử dụng các Access Point hoặc trạm cơ sở Base Station) để kết nối phần mạng không dây với phần mạng có dây truyền thống và mạng không có cơ sở hạ tầng (mạng Ad- hoc) 1.4.1 Lịch sử ra đời mạng WLAN ... tài: Tìm hiểu mạng vô tuyến Ad- hoc Đề tài gồm nội dung sau: Chương I Tổng quan mạng vô tuyến: Giới thiệu số chuẩn mạng không dây Tập trung tìm hiểu đặc điểm, ứng dụng cách phân loại mạng vô tuyến. .. tầng MAC Chương III Định tuyến mạng vô tuyến Ad- hoc: Tìm hiểu số giao thức định tuyến sử dụng mạng vô tuyến Ad- hoc So sánh giao thức định tuyến kiểu so sánh giao thức định tuyến khác kiểu H09VT7... 1.4.5 Mạng Ad- hoc (MANET) 1.4.5.1 Khái niệm mạng Ad- hoc Mạng không dây di động Ad- hoc (Mobile Ad- hoc Network, viết tắt MANET) loại mạng không dây node mạng di chuyển tự không lệ thuộc vào node mạng