Đồ Án Định tuyến trong mạng AD HOC vô tuyến

MỤC LỤC


MỤC LỤC .3
DANH MỤC HÌNH .8
BẢNG KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT .10
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG VÔ TUYẾN . 13
1.1. Giới thiệu chung 13
1.2. Phân loại mạng không dây . 14
1.3. Mạng cá nhân WPAN (Wireless Personal Area Networks) [5]-[7]-[8]-[12] .15
1.4. Mạng cục bộ WLAN (Wireless Local Area Network) [5]-[7]-[8]-[12] .15
1.4.1. Lịch sử ra đời mạng WLAN 16
1.4.2. Một số ưu điểm của mạng WLAN 16
1.4.3. Nhược điểm của WLAN .17
1.4.4. Mạng WLAN có cơ sở hạ tầng 18
1.4.5. Mạng Ad Hoc (MANET) [5]-[7]-[8]-[12] . 19 1.4.5.1. Khái niệm và một số đặc điểm chung của mạng Ad Hoc 19 1.4.5.2. Một số mạng Ad hoc điển hình . 20 1.4.5.3. Các ứng dụng của mạng Ad hoc . 21
1.5. Mạng đô thị không dây WMAN [7]-[14] 22
1.6. Tóm tắt chương . 24
CHƯƠNG II: MÔ HÌNH KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY 802.11 . 25
2.2. Mô hình kiến trúc mạng không dây so với mô hình OSI [8] 25
2.3. Kiến trúc giao thức mạng WLAN theo chuẩn 802.11 [8]-[7]-[11]-[14] 27
2.3.1. IEEE 802.11b 27
2.3.2. IEEE 802.11a 27
2.3.4. IEEE 802.11i 28
2.3.5. IEEE 802.11n 29
2.4. Lớp Vật Lý (Physical Layer) .29
2.4.1. Kỹ thuật trải phổ nhảy tần [3]-[8]-[13] 30
2.4.2. Kỹ thuật trải phổ tuần tự trực tiếp (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum) [3]-[8]-[13] 31
2.4.3. Kỹ thuật sử dụng hồng ngoại (Infrared Physical Layer) [3]-[4] . 33
2.4.4. Kỹ thuật OFDM [3]-[8]-[10]-[14] 33
2.5. Lớp điều khiển truy cập môi trường truyền [7]-[10] 35
2.5.1. Giao thức truy cập CSMA/CA [8] . 36
2.5.2. Chức năng phối hợp phân tán .39 2.5.2.1. DCF sử dụng phương pháp CSMA/CD [8]-[11] .39 2.5.2.2. Sử dụng gói tin điều khiển RTS/CTS 40 2.5.2.3. DCF sử dụng gói tin RTS/CTS để giải quyết vấn đề Hidden Terminal41


5

2.5.3. Chức năng phối hợp theo điểm [8]-[11] . 42
2.6. Định dạng gói tin tầng MAC [8] 44
2.6.1. Khuôn dạng gói tin tầng MAC 44
2.6.2. Định dạng gói tin điều khiển ACK, RTS, CTS 45
2.7. Lớp quản lý tầng MAC (MAC Management) 45
2.7.1. Sự đồng bộ hóa (Synchronization) [11] . 45
2.7.2. Quản lý năng lượng (Power Management) 47
2.7.3. Quản lý chuyển vùng (Handoff) 49
CHƯƠNG III: ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG VÔ TUYẾN AD HOC . 51
3.1. Giới thiệu về định tuyến trong mạng Ad hoc [9]-[10]-[11]-[12] . 51
3.2. Các yêu cầu đối với thuật toán định tuyến cho mạng Ad hoc không dây 52
3.2. Phân loại các thuật toán định tuyến cho mạng Ad Hoc [11]-[12] . 55
3.2. Định tuyến theo vecter khoảng cách tuần tự đích (DSDV - Destination Sequenced Distance Vector) [4]-[5]-[10]-[11]-[12] 56
3.3. Định tuyến theo trạng thái đường liên kết tối ưu [5]-[11]-[12] 58
3.4. Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) [5]-[11]-[12] 60
3.5. Định tuyến nguồn động (DSR - Dynamic Source Routing) [5]-[10]-[11] .62
3.6. Giao thức định tuyến vùng (ZRP - Zone Routing Protocol) [11]-[12] 64
3.7. Tóm tắt 66
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN .67
4.1. Bộ mô phỏng mạng NS2 [2]-[15]-[20] 67
4.1.1. Giới thiệu 67
4.1.2. Sự liên kết giữa C++ và OTCL .68
4.1.3. Mô hình kiến trúc NS2 69
4.1.4. Các đặc điểm chính của NS2 .69
4.1.5. Khả năng mô phỏng của NS 69
4.2. Mô phỏng mạng di động không dây 802.11 trong NS [18]-[20]-[21] . 70
4.2.1. Các mô hình truyền sóng vô tuyến 70 4.2.1.1. Mô hình FreeSpace .70 4.2.1.2. Mô hình hai tia mặt đất (Two Ray Ground) 71 4.2.1.3. Mô hình Shadowing .71
4.2.2. Tạo một nút di động (Mobile Node) 73
4.2.3. Tạo sự chuyển động cho Node (Creating Node movements) . 77
4.2.4. Tạo bộ lập lịch sự kiện (Creating Event Scheduler) .79
4.2.5. Ghi lại vết các sự kiện mô phỏng (vào file *.tr, *.nam) . 79
4.2.6. Tạo ra các kết nối TCP và nguồn sinh lưu lượng .79
4.2.7. Tạo ra các kết nối UDP và nguồn sinh lưu lượng 80
4.3. Cấu trúc tệp vết đối với mạng di động không dây theo chuẩn 802.11 [16]-[18]- [19]-[20]-[21] .80




6

4.4. Các công cụ xử lý sau khi mô phỏng . 84
4.4.1. Sử dụng Grep 84
4.4.2. Xử lý file dữ liệu với Awk 84
4.4.3. Xử lý file dữ liệu với Perl .84
4.3.5. Vẽ đồ thị với gnuplot [26] .85
4.3.6. Vẽ đồ thị với xgraph [27] 85
4.3.7. Tổng hợp dữ liệu với Trace graph [23]-[24]-[25] 85
4.5. Mô phỏng mạng Ad hoc theo chuẩn IEEE 802.11 85
4.5.1. Thiết lập topo mạng Ad hoc 85
4.5.2. Thực hiện mô phỏng . 86
4.5.3. Đánh giá hiệu năng các giao thức mạng 87 4.5.3.1. Thông lượng trung bình 87 4.5.3.2. Độ trễ trung bình 88 4.5.3.3. Thăng giáng độ trễ trung bình . 88 4.5.3.4. Tỷ lệ mất gói tin . 89
4.5.4. Đánh giá các tuyến đường được thiết lập trong thời gian mô phỏng 90
KẾT LUẬN . 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 95