Mạng vô tuyến không dây (22)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG - - BÀI TẬP CÁC MẠNG ADHOC KHÔNG DÂY Tên học phần : CÁC MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN Mã học phần : TEL1403 Giảng viên : NGUYỄN VIẾT ĐẢM Sinh viên : NGUYỄN THẾ DƯƠNG Mã Sinh viên : B18DCVT075 Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2022 Nguyễn Thế Dương-B18DCVT075 Các mạng thông tin vô tuyến MỤC LỤC Câu Định nghĩa mạng adhoc không dây .2 Câu Trình bày nguyên lý thách thức thiết kế mạng adhoc không dây Nguyễn Thế Dương-B18DCVT075 Các mạng thông tin vô tuyến Câu Định nghĩa mạng adhoc không dây Mạng adhoc không dây tập hợp nút không dây tự lập cấu hình để tạo nên mạng mà khơng cần hỗ trợ hạ tầng thiết lập trước Khi đó, máy di động tự xử lý điều khiển nhiệm vụ nối mạng cần thiết (thường thông qua giải thuật điều khiển phân bố) Hình - Mạng adhoc Các đường không liên tục biểu thị cho không kết nối SINR thấp Độ rộng đường lớn mức SINR cao Câu Trình bày nguyên lý thách thức thiết kế mạng adhoc không dây Đặc trưng mạng adhoc khơng dây khơng có hạ tầng nên hầu hết nguyên lý thiết kế, thách thức bắt nguồn từ Mạng adhoc khơng dây có kết nối thông tin đồng cấp, chức điều khiển nối mạng phân bố tất nút mạng; định tuyến sử dụng nút mạng trung gian để chuyển tiếp Mạng adhoc tạo nên cấu trúc hay phân cấp nút (cố định di động) Chẳng hạn, để cải thiện độ tin cậy, khả định cỡ, dung lượng, nhiều mạng adhoc không dây tạo nên hạ tầng đường trục từ tập nút mạng Nếu nút tập đường trục rời mạng, mạng lập lại cấu hình Các mạng thông tin vô tuyến Nguyễn Thế Dương-B18DCVT075 đường trục Như vậy, mạng adhoc khơng dây tạo lập kết cấu để cải thiện hiệu mạng Tuy nhiên, kết cấu yêu cầu thiết kế mạng Hầu hết mạng MAN WAN bao gồm Internet có cấu trúc adhoc Tuy nhiên tính chất quan trọng kênh vô tuyến mạng adhoc không dây làm nên điểm khác biệt so với mạng hữu tuyến Nếu đủ cơng suất phát, nút phát tín hiệu trực tiếp đến nút khác Nếu công suất cố định theo thơng thường, SINR liên kết hai nút thông tin giảm khoảng nút giảm, SINR thay đổi ngẫu nhiên điều kiện truyền sóng nhiễu SINR định hiệu thông tin liên kết: tốc độ số liệu, xác suất gói hay BER Thơng thường cá liên kết có SINR thấp khơng sử dụng hiệu dẫn đến có kết nối phần mạng hình Tuy nhiên nút thích ứng với SINR cách sử dụng điều chế thích ứng hay điều khiển công suất Các giá trị SINR minh họa đường có độ rộng khác hình Như vậy, mặt lý thuyết, tất nút thơng tin trực tiếp đến nút khác Tuy nhiên, khoảng cách nút mạng xa điều kiện truyền sóng khơng tốt, nhiễu mạnh chúng khơng thể kết nối trực tiếp với Kết nối mạng thay đổi nút nhập rời mạng Có thể điều khiển kết nối cách thích ứng cơng suất phát mạng thời xuất nút Tính linh họa kết nối liên kết nhận từ việc thay đổi thông số liên kết công suất, tốc độ số liệu liên quan lớn đến trình định tuyến Các nút gửi trực tiếp gói đến nơi nhận cuối thông qua định tuyến chằng chừng SINR lớn ngưỡng cho phép Tuy nhiên, SINR thường định tuyến chặng Vì vậy, phương pháp gây nhiễu lớn đến nút xung quanh Trong hầu hết mạng adhoc khơng dây, gói thường gửi từ nút mạng đến nơi nhận cuối thông qua định tuyến nhiều chặng cách chuyển tiếp qua nút trung gian Vì tổn hao đường truyền tỷ lệ với khoảng cách thoe hàm mũ nên việc sử dụng chuyển tiếp trung gian giảm đáng kể tổng công suất phát (cho nút nguồn nút chuyển tiếp) để truyền dẫn gói từ nguồn đến đích Định tuyến đa chặng sử dụng nút trung gian tính then chốt mạng adhoc khơng dây: cho phép thơng tin nút nằm phân tán theo vùng địa lý, hỗ trợ khả định cỡ, điều khiển phân bố Tuy nhiên, điều dẫn đến việc hỗ trợ tốc độ số liệu cao, trễ nhỏ khó khăn nhiều so với kênh không dây đơn chặng hệ thống tổ ong, mạng WLAN Đây số khó khăn mạng adhoc khơng dây Các mạng không dây ad hoc với số lượng nút lớn cần phải có khả định cỡ Chìa khóa cho định cỡ giải thuật điều khiển mạng phân bố: giải thuật điều chỉnh hiệu chỗ theo điều kiện địa phương Để loại bỏ việc sử dụng thông tin tài nguyên điều khiển tập trung, giao thức phải định cỡ mạng phát triển, chúng dựa thông tin địa phương Nghiên cứu khả định cỡ giao thức mạng không dây ad hoc chủ yếu tập trung lên tự tổ chức, định tuyến phân bố, quản lý di động an ninh Cần lưu ý giao thức phân bố thường tiêu thụ nhiều lượng trình xử lý chỗ trao đổi tin Vì cần cân nhắc khối lượng xử lý chỗ phát thơng tin đến vị trí trung tâm để xử lý Vấn đề đặc biệt rõ ràng mạng cảm biến nơi mà nút mạng gần có số liệu tương quan cộng tác việc định truyền số liệu qua mạng Hầu hết nghiên cứu thực nghiệm khả định cỡ tập trung lên mạng nhỏ (ít 100 Nguyễn Thế Dương-B18DCVT075 Các mạng thông tin vô tuyến nút), nhiều ứng dụng mạng ad hoc đặc biệt mạng cảm biến có đến hàng trăm hàng nghìn nút chí nhiều Vì khả giao thức mạng khơng dây định cỡ đến mạng kích cỡ lớn chưa rõ Hạn chế lượng thách thức lớn khác mạng không dây ad hoc Các hạn chế xuất phát từ việc nút mạng cấp nguồn từ pin nạp lại (chẳng hạn mạng cảm biến) Các hạn chế lượng ảnh hưởng lớn lên lớn lên xem xét thiết kế Trước hết khơng cịn khái niệm tốc độ số liệu số lượng bit hữu hạn phát nút mạng trước pin chết Cũng cần cân nhắc độ dài bit tiêu thụ lượng cho cách gửi bit chậm trì lượng phát lâu Khai thác chờ tiêu tốn nhiều lượng, cần áp dụng chế độ ngủ để bảo toán lượng, việc có nút chuyển vào chế độ ngủ phức tạp hóa điều khiển định tuyến Thực chất theo cách đó, hạn chế lượng ảnh hưởng lên tất giao thức mạng cần tối ưu hóa tiêu thụ lượng cho tất khía cạnh thiết kế mạng ... Nguyễn Thế Dương-B18DCVT075 Các mạng thông tin vô tuyến Câu Định nghĩa mạng adhoc không dây Mạng adhoc không dây tập hợp nút khơng dây tự lập cấu hình để tạo nên mạng mà không cần hỗ trợ hạ tầng thiết... Thế Dương-B18DCVT075 Các mạng thông tin vô tuyến MỤC LỤC Câu Định nghĩa mạng adhoc không dây .2 Câu Trình bày nguyên lý thách thức thiết kế mạng adhoc không dây Nguyễn... định cỡ, dung lượng, nhiều mạng adhoc không dây tạo nên hạ tầng đường trục từ tập nút mạng Nếu nút tập đường trục rời mạng, mạng lập lại cấu hình Các mạng thơng tin vô tuyến Nguyễn Thế Dương-B18DCVT075