Đồ Án Tên đề tài Tìm hiểu công nghệ mạng adhoc (bài mình đã làm hoàn chỉnh không phải sữa chữa gì + sl

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN​ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG​ KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG​ ---o0o---​

​


BÁO CÁO ​ THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH​


Tên đề tài: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG ADHOC


Mục Lục​ Mục Lục .1
MỞ ĐẦU 7
1 Giới thiệu chung. 7
2 Mục tiêu của đề tài 8
3 Đối tượng nghiên cứu. 8
4 Phương pháp nghiên cứu. 8
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 8
5.1 Ý nghĩa khoa học. 8
5.2 Ý nghĩa thực tiễn. 8
Chương I TỔNG QUAN VỀ MẠNG AD HOC 10
1.1 Mạng Ad hoc. 10
1.2 Điều khiển cấu hình. 11
1.2.1 Giới thiệu. 11
1.2.2 Các vấn đề đặt ra trong điều khiển cấu hình mạng ad hoc. 12
1.2.3 Bài toán điều khiển cấu hình [4] 12
1.2.4 Điều khiển cấu hình và chồng giao thức truyền thông. 12
1.3 Định tuyến trong mạng ad hoc. 12
1.3.1 Kiến trúc định tuyến. 12
1.4 Tóm Lại 13
Chương II ĐIỀU KHIỂN CẤU HÌNH 14
2.1 Xây dựng cấu hình. 14
2.1.1 Điều khiển công suất phát 14
2.1.2 Xây dựng cấu hình phân cấp. 15
2.2 Duy trì cấu hình. 15
2.2.1 Các vấn đề đặt ra trong kỹ thuật duy trì cấu hình. 15
2.2.2 Các kỹ thuật duy trì cấu hình tĩnh. 16
2.2.3 Các kỹ thuật duy trì cấu hình động. 16
2.2.4 Các kỹ thuật duy trì cấu hình lai ghép. 16
2.3 Một số kết quả mô phỏng. 16
2.3.1 Mô phỏng giao thức xây dựng cấu hình Simple Tree. 16
2.3.2 Mô phỏng giao thức xây dựng cấu hình phân cấp A3. 18
2.4 Tóm Lại 19
Chương III : ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG VÔ TUYẾN AD HOC 20
3.1 Giới thiệu về định tuyến trong mạng Ad hoc . 20
3.2 Các yêu cầu đối với thuật toán định tuyến cho mạng Ad hoc không dây . 21
3.2.1 Phân loại các thuật toán định tuyến cho mạng Ad Hoc [11]-[12] .24
3.2.2 Định tuyến theo vecter khoảng cách tuần tự đích (DSDV-Destination Sequenced Distance Vector) [4]-[5]-[10]-[11]-[12] . . 25 3.2.3 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết tối ưu (OLSR - Optimized Link State Routing) [5]-[11]-[12] . 28 3.3 Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) [5]-[11]-[12] . .29
3.4 Định tuyến nguồn động (DSR - Dynamic Source Routing) [5]-[10]-[11] . 32
3.5 Giao thức định tuyến vùng (ZRP - Zone Routing Protocol) [11]-[12] 34
3.6 Tóm tắt . 36
Chương IV KẾT HỢP ĐỊNH TUYẾN VÀ ĐIỀU KHIỂN CẤU HÌNH TRONG MẠNG AD HOC 37
4.1 Quản lý năng lượng trong mạng ad hoc. 37
4.2 Chế độ tiết kiệm năng lượng IEEE 802.11. 37
4.3 Giao thức EE-MAC 37
4.3.1 Các tiêu chí thiết kế. 37
4.3.2 Các đặc điểm của EE-MAC 37
4.3.3 Hiệu năng. 37
4.4 Cơ chế quản lý nguồn phát - Giao thức định tuyến PCCB 38
4.4.1 Tiến trình định tuyến của giao thức PCCB 38
4.4.2 Phân tích giao thức định tuyến PCCB 38
4.5 Điều khiển công suất phát 38
4.5.1 Thích nghi công suất phát theo trạng thái kênh truyền. 38
4.5.2 Các kỹ thuật MAC 38
4.5.3 Điều khiển liên kết lô gíc (LLC) 39
4.6 Kết luận. 39
Chương 5 MINH HỌA VỀ MẠNG AD HOC 40
5.1 Thiết lập mạng vô tuyến dạng Ad hoc. 40
5.2 Đặt cấu hình cho máy chủ, khách . 40​ 5.3 Chia sẻ kết nối . . .42​ 5.4 Đặt cấu hình Wep . 44​ PHỤ LỤC 44
1. Mô hình mạng ad hoc [3] 44
B.1 Giới thiệu. 44
B.2 Mô tả cấu trúc Atarraya. 44
B.3 Giao diện chương trình. 45
KẾT LUẬN 46
NHẬN XÉT CỦA THẦY CÔ
Error! Bookmark not defined.
MỞ ĐẦU​ ​ 1 Giới thiệu chung
Từ thập kỷ 90 của thế kỷ trước với sự ra đời của kỹ thuật số đã đẩy nhanh sự phát triển các công nghệ và ứng dụng chúng vào các lĩnh vực đời sống hàng ngày, đặc biệt là truyền thông và công nghệ thông tin. Các hệ thống truyền thông từ cố định đến di động đã phủ rộng khắp thế giới làm cho con người khắp nơi trên thế giới có thể thông tin với nhau mọi lúc, mọi nơi. Tuy vậy, trong một số hoàn cảnh đặc biệt như thiên tai, động đất, chiến tranh v.v ở đó cơ sở hạ tầng viễn thông bị phá vỡ, lúc đó con người sẽ liên lạc với nhau như thế nào? Để giải quyết bài toán đó, gần đây một dạng công nghệ mạng ra đời, đó là mạng AD HOC. Mạng Ad hoc là một tập hợp các nút mạng di động không dây, nằm phân tán về mặt địa lý tạo thành một mạng tạm thời mà không sử dụng bất cứ cấu trúc hạ tầng mạng có sẵn hay quản lý tập trung nào. Các nút mạng liên lạc với nhau qua môi trường vô tuyến không cần các bộ định tuyến cố định, vì vậy mỗi nút mạng phải đóng vai trò như một bộ định tuyến di động có trang bị một bộ thu phát không dây. Các bộ định tuyến tự do di chuyển ngẫu nhiên, vì vậy cấu hình mạng thay đổi thường xuyên. Mạng như vậy có thể hoạt động độc lập hoặc kết nối với mạng hạ tầng chung tạo thành mạng thông tin toàn cầu. Với đặc điểm đó, một loạt thách thức với mạng ad hoc được đặt ra cần giải quyết: - Năng lượng: Các phần tử của mạng ad hoc hoạt động được nhờ nguồn năng lượng là pin. Vì vậy vấn đề tuổi thọ của pin, công suất pin cần đặc biệt quan tâm. - Cấu hình mạng không có cấu trúc và biến đổi ngẫu nhiên. - Chất lượng liên lạc thấp. - Băng thông rất hạn chế. - Khả năng mở rộng phải rất cao vì mạng có rất nhiều nút mạng. Với những bài toán cơ bản đó, nhiều nhà khoa học đã dành thời gian thích đáng để nghiên cứu và giải quyết. Riêng trong lĩnh vực định tuyến và điều khiển cấu hình có những kết quả nổi bật [3], [4], [7], [8], [10]. Các công trình này tập trung vào các giao thức định tuyến. Xuất phát từ định nghĩa cấu hình trong một mạng [4] là sự sắp xếp các nút và các tuyến theo một cấu trúc nào đó. vì vậy trong luận văn này em chọn đề tài sẽ đi theo hướng nghiên cứu kết hợp đó vào trong các giao thức định tuyến. 2 Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu các giải pháp định tuyến và điều khiển cấu hình trong mạng AD-HOC nhằm sử dụng tốt nhất hiệu suất sử dụng nguồn điện cho hệ thống. 3 Đối tượng nghiên cứu
Các bài toán điều khiển cấu hình và định tuyến trong mạng Ad hoc. 4 Phương pháp nghiên cứu
Trên cơ sở mô hình mạng Ad hoc, sử dụng công cụ toán học để nghiên cứu các bài toán điều khiển công suất phát, xây dựng cấu hình, duy trì cấu hình, kết hợp định tuyến và điều khiển cấu hình. Để làm rõ hơn các kết quả lý thuyết, học viên ứng dụng công cụ mô phỏng Atarraya xây dựng và phân tích các kết quả mô phỏng các giao thức điều khiển cấu hình. 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
5.1 Ý nghĩa khoa học Ngoài giải pháp điều khiển cấu hình, luận văn đã nghiên cứu kết hợp điều khiển định tuyến và cấu hình phù hợp trạng thái kênh nhằm giảm mức công suất phát để tiết kiệm nguồn tiêu thụ của thiết bị và giảm can nhiễu trong hệ thống. Luận văn đã xây dựng các bài toán mô phỏng ứng dụng công cụ Atarraya để làm sáng tỏ hơn phần lý luận đã nêu. 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Giúp định hướng xây dựng các giao thức ứng dụng khi triển khai áp dụng mạng ad hoc có hiệu quả và tiết kiệm năng lượng nguồn phát và giảm can nhiễu. 6 Bố cục của báo cáo
Báo cáo được trình bày trong bốn chương và phụ lục như sau: Chương 1. Tổng quan về mạng Ad hoc Giới thiệu chung về mạng Ad hoc, những khả năng và thách thức trong quá trình phát triển mạng Ad hoc. Ở đây cũng giới thiệu các giao thức định tuyến và kỹ thuật điều khiển cấu hình. Chương 2. Điều khiển cấu hình. Nghiên cứu kỹ thuật điều khiển cấu hình trong mạng Ad hoc, một giải pháp quan trọng nhằm giảm công suất năng lượng tiêu thụ trong mạng Ad hoc. Chương 3. Kết hợp định tuyến và điều khiển cấu hình trong mạng Ad hoc. Trong chương này, báo cáo nghiên cứu việc kết hợp điều khiển cấu hình trong các giao thức định tuyến để đưa ra một số giải pháp sử dụng hiệu quả năng lượng của mạng. Chương 4. Định tuyến trong mạng vô tuyến Ad hoc Chương này trình bày chi tiết về các giao thức định tuyến mạng vô tuyến Ad Hoc, các giao thức này thể hiện đặc trưng cho phương pháp định tuyến điều khiển theo bảng ghi, định tuyến theo yêu cầu khởi phát từ nguồn và giao thức lai ghép giữa hai phương pháp trên. Mỗi giao thức định tuyến đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng do vậy tùy từng trường hợp cụ thể ta có thể kết hợp các giao thức này sao cho hiệu quả Chương 5. Minh họa Ad hoc. Trong chương này , báo cáo nói về ứng dung thức tiễn của cong nghệ mạng Ad hoc. Một ứng dụng cụ thể để ta dễ hiểu hơn về cộng nghệ này. ​
​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​
Chương I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG AD HOC​ 1.1 Mạng Ad hoc
Mạng Ad hoc là một tập hợp các nút mạng di động không dây nằm phân tán về mặt địa lý tạo thành một mạng tạm thời mà không sử dụng bất cứ cấu trúc hạ tầng mạng có sẵn hay sự quản lý tập trung nào. Các nút mạng liên lạc với nhau qua môi trường vô tuyến không cần các bộ định tuyến cố định, vì vậy mỗi nút mạng phải đóng vai trò như một bộ định tuyến di động có trang bị bộ thu phát không dây. Các bộ định tuyến tự do di chuyển một cách ngẫu nhiên và tự tổ chức một cách tùy tiện, vì vậy cấu hình không dây của mạng thay đổi nhanh chóng và không thể đoán trước. Mạng như vậy có thể hoạt động độc lập hoặc kết nối với các mạng hạ tầng tạo thành mạng toàn cầu.