Đang tải... (xem toàn văn)
(có kèm file mô phỏng) Thể hiện được một cái nhìn tổng quát về mạng Adhoc và các ứng dụng thực tế của mạng Adhoc trong đời sống. Mô phỏng mạng Adhoc sử dụng công cụ NS2 từ đó tính được độ trễ, tỉ lệ gói tin truyền thành công khi so sánh hai kịch bản mô phỏng với số lượng nút khác nhau được đặt trong cùng một không gian như nhau. Đánh giá được thông lượng của mạng với các kịch bản mô phỏng khác nhau.
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Thể nhìn tổng quát mạng Ad-hoc ứng dụng thực tế mạng Ad-hoc đời sống Mô mạng Ad-hoc sử dụng cơng cụ NS2 từ tính độ trễ, tỉ lệ gói tin truyền thành cơng so sánh hai kịch mô với số lượng nút khác đặt không gian Đánh giá thông lượng mạng với kịch mô khác LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đồ án tốt nghiệp này, em học hỏi kiến thức q báu từ thầy, giáo Trường Đại học công nghệ thông tin truyền thông suốt năm năm đại học Em vô biết ơn dạy dỗ, bảo tận tình thầy, cô thời gian học tập Em xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy Hồng Quang Trung – Bộ môn công nghệ truyền thông – Khoa Điện tử truyền thông – Trường Đại học công nghệ thông tin truyền thông, người định hướng cho nghiên cứu em, người trực tiếp hướng dẫn bảo em hoàn thành đồ án Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè tạo điều kiện thuận lợi, động viên giúp đỡ em suốt thời gian học tập nghiên cứu đồ án Ngoài ra, kiến thức thu từ thầy cô nguồn cổ vũ tinh thần lớn giúp em tập trung hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Do thời gian trình độ cịn hạn chế, đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thái Nguyên ,Tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Văn Sang LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung đồ án không chép nội dung từ đồ án khác Q trình mơ đánh giá kết tích lũy kiến thức có trình học tập giảng đường thực tế mà có Thái Nguyên ,Tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Văn Sang MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN .1 LỜI CẢM ƠN .2 LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ .6 DANH MỤC BẢNG BIỂU THUẬT NGỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG AD-HOC 11 1.1 Giới thiệu 11 1.2 Khái niệm mạng Ad hoc 11 1.3 Ví dụ thay đổi liên kết mạng ah-hoc đơn giản .13 1.4 Những vấn đề cần quan tâm mạng Ad hoc .14 1.5 Các giao thức định tuyến mạng Ad hoc 17 1.5.1 Giới thiệu thuật toán định tuyến 17 1.5.2 Các loại giao thức định tuyến thường dùng mạng Ad-hoc .17 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA MẠNG AD-HOC TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN .25 2.1 Mạng MANET .25 2.1.1 Kiểu kết nối chế hoạt động .27 2.1.2 Phân loại MANET .29 2.1.3 Ứng dụng mạng MANET 32 2.2 Mạng VANET 33 2.2.1 Mơ hình hệ thống mạng VANET 34 2.2.2 An toàn hệ thống mạng VANET 37 2.2.3 Ứng dụng mạng VANET 40 2.3 Mang cảm biến 41 2.3.1 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 42 2.3.2 Ứng dụng mạng cảm biến không dây 44 CHƯƠNG MÔ PHỎNG MẠNG AD-HOC SỬ DỤNG NS2 45 3.1 Giới thiệu mô NS2 45 3.2 C++ OTCL 46 3.3 Kiến trúc NS2 47 3.3 Các đặc điểm NS2 48 3.4 Các thành phần cấu tạo MobileNode NS2 48 3.4.1 Tạo Mobile node 48 3.4.2 Tạo mơ hình mạng khơng dây NS2 49 3.4.3 Cấu hình thành phần mạng với đối tượng mơ .50 3.4.4 Tạo liên kết cho node 51 3.4.5 Tạo kịch chuyển động cho node 51 3.5 Công cụ dùng để xử lí sau mơ 52 3.6 Cấu trúc tệp vết (Trace file) .54 3.7 Kết mạng ad-hoc NS2 57 3.7.1 Kịch mô 57 3.7.2 Đánh giá thông lượng 58 3.7.3 Trễ trung bình 63 3.7.4 So sánh tỉ lệ gói tin nhận hai kịch 10 nút mạng adhoc 65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 70 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ tả khái niệm mạng Ad-hoc 12 Hình 1.2: Sự thay đổi liên kết mạng thời điểm t1 sang thời điểm t2 .13 Hình 1.3: Một số giao thức định tuyến thường dùng mạng Ad-hoc 18 Hình 1.4: Quá trình tìm kiếm đường DSR 21 Hình 1.5: Gửi trả lại tuyến đường cho nút nguồn 21 Hình 1.6: Quá trình truyền RREQ .22 Hình 1.7: Đường gói tin RREP trở nguồn 23 Hình 2.1: Minh họa mạng MANET 25 Hình 2.2: Mạng máy chủ di động .27 Hình 2.3: Mạng có thiết bị di động khơng đồng 27 Hình 2.4: Chế độ IEEE-ad hoc 28 Hình 2.5: Chế độ sở hạ tầng 28 Hình 2.6: Singal-hop 29 Hình 2.7: Multi-hop 30 Hình 2.8: Mơ hình mạng phân cấp .31 Hình 2.9: Mơ hình mạng kết hợp 31 Hình 2.10: Ứng dụng PAN 33 Hình 2.11: Mơ hình mạng VANET 33 Hình 2.12: Mơ hình hệ thống mạng VANET 34 Hình 2.13: Minh họa hệ thống mạng sử dụng VANET 35 Hình 2.14: Mơ tả chi tiết mơ hình hệ thống 35 Hình 2.15: An tồn hệ thống 40 Hình 2.16: An tồn giao thơng 41 Hình 2.17: Biểu tượng mạng cảm biến .42 Hình 2.18: Cấu trúc mạng cảm biến không dây 44 Hình 3.1: Tổng quan NS2 góc độ người dùng 45 Hình 3.2: Sự đối ngẫu C++ OTCL 47 Hình 3.3 Kiến trúc NS2 .47 Hình 3.4: Mơ hình nút mobile ad-hoc hiển thị Nam 49 Hình 3.5: Cửa sổ tracegraph202 52 Hình 3.6: Cửa sổ thơng tin mạng 53 Hình 3.7: Cửa sổ Graphs 53 Hình 3.8: Đồ hình nút mạng adhoc nam 58 Hình 3.9: Đồ hình 10 nút mạng adhoc nam 58 Hình 3.10: Đồ thị thơng lượng gói tin gửi nút mạng 59 Hình 3.11: Đồ thị thơng lượng gói tin nhận nút mạng 59 Hình 3.12: Đồ thị thơng lượng gói tin gửi 10 nút mạng 59 Hình 3.13: Đồ thị thơng lượng gói tin nhận 10 nút mạng 60 Hình 3.14: Thơng lượng trung bình gói tin gửi nút mạng 61 Hình 3.15: Thơng lượng trung bình gói tin nhận nút mạng 61 Hình 3.16: Thơng lượng trung bình gói tin gửi 10 nút mạng 62 Hình 3.17: Thơng lượng trung bình gói tin nhận 10 nút mạng 62 Hình 3.18 Đồ thị trễ trung bình theo kích thước gói tin nút mạng 63 Hình 3.19 Đồ thị trễ trung bình theo kích thước gói tin 10 nút mạng 64 Hình 3.20: Kết trễ trung bình tồn mạng với nút mạng .64 Hình 3.21: Kết trễ trung bình tồn mạng với 10 nút mạng 65 Hình 3.22 Thơng tin mạng trường hợp nút mạng 65 Hình 3.23 Thơng tin mạng trường hợp 10 nút mạng 65 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Cấu trúc tệp vết 55 Bảng 3.2 Các trường thêm vào cấu trúc tệp vết phụ thuộc vào kiểu gói tin 56 Bảng 3.3 Bảng so sánh tỉ lệ gói tin truyền thành cơng 10 nút mạng 66 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AODV Ad Hoc On-Demand-DistanceVector DSDV Destination Sequenced Distance Vector IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers DSR Dynamic Source Routing DSSS Direct Sequence Spread Spectrum MAC Medium Access Control MANET Mobile Ad Hoc Network VANET Vehicular Ad Hoc Network NAM Network Animator NAV Net Allocation Vector NS2 Network Simulation Version 2.0 RREQ Route Request RREP Route Reply RERR Route ERRor RTS Request To Send SAP Service Access Point SFD Start Frame Delimiter SIFS Short Interframe Space ACK Acknowledgement AP Access Point BSS Basic Service Se BSSID Basic Service Set Identifier CTS Clear To Send DCF Distributed Coordination Function DS Destination Station MỞ ĐẦU Ngày với phát triển vượt bậc thiết bị di động kéo theo nhu cầu người sử dụng công nghệ khơng dây ngày cao đa dạng.Vì để đáp ứng xu đó, mạng thơng tin khơng dây ngày phải gánh vác trọng trách lớn giải vấn đề lưu lượng đa phương tiện, tốc độ cao, chất lượng ngày phải tốt Song song với yêu cầu hỗ trợ đa phương tiện với chất lượng dịch vụ (QoS) đảm bảo, công nghệ giao tiếp không dây khác xuất hiện, Ad hoc kiểu mạng thông tin không dây linh hoạt Đó tập hợp hai hay nhiều thiết bị trang bị khả nối mạng truyền thơng khơng dây Các thiết bị giao tiếp với nút mạng khác vùng phủ sóng hay thiết bị khơng dây khác ngồi bên ngồi với điều kiện có nút trung gian để chuyển tiếp thông tin từ nút nguồn đến nút đích Ad hoc có khả tự tổ chức thích nghi, hình thành bị giải tán lúc mà không cần đến quản trị hệ thống Ad hoc có nhiều dạng khác di chuyển, đứng độc lập hay nối mạng Các nút mạng phát có mặt thiết bị khác giải vô tuyến thực bắt tay cần thiết phép truyền thông, chia sẻ thông tin dịch vụ Tôpô mạng thông tin tùy biến thay đổi động thiết bị khơng bị ràng buộc vào vị trí cụ thể nên việc truy nhập phương tiện tập trung Giao thức định tuyến phải giảm lưu lượng điều khiển, đơn giản tính tốn đường định tuyến Các ứng dụng mạng Adhoc thông tin vô tuyến dần phát triển đưa vào ứng dụng rộng rãi đời sống Đồ án gồm chương: Chương Tổng quan mạng ad-hoc Chương Ứng dụng mạng ad-hoc thông tin vô tuyến Chương Mô mạng ad-hoc sử dụng NS2 10 ... tuyến Các ứng dụng mạng Adhoc thông tin vô tuyến dần phát triển đưa vào ứng dụng rộng rãi đời sống Đồ án gồm chương: Chương Tổng quan mạng ad-hoc Chương Ứng dụng mạng ad-hoc thông tin vô tuyến... mạng với nút mạng .64 Hình 3.21: Kết trễ trung bình tồn mạng với 10 nút mạng 65 Hình 3.22 Thơng tin mạng trường hợp nút mạng 65 Hình 3.23 Thông tin mạng trường hợp 10 nút mạng 65 DANH... nút mạng đến nút mạng khác mạng Các giao thức loại yêu cầu nút mạng ln trì nhiều bảng ghi để lưu trữ thông tin định tuyến, chúng đáp ứng thay đổi topo mạng cách phát quảng bá rộng rãi thông tin