Đồ Án Đánh giá thông lượng của các giao thức định tuyến trong mạng Ad hoc

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Mạng Ad hoc là một công nghệ hữu dụng trong mạng không dây. Công nghệ này cho phép các nút mạng giao tiếp trực tiếp với nhau bằng cách sử dụng máy thu phát vô tuyến mà không cần có cơ sở hạ tầng cố định. Đây là một đặc trưng riêng của mạng Ad hoc so với các mạng truyền thống trước đây như mạng cellular hay mạng LAN không dây khi ở đó các nút giao tiếp với nhau thông qua trạm gốc (Base Station). Tuy nhiên, mang Ad hoc phải đối mặt với một số thách thức như giới hạn phạm vi truyền dẫn, vấn đề trạm ẩn, mất gói do lỗi đường truyền, sự chuyển động của các nút mạng làm thay đổi tuyến đường, sự rằng buộc về băng thông và năng lượng. Giao thức định tuyến được sử dụng để Khám phá tuyến giữa các nút giúp cho việc giao tiếp trong mạng dễ dàng hơn. Mục đích chính của một giao thức định tuyến trong mạng Ad hoc là thiết lập tuyến đường chính xác và hiệu quả giữa các cặp nút. Đồ án đưa ra tổng quan về bốn giao thức định tuyến: DYMO, DSR, AODV, OLSR, sử dụng công cụ mô phỏng OMNET++ và đánh giá trễ đầu cuối của các giao thức này dựa trên các thông số đặt ra.

Đồ án gồm 5 chương
ã Chương 1: Tổng quan về mạng Ad hoc
ã Chương 2: Định tuyến trong mạng Ad hoc
ã Chương 3: Thông số đánh giá và mô hình chuyển động trong mô phỏng mạng Ad hoc
ã Chương 4: Mô phỏng và đánh giá thông lượng của OLSR, AODV, DSR và DYMO bằng OMNET++
ã Chương 5: Kết luận

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1
TÓM TẮT ĐỒ ÁN 3
ABSTRACT 4
MỤC LỤC 5
DANH SÁCH HÌNH VẼ 8
DANH SÁCH BẢNG BIỂU 9
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ AD HOC NETWORK 9
1.1 MỞ ĐẦU 9
1.2 KHÁI NIỆM 10
1.3 ĐẶC ĐIỂM 12
1.4 ỨNG DỤNG 12
1.4.1 Dịch vụ khẩn cấp 12
1.4.2 Hội nghị 13
1.4.3 Home Networking 14
1.4.4 Mạng cá nhân (PAN) 14
1.4.5 Hệ thống nhúng (embeded system) 15
1.4.6 Mạng xe cộ (vehicular network) 15
1.4.7 Mạng cảm biến (sensor network) 16
1.5 NHỮNG THÁCH THỨC ĐỐI VỚI MẠNG AD HOC 17
1.5.2 Chi phí cho việc sử dụng tần số 17
1.5.3 Cơ chế truy nhập 17
1.5.4 Định tuyến và chuyển tiếp gói tin trong MANET 17
1.5.5 Hiệu quả sử dụng nguồn nuôi 18
1.5.6 Đặc tính TCP 18
1.5.7 Chất lượng dịch vụ (QoS) 19
1.5.8 Tính an toàn và bảo mật 19
CHƯƠNG 2. ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG AD HOC 20
2.1 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CỔ ĐIỂN 20
1.1.1 Định tuyến dựa trên trạng thái liên kết 20
1.1.2 Định tuyến dựa trên vector khoảng cách 21
2.2 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CHO MẠNG AD HOC 21
2.2.1 Các yêu cầu chung 21
2.2.2 Phân loại 24
2.2.2.1 Định tuyến theo bảng, định tuyến theo yêu cầu và định tuyến lai 24
2.2.2.2 Cấu trúc và phân bổ tiến trình định tuyến 26
2.2.2.3 Khai thác các metric mạng cho định tuyến 27
2.2.2.4 Ước lượng topo, đích, vị trí cho định tuyến 28
2.3 OPTIMIZED LINK STATE ROUTING(OLSR) 28
2.3.1 Bầu chọn Multipoint relay 29
2.3.2 Truyền bá bản tin điều khiển topo (Topology control) 31
2.3.3 Tính toán tuyến 31
2.4 DYNAMIC SOURCE ROUTING (DSR) 31
2.4.1 Định tuyến nguồn 31
2.4.2 Khám phá tuyến 32
2.4.3 Duy trì tuyến 35
2.5 AD HOC ON- DEMAND DISTANCE VECTOR ROUTING (AODV) 37
2.5.1 Khám phá tuyến 38
2.5.2 Thiết lập tuyến đường ngược 39
2.5.3 Thiết lập tuyến đường thuận 40
2.5.4 Quản lý bảng định tuyến 42
2.5.5 Cập nhật đường định tuyến 42
2.6 DYNAMIC MANET ON- DEMAND (DYMO) 43
CHƯƠNG 3 THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ VÀ MÔ HÌNH CHUYỂN ĐỘNG TRONG MÔ PHỎNG MẠNG AD HOC 46
3.1 THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ GIAO THỨC MẠNG AD HOC 46
3.1.1 Thông số đánh giá chất lượng 46
3.1.1.1 Tỷ lệ gói nhận được 46
3.1.1.2 Trễ từ đầu cuối đến đầu cuối 47
3.1.1.3 Thông lượng từ đầu cuối đến đầu cuối 47
3.1.1.4 Phần tải thông tin định tuyến 47
3.1.2 Thông số kịch bản 48
3.1.2.1 Thông số di chuyển 48
2.4.3.1 Thời gian tạm dừng 49
3.2 MÔ HÌNH DI CHUYỂN MÔ PHỎNG MẠNG AD HOC 49
3.2.1 Mô hình di chuyển ngẫu nhiên 50
3.2.2 Mô hình di chuyển hướng ngẫu nhiên với vận tốc không đổi 50
3.2.3 Mô hình di chuyển Random Waypoint 50
3.2.4 Mô hình di chuyển hướng ngẫu nhiên 51
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ THÔNG LƯỢNG CỦA AODV, OLSR, DSR VÀ DYMO BẰNG OMNET++ 53
4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ OMNET++ 53
4.1.1 Tổng quan về Omnet++ 53
4.1.1.1 Omnet ++ là gì ? 53
4.1.1.2 Các thành phần chính của OMNeT++ 53
4.1.1.3 Ứng dụng ss54
4.1.1.4 Mô hình trong OMNeT++ 55
4.1.2 Sử dụng OMNeT++ 56
4.1.2.1 Xây dựng và chạy thử các mô hình mô phỏng 57
4.1.2.2 Chạy các ứng dụng trong OMNeT++ 59
4.2 MÔ PHỎNG 62
4.2.1 Khởi tạo mô phỏng 62
4.2.2 Một số hình ảnh mô phỏng 63
4.2.3 Kết quả mô phỏng các giao thức định tuyến mạng Ad hoc 68
4.2.3.1 Thông lượng đầu cuối - đầu cuối 68
4.2.4 Đánh giá và kết luận 70
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 72
BẢNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 74
PHỤ LỤC 75