Mạng vô tuyến không dây (23)

Nguyễn Cơng Đạt BỘ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG BÁO CÁO MƠN HỌC CÁC MẠNG THƠNG TIN VƠ TUYẾN Đề: Tìm hiểu mạng adhoc khơng dây Nhóm mơn học Giảng viên Sinh viên thực Mã sinh viên Ngày nộp : : : : 03 Nguyễn Viết Đảm Nguyễn Công Đạt B18DCVT086 : 22/5/2022 Hà Nội – 2022 Nguyễn Công Đạt Câu 1: 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) Các đường không liên tục biểu thị cho không kết nối SINR thấp, độ rộng đường lớn mức SINR cao Hình 1: Mạng adhoc Nguyễn Cơng Đạt Câu 2: 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 thơng 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 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 quảng bá 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 cơng 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 thơng tin liên kết: tốc độ số liệu, xác suất gói hay BER Thơng thường cá liên kết có SINR thấp không 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 cơng 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 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 q trình định tuyến Các nút gửi trực tiếp gói đến nơi nhận cuối thơng 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 không 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 cơng 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 thông tin nút nằm phân tán theo vùng địa lý, hỗ trợ khả định cỡ, điều khiển phân bố Tuy nhiên, điều dẫn Nguyễn Công Đạt 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 thơng 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 thông 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 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 Công Đạt Câu 1: 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 lập trước Khi đó,... ngun lý thách thức thiết kế mạng adhoc không dây Đặc trưng mạng adhoc không dây khơng có hạ tầng nên hầu hết ngun lý thiết kế, thách thức bắt nguồn từ Mạng adhoc khơng dây có kết nối thơng tin đồng... 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 đường trục Như vậy, mạng adhoc khơng dây tạo lập kết cấu