LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN TỐI ƯU NĂNG LƯỢNG TRONG MẠNG CẢM BIẾN ZIGBEE

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ v DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ..................................................................................... viii MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 Chƣơng 1 – TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN ZIGBEE ..................................... 3 1.1. Tổng quan về IEEE 802.15.4 ............................................................................... 3 1.2. Cấu hình mạng theo chuẩn IEEE 802.15.4 .......................................................... 4 1.3. Mạng cảm biến ZigBee theo chuẩn IEEE 802.15.4 ............................................. 5 1.3.1. Khái niệm ...................................................................................................... 5 1.3.2. Ƣu và nhƣợc điểm của ZigBee ..................................................................... 6 1.3.3. Dải tần trong mạng ZigBee ........................................................................... 7 1.4. Cấu trúc mạng cảm biến ZigBee.......................................................................... 9 1.4.1. Tổng quan ...................................................................................................... 9 1.4.2. Kiến trúc cụ thể của mạng ZigBee .............................................................. 10 1.4.3. Mô hình mạng ZigBee ................................................................................ 11 1.4.4. Một số ứng dụng của mạng cảm biến ZigBee ............................................ 12 Chƣơng 2 – THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN ............................................................... 14 2.1. Tổng quan định tuyến ........................................................................................ 14 2.1.1. Khái niệm .................................................................................................... 14 2.1.2 Thuật toán định tuyến.................................................................................. 16 2.2. Các thuật toán định tuyến trong mạng ZigBee ................................................. 17 2.2.1. Định tuyến ZigBee ...................................................................................... 18 2.2.2. Quảng bá gói tin trong ZigBee (ZigBee Broadcasting) .............................. 19 2.2.3. Quan hệ nhiều - một – Many-to-one ........................................................... 20 2.3. Thuật toán định tuyến theo yêu cầu – AODV ................................................... 21 iv 2.3.1. Tổng quan .................................................................................................... 21 2.3.2. Tìm đƣờng - Path Discovery ....................................................................... 22 2.3.3. Thiết lập đƣờng ngƣợc ................................................................................ 23 2.3.4. Thiết lập đƣờng tiến .................................................................................... 23 2.3.5. Quản lý bảng định tuyến ............................................................................. 25 2.3.6. Bảo trì đƣờng dẫn ........................................................................................ 25 2.3.7. Quản lý kết nối cục bộ ................................................................................ 26 2.4. Thuật toán hình cây ............................................................................................ 27 2.4.1. Tổng quan .................................................................................................... 27 2.4.2. Cây đơn nhánh ............................................................................................ 28 2.4.3. Cây đa nhánh ............................................................................................... 30 2.5. Vấn đề tối ƣu năng lƣợng tiêu thụ trong mạng cảm biến ZigBee ..................... 31 2.6. Thuật toán định tuyến tối ƣu năng lƣợng trong mạng cảm biến ZigBee ........... 35 Chƣơng 3 – MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN TỐI ƢU NĂNG LƢỢNG ..................................................................................................................................... 41 3.1. Công cụ mô phỏng ............................................................................................. 41 3.1.1. Ubuntu 10.04 ............................................................................................... 41 3.1.2. NS-2 ............................................................................................................ 41 3.2. Xây dựng kịch bản ............................................................................................. 45 3.2.1. Thuật toán AODV ....................................................................................... 45 3.2.2. Mạng ZigBee ............................................................................................... 46 3.3. Thử nghiệm ........................................................................................................ 46 3.4. Đánh giá kết quả ................................................................................................ 48 3.4.1. Thuật toán định tuyến AODV ..................................................................... 48 3.4.2. Mạng ZigBee ............................................................................................... 54 Kết quả trong Nam ................................................................................................ 54 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 57 HƢỚNG PHÁT TRIỂN LUẬN VĂN ......................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 58

HÀ NỘI - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Nội dung của luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin đƣợc đăng tải trên những tạp chí và các trang web theo danh mục tài liệu Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và đƣợc trích dẫn hợp pháp

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình

Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2013

Tác giả luận văn

Trần Hải Yến

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Văn Chuyết, người đã trực tiếp hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi, tận tình chỉ bảo và định hướng trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy cô giáo của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã giảng dạy và dìu dắt em trong trong suốt quá trình học tập tại trường từ khi còn học đại học cho đến sau đại học

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và những người đã luôn

ở bên cổ vũ tinh thần, tạo điều kiện thuận lợi để em có thể học tập tốt

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN ZIGBEE 3

1.1 Tổng quan về IEEE 802.15.4 3

1.2 Cấu hình mạng theo chuẩn IEEE 802.15.4 4

1.3 Mạng cảm biến ZigBee theo chuẩn IEEE 802.15.4 5

1.3.1 Khái niệm 5

1.3.2 Ưu và nhược điểm của ZigBee 6

1.3.3 Dải tần trong mạng ZigBee 7

1.4 Cấu trúc mạng cảm biến ZigBee 9

1.4.1 Tổng quan 9

1.4.2 Kiến trúc cụ thể của mạng ZigBee 10

1.4.3 Mô hình mạng ZigBee 11

1.4.4 Một số ứng dụng của mạng cảm biến ZigBee 12

Chương 2 – THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN 14

2.1 Tổng quan định tuyến 14

2.1.1 Khái niệm 14

2.1.2 Thuật toán định tuyến 16

2.2 Các thuật toán định tuyến trong mạng ZigBee 17

2.2.1 Định tuyến ZigBee 18

2.2.2 Quảng bá gói tin trong ZigBee (ZigBee Broadcasting) 19

2.2.3 Quan hệ nhiều - một – Many-to-one 20

2.3 Thuật toán định tuyến theo yêu cầu – AODV 21

2.3.1 Tổng quan 21

2.3.2 Tìm đường - Path Discovery 22

2.3.3 Thiết lập đường ngược 23

2.3.4 Thiết lập đường tiến 23

2.3.5 Quản lý bảng định tuyến 25

2.3.6 Bảo trì đường dẫn 25

2.3.7 Quản lý kết nối cục bộ 26

2.4 Thuật toán hình cây 27

2.4.1 Tổng quan 27

2.4.2 Cây đơn nhánh 28

2.4.3 Cây đa nhánh 30

2.5 Vấn đề tối ưu năng lượng tiêu thụ trong mạng cảm biến ZigBee 31

2.6 Thuật toán định tuyến tối ưu năng lượng trong mạng cảm biến ZigBee 35

Chương 3 – MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN TỐI ƯU NĂNG LƯỢNG 41

3.1 Công cụ mô phỏng 41

3.1.1 Ubuntu 10.04 41

3.1.2 NS-2 41

3.2 Xây dựng kịch bản 45

3.2.1 Thuật toán AODV 45

3.2.2 Mạng ZigBee 46

3.3 Thử nghiệm 46

3.4 Đánh giá kết quả 48

3.4.1 Thuật toán định tuyến AODV 48

3.4.2 Mạng ZigBee 54

Kết quả trong Nam 54

KẾT LUẬN 57

HƯỚNG PHÁT TRIỂN LUẬN VĂN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

truyền thông

CSMA/CA Carrier Sense Multiple

Access/ Collision Avoidance

Đa truy cập nhận biết sóng mang phát hiện xung đột

OSI

Open Systems Interconnection Reference Model

Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở

NLDE Network Layer Data Entity Tầng mạng dữ liệu thực

thể

ZigBee

Network

Mạng điện thoải chuyển mạch công cộng

Algorithm

Thuật toán phân cấp định tuyến

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.4 Kiến trúc lớp (hay ngăn xếp – Stack) trong

kiến trúc ZigBee

10

2.7 Mô tả quá trình tìm đường – path

discovery

23

3.1 Kiến trúc và thư mục cài đặt NS-2.34

trong môi trường Linux(Ubuntu)

39

3.2 Bắt đầu với node 19, đích đến là node 6 45

3.4 Quá trình truyền tin sau khi đã định tuyến

trong AODV

46

3.5 Khởi đầu với 7 node trong mạng hình sao 48

3.6 Quá trình truyền tin từ PAN Coor đến các

node truyền tiếp đi

49

3.8 Toàn bộ 101 node được khởi tạo trong mô

hình

50

MỞ ĐẦU

Mạng viễn thông ngày nay đã tạo ra một cầu nối liên kết loài người trên khắp thế giới, con người sử dụng mạng để trao đổi, quản lý, giao tiếp, mua bán… Việc sử dụng tai nghe không dây, truy cập wifi đang trở nên quen thuộc và tác động đến đời sống hàng ngày Với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, mạng cảm biến không dây xuất hiện ngày một phổ biến với nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực của cuộc sống như ứng dụng giám sát và điều khiển trong sản xuất, tự động hóa gia đình và điện dân dụng, ứng dụng trong y tế và giám sát sức khỏe

Một yêu cầu rất quan trọng trong mạng cảm biến không dây là tiết kiệm năng lượng của pin để đảm bảo cho mọi hoạt động mạng ổn định trong một khoảng thời gian đủ lớn Mặc dù mạng ZigBee có mức tiêu hao năng lượng thấp nhưng việc lựa chọn giải thuật định tuyến tối ưu năng lượng cũng quyết định rất lớn đến hoạt động lâu dài của mạng

Mạng ZigBee là được áp dụng cho các hệ thống điều khiển và cảm biến có tốc độ truyền tin thấp nhưng chu kỳ hoạt động dài Đối tượng mà mạng ZigBee nhắm vào là mạng điều khiển dành cho nhà thông minh (SmartHome), tự động hóa quá trình( Home Automation, Building Automation), trong các hoạt động theo dõi, tiếp nhận và xử lý thông tin trong các lĩnh vực như y tế (Health Care), quản lý năng lượng sao cho hiệu quả hơn (Smart Energy)…Khi được sử dụng trong các hệ thống này, mạng ZigBee phát huy tất cả những điểm mạnh của nó như độ trễ truyền tin thấp, tiêu hao ít năng lượng, giá thành thấp, ít lỗi, dễ mở rộng và thời gian sử dụng pin dài

Luận văn “Thuật toán định tuyến tối ưu năng lượng trong mạng cảm biến ZigBee” nghiên cứu các thuật toán định tuyến trong mạng ZigBee, đặc biệt tập

trung vào vấn đề tối ưu năng lượng tiêu thụ trong mạng cảm biến

Luận văn gồm có 3 chương :

Chương 1 : Tổng quan về mạng cảm biến ZigBee

Chương này tìm hiểu về khái niệm và cấu trúc mạng cảm biến ZigBee

Chương 2 : Thuật toán định tuyến

Chương này tập trung tìm hiểu về một số thuật toán định tuyế và vấn đề tối ưu năng lượng tiêu thụ trong mạng cảm biến ZigBee

Chương 3 : Mô phỏng thuật toán định tuyến tối ưu năng lượng

Chương này giới thiệu về công cụ mô phỏng, cách thức cài đặt và kết quả thử nghiệm, đánh giá

Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN ZIGBEE

Mạng cảm biến ZigBee được xây dựng theo chuẩn giao thức IEEE 802.15.4, vì vậy

để có cái nhìn khái quát nhất, ta tìm hiểu qua về chuẩn IEEE 802.15.4

1.1 Tổng quan về IEEE 802.15.4

Chuẩn giao thức IEEE 802.15.4 được quy định tại tầng vật lý (Physical Layer- PHY) và tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer – DLL) Nó là chuẩn cho giao tiếp trong mạng không dây, năng lượng thấp Các thiết bị trong mạng tự tổ chức thành một mạng nhỏ gọi là mạng cá nhân (Private Area Net – PAN)

IEEE 802.15.4 định nghĩa hai tầng con của tầng DLL – Điều khiển liên kết logic (Logical Link Control – LLC) và Điều khiển truy cập truyền thông (Media Acsess Control – MAC) Tầng MAC định nghĩa việc truy cập tới môi trường chung của nhiều thiết bị bằng cách sử dụng các giao thức thích hợp như là Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance – (CSMA/CA), trong khi đó LLC phân phát các gói dữ liệu tới dịch vụ tương ứng ở tầng mạng (Network Layer – NL)

Tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trong chuẩn IEEE 802.15.4 định nghĩa đầy đủ môi trường trong việc giao tiếp và các nguyên lý cho việc truy cập môi trường theo các cách thích hợp

Tại tầng vật lý của mô hình OSI, ZigBee căn cứ vào chuẩn IEEE 802.15.4 –

2003 sử dụng công nghệ truyền sóng radio với Offset-Quadrature Phase Shift Keying (O-QPSK) và Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) nâng cao tỷ lệ signal-to-noise

CSMA/CA được sử dụng tại DLL để tránh xung đột Việc kiểm tra sự toàn vẹn dữ liệu được thực hiện bằng cách truyền lại và sử dụng ACK tại mỗi node để giảm thiểu khả năng mất dữ liệu

Việc đánh giá độ tin cậy của một mạng được thực hiện nhờ tính toán tỷ lệ signal-to-noise và năng lượng nhận được tại điểm cuối liên kết

Chuẩn IEEE 802.15.4 định nghĩa các dải tần sử dụng khác nhau Tiêu biểu

có dải tần số 2.4 GHz được sử dụng cho các thiết bị xây dựng Mạng cục bộ không dây – WLAN ( chuẩn IEEE 802.11) và mạng Bluetooth ( chuẩn IEEE 802.15.1) cũng sử dụng dải tần số này

Chuẩn IEEE 802.15.4 định nghĩa hai loại thiết bị :

 Thiết bị chức năng đầy đủ (Full Function Device) – FFD

 Thiết bị bình thường (Reduced Function Device) – RFD

Sự khác biệt lớn nhất giữa hai loại thiết bị này chính là RFD không có khả năng khởi động cho một mạng cá nhân (Private Are Network - PAN) Chính vì thế PAN luôn được khởi động bằng FFD Hơn thế nữa, việc giao tiếp trực tiếp chỉ cho phép giữa hai thiết bị FFD hoặc giữa một FFD và một RFD, không cho phép giao tiếp giữa các RFD với nhau

Một mạng PAN là một mạng bao gồm các thiết bị trong một khoảng nhỏ Sự kết hợp nhiều mạng PAN là có thể, thậm chí khi các mạng PAN đó sử dụng chung một tần số Với cấu trúc tự tổ chức, các mạng PAN rất dễ dàng bảo trì và tự sửa lỗi

1.2 Cấu hình mạng theo chuẩn IEEE 802.15.4

Chuẩn IEEE 802.15.4 cung cấp 2 cấu hình mạng cơ bản, mạng hình sao (Star) và mạng ngang hàng (Peer-to-Peer)

Trong mạng hình sao, một node trung tâm là FFD Node trung tâm sẽ chịu trách nhiệm đảm bảo giao tiếp giữa các RFD trong mạng Khi một RFD muốn giao tiếp với một RFD khác trong mạng, nó bắt buộc phải giao tiếp thông qua node trung tâm Mạng cấu hình này sẽ làm quá tải node trung tâm, và khi node trung tâm bị hỏng thì mọi giao tiếp giữa các thiết bị RFD trong mạng sẽ không thực hiện được Trong mạng ngang hàng, thiết bị FFD sẽ trực tiếp giao tiếp với các thiết bị khác Giao tiếp giữa các thiết bị RFD là cho phép, lúc này FFD đóng vai trò như một bộ

chuyển tiếp Trong mạng này, một thiết bị lỗi có thể được loại bỏ đi bằng cách tăng thêm số hàng xóm trực tiếp Tuy nhiên, với mạng ngang hàng thì việc định tuyến dọc theo mạng là không thể, khả năng duy nhất để giao tiếp thông qua mạng đó là

sử dụng quảng bá, tuy nhiên việc đó sẽ tăng đường truyền trong mạng

1.3 Mạng cảm biến ZigBee theo chuẩn IEEE 802.15.4

1.3.1 Khái niệm

Chúng ta đã từng biết đến các chuẩn giao tiếp không dây khá phổ biến như :Wimax, 3G, Bluetooth Với các ứng dụng video không dây, dữ liệu không dây, mạng không dây, cảm biến không dây…

Hình 1.1 : Các ứng dụng không dây

Trong những năm gần đây xuất hiện một chuẩn giao tiếp mới được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đó là mạng ZigBee (được công bố lần đầu tiên vào năm 2002 bởi liên minh ZigBee)

Mạng ZigBee được tạo ra nhằm phục vụ cho những ứng dụng yêu cầu giá thành và công suất thấp nhưng phải có khả năng linh động trong phạm vi rộng

Mạng ZigBee được phát triển và xúc tiến bởi hãng ZigBee Alliance, với sự hỗ trợ từ hơn 200 công ty trên thế giới như: SIEMENS, ATMEL, NI, NEC, TEXAS INSTRUMENTS, EPSON

Về bản chất mạng ZigBee cũng là một chuẩn giao tiếp không dây như những chuẩn không dây khác (UWB, Wi-Fi, IrDA, 3G, Bluetooth ) nhưng nó mang những đặc tính kỹ thuật và đặc tính vật lý riêng và do đó sẽ chỉ phù hợp với một mảng ứng dụng nhất định

Theo như hình trên có thể thấy rằng mạng ZigBee có đặc điểm là phạm vi hoạt động hẹp, tốc độ truyền trong mạng ZigBee thích hợp cho các cảm biến không dây và chuyên dùng cho các ứng dụng giám sát, điều khiển

1.3.2 Ưu và nhược điểm của ZigBee

Để thấy được ưu điểm và nhược điểm của mạng ZigBee có thể theo dõi bảng dưới đây

Bảng 1.1 : Bảng ưu, nhược điểm của ZigBee

* Giá thành thấp

* Tiêu thụ công suất nhỏ

* Kiến trúc mạng linh hoạt

* Được hỗ trợ bởi nhiều công ty

* Số lượng các node lớn (65k)

* Lỗi ở một điểm chính có thể gây lỗi hệ thống

7 node (trong sơ đồ sao)

Vùng làm việc Hiệu quả ở 10 - 75m Hiệu quả ở < 10m

Có thể thấy rằng với những ứng dụng cho nhiều phần tử, yêu cầu độ linh hoạt cao, giá thành thấp, tiêu thụ công suất nhỏ thì dùng Mạng ZigBee là rất phù hợp

1.3.3 Dải tần trong mạng ZigBee

Tín hiệu truyền trong mạng ZigBee thực chất là tín hiệu radio và đƣợc hỗ trợ trong các dải tần số sau:

Hình 1.2: Dải Tần ZigBee

Dải 868,3 Mhz: Chỉ một kênh tín hiệu Trong dải này tốc độ truyền là 20kb/s Dải 902 Mhz - 928 Mhz: Có 10 kênh tín hiệu từ 1 - 10 với tốc độ truyền thường là 0kb/s

Dải 2,4 Ghz - 2,835 Ghz: có 16 kênh tín hiệu từ 11 - 26 với tốc độ truyền 250 kb/s

Trong nhiều ứng dụng, người ta hay dùng dải tần 2,4 Ghz - 2,835 Ghz Đây

là dải tần phổ biến và được hỗ trợ bởi nhiều thiết bị Hơn nữa với mạng ZigBee, dải tần này có tới 16 kênh tín hiệu trong dải (mỗi kênh cách nhau 5MHz tần số) với tốc

Sở dĩ có thể nói như vậy là do:

 Mạng không dây bản chất là không tin cậy, nguyên nhân là do đặc tính vật lý của nó Kim loại, nước, thậm chí cả cơ thể con người cũng có thể là vật cản sóng hoặc ảnh hưởng tới sóng truyền trong mạng không dây Tránh một thiết bị không dây để nhận sóng truyền từ một thiết bị là hết sức dễ dàng Chính vì thế, các thiết bị trong mạng ZigBee sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để làm tăng độ tin cậy của mạng không dây

 Bảo mật trong mạng ZigBee dựa trên thuật toán chuẩn mã hóa cao cấp – AES 128 Sự chứng thực và tính toàn vẹn của thông điệp được cung cấp bởi 1 bộ

mã hóa để đảm bảo độ tin cậy giao tiếp giữa hai node trong mạng Ý tưởng của việc này dựa trên một trung tâm xác thực Điển hình cho kiểu thiết kế này chính là thiết

bị ZC (ZigBee Coordinator), nó được thiết kế như một trung tâm xác thực thông tin

Khi mà khái niệm về trung tâm xác thực được sử dụng, tất cả khóa cho việc mã hóa thông tin giữa hai thiết bị đều được cung cấp bới trung tâm xác thực

 Mạng ZigBee được thiết kế và phân phối giống như một chuẩn mở toàn cầu Nó cung cấp mọi khả năng cho các nhà sản xuất có thể sản xuất các thiết

bị dựa trên các đặc tả ZigBee cung cấp với giả rẻ Hơn thế nữa, sự tương thích giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau là rất tốt, miễn sao các nhà sản xuất tuân thủ đúng các chuẩn do mạng ZigBee cung cấp Đây là một điều có lợi cho người tiêu dùng, người tiêu dùng có thể mua giá rẻ, được lựa chọn các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau mà không cần lo lắng vấn đề tương thích giữa các thiết bị ZigBee của các nhà sản xuất khác nhau

1.4 Cấu trúc mạng cảm biến ZigBee

1.4.1 Tổng quan

Trong truyền thông, khi thực hiện một giao thức, người ta thường dựa trên một mô hình kiến trúc chuẩn Bất kỳ một giao thức truyền thông nào đều có thể qui chiếu tới một lớp nào đó trong mô hình của kiến trúc tương ứng Trong truyền thông ta đã biết đến mô hình qui chiếu OSI 7 lớp

Trong mạng ZigBee, người ta cũng định nghĩa một kiến trúc giao tiếp, đó là kiến trúc ZigBee Có thể hiểu kiến trúc này cũng tương tự như kiến trúc OSI 7 lớp trong truyền thông công nghiệp

Hình 1.3 : Kiến trúc OSI và kiến trúc ZigBee

1.4.2 Kiến trúc cụ thể của mạng ZigBee

Hình 1.4 : Kiến trúc lớp (hay ngăn xếp - Stack) trong kiến trúc ZigBee

Mạng ZigBee đƣợc xây dựng ở trên của hai lớp MAC (Medium Access Control) và lớp vật lý (PHY) Lớp MAC và lớp PHY đƣợc định nghĩa theo chuẩn IEEE 802.15.4 dành cho các ứng dụng WPAN (PAN không dây) tốc độ thấp Hai tầng đƣợc đặc tả bởi ZigBee đó là: Tầng Mạng (Network Layer – NL) và Tầng Ứng Dụng (Application Layer – AL)

Tầng mạng chịu trách nhiệm trong việc phân phối gói tin, quảng bá mạng Dựa trên chức năng thì ta có thể chia tầng mạng thành 2 phần đó là Thực thể quản

lý tầng mạng - Network Layer Management Entity - NLME và Thực thể dữ liệu tầng mạng ( - Network Layer Data Entity – NLDE) NLDE sẽ cung cấp cơ chế cần thiết để chuyển đổi dữ liệu Mặt khác NLME giám sát, quản lý các vấn đề đƣợc NLDE cung cấp và các cơ chế trong tầng mạng ví dụ nhƣ giám sát việc định tuyến…

ZigBee Device Object (ZDO) và ZigBee Application Profile (ZAP), đƣợc xây dựng trên tầng ứng dụng ZAP phù hợp với các thông điệp, định dạng thông

điệp và quá trình thực thi, nó sẽ cung cấp, đảm bảo sự tương thích giữa các thiết bị Một thiết bị ZigBee sẽ được khởi tạo bằng cách sử dụng chức năng cơ bản của ZDO, hơn thế nữa các chức năng quản lý cũng được thực thi bởi các ZDO

Hình 1.2: Mô hình tầng ZigBee đơn giản

Hình 1.5 cho ta cái nhìn tổng quan về mô hình tầng ZigBee Nó mô tả liên kết giữa ZDO – ZAP cũng như giữa NLME – NLDE Hơn thế nữa, bằng cách sử dụng mô hình được định nghĩa bởi tầng mạng và tầng ứng dụng, hai tầng trong ZigBee đã có thể trao đổi thông tin với nhau

1.4.3 Mô hình mạng ZigBee

Trong truyền thông dùng mạng ZigBee thường hỗ trợ 3 mô hình mạng chính: mạng hình sao, mạng hình cây và mạng sơ đồ lưới

Hình 1.6: Các mô hình mạng trong ZigBee

Trong lớp mạng ZigBee cho phép 3 kiểu thiết bị:

Bộ điều phối Zigbee (ZigBee Coordinator - ZC): Chỉ có duy nhất 1 ZC trong bất kỳ mạng ZigBee nào và nó có chức năng chính là kích hoạt thông tin về mạng thông qua cấu hình các kênh, PAN ID và hiện trạng ngăn xếp

Bộ định tuyến Zigbee (ZigBee Router - ZR): Là một thành phần của hệ thống mạng mà chức năng của nó là thực hiện việc vận chuyển các gói tin trong mạng Nó thực hiện các bảng kết nối cũng như định vị địa chỉ cho các ZED của nó

Thiết bị cuối Zigbee (ZigBee End Device - ZED): Là một thành phần của hệ thống mạng nhưng không tham gia vào quá trình vận chuyển tin Nó có được tối ưu sao cho công suất tiêu thụ là nhỏ nhất nhờ các chế độ bắt tín hiệu và kỹ thuật “ngủ” ("sleep")

Quá trình thiết lập trong một mạng ZigBee như sau:

- Quét mạng (Network Scan): Các thiết bị trong mạng sẽ quét các kênh tín hiệu, ví dụ nếu dùng dải tần 2,4GHz thì sẽ có 16 kênh để quét, sau đó thiết bị sẽ chọn kênh phù hợp nhất để giao tiếp trong mạng Ta gọi đó là sự chiếm chỗ

1.4.4 Một số ứng dụng của mạng cảm biến ZigBee

Như đã nói ở trên: Mạng ZigBee rất phù hợp với những ứng dụng yêu cầu giá thành thấp, tiêu thụ năng lượng nhỏ và tính linh động tốt Vì vậy ngày nay ZigBee được dùng vào rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống như: Các hệ chiếu sáng thông minh, HVAC, Công nghiệp, cảm biến không dây, bệnh viện Có thể thấy trên hình dưới:

Hình 1.7: Các ứng dụng trong mạng cảm biến ZigBee

Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất và bán các IC cũng nhƣ các Module hỗ trợ truyền nhận bằng ZigBee Có thể giới thiệu một số sản phẩm phổ biến nhƣ sau :

Bảng 1.3: Nhà cung cấp ZigBee

CC2400 của Texas Instrumen Kít ZAXM-201 của NEC

Chương 2 – THUẬT TOÁN ĐỊNH TUYẾN

2.1 Tổng quan định tuyến

2.1.1 Khái niệm

Trong ngành mạng máy tính, định tuyến (tiếng Anh: routing hay routeing)

là quá trình chọn lựa các đường đi trên một mạng máy tính để gửi dữ liệu qua đó Việc định tuyến được thực hiện cho nhiều loại mạng, trong đó có mạng điện thoại, liên mạng, Internet, mạng giao thông

Định tuyến chỉ ra hướng, sự di chuyển của các gói (dữ liệu) được đánh địa chỉ từ điểm nguồn của chúng, hướng đến đích cuối thông qua các node trung gian; thiết bị phần cứng chuyên dùng được gọi là router (bộ định tuyến) Tiến trình định tuyến thường chỉ hướng đi dựa vào bảng định tuyến, đó là bảng chứa những lộ trình tốt nhất đến các đích khác nhau trên mạng Vì vậy việc xây dựng bảng định tuyến, được tổ chức trong bộ nhớ của router, trở nên vô cùng quan trọng cho việc định tuyến hiệu quả

Các mạng nhỏ có thể có các bảng định tuyến được cấu hình thủ công, còn những mạng lớn hơn có topo mạng phức tạp và thay đổi liên tục thì xây dựng thủ công các bảng định tuyến là vô cùng khó khăn Tuy nhiên, hầu hết mạng điện thoại chuyển mạch chung (public switched telephone network - PSTN) sử dụng bảng định tuyến được tính toán trước, với những tuyến dự trữ nếu các lộ trình trực tiếp đều bị nghẽn Định tuyến động (dynamic routing) cố gắng giải quyết vấn đề này bằng việc xây dựng bảng định tuyến một cách tự động, dựa vào những thông tin được giao thức định tuyến cung cấp, và cho phép mạng hành động gần như tự trị trong việc ngăn chặn mạng bị lỗi và nghẽn

Định tuyến động chiếm ưu thế trên Internet Tuy nhiên, việc cấu hình các giao thức định tuyến động thường đòi hỏi nhiều kinh nghiệm cho nên tốt nhất vẫn là nên kết hợp giữa định tuyến thủ công và tự động

Những mạng trong đó thông tin được vận chuyển, ví dụ như Internet, chia dữ liệu thành các gói, rồi dán nhãn với các đích đến cụ thể và mỗi gói được lập lộ trình riêng biệt Các mạng xoay vòng, như mạng điện thoại, thực hiện định tuyến để tìm đường cho các vòng (ví dụ như cuộc gọi điện thoại) để chúng có thể gửi lượng dữ liệu lớn mà không phải tiếp tục lặp lại địa chỉ đích

Định tuyến IP truyền thống vẫn còn tương đối đơn giản vì nó dùng cách định tuyến đến bước kế tiếp (next-hop routing), router chỉ xem xét nó sẽ gửi gói thông tin đến đâu, và không quan tâm đường đi sau đó của gói trên những bước truyền còn lại Tuy nhiên, những chiến lược định tuyến phức tạp hơn có thể được dùng, và thường được dùng trong những hệ thống như MPLS, ATM hay Frame Relay, những

hệ thống này đôi khi được sử dụng như công nghệ bên dưới để hỗ trợ cho mạng IP

Các kiểu định tuyến bao gồm:

- Anycast : Cho phép định tuyến từ một node tới một node

Hình 2.1: Định tuyến Anycast - 1

Hình 2.2 : Định tuyến Anycast – 2

- Broadcast : Định tuyến từ 1 node tới tất cả các node

Hình 2.3: Đính tuyến Broadcast

- Multicast : Định tuyến từ 1 node tới nhiều node

Hình 2.4: Định tuyếnMulticast

- Unicast :Định tuyến từ một node tới một node

Hình 2.5: Định tuyến Unicast

2.1.2 Thuật toán định tuyến

2.1.2.1 Thuật toán vector khoảng cách - Distance-vector routing protocols

Thuật toán này dùng thuật toán Bellman-Ford Phương pháp này chỉ định một con số, gọi là chi phí (hay trọng số), cho mỗi một liên kết giữa các node trong mạng Các node sẽ gửi thông tin từ điểm A đến điểm B qua đường đi mang lại tổng chi phí thấp nhất (là tổng các chi phí của các kết nối giữa các node được dùng)

Thuật toán hoạt động với những hành động rất đơn giản Khi một node khởi động lần đầu, nó chỉ biết các node kề trực tiếp với nó, và chi phí trực tiếp để đi đến

đó (thông tin này, danh sách của các đích, tổng chi phí của từng node, và bước kế tiếp để gửi dữ liệu đến đó tạo nên bảng định tuyến, hay bảng khoảng cách) Mỗi node, trong một tiến trình, gửi đến từng “hàng xóm” tổng chi phí của nó để đi đến các đích mà nó biết Các node “hàng xóm” phân tích thông tin này, và so sánh với những thông tin mà chúng đang “biết”; bất kỳ điều gì cải thiện được những thông tin chúng đang có sẽ được đưa vào các bảng định tuyến của những “hàng xóm” này Đến khi kết thúc, tất cả node trên mạng sẽ tìm ra bước truyền kế tiếp tối ưu đến tất

cả mọi đích, và tổng chi phí tốt nhất

Khi một trong các node gặp vấn đề, những node khác có node hỏng này trong lộ trình của mình sẽ loại bỏ những lộ trình đó, và tạo nên thông tin mới của bảng định tuyến Sau đó chúng chuyển thông tin này đến tất cả node gần kề và lặp lại quá trình trên Cuối cùng, tất cả node trên mạng nhận được thông tin cập nhật, và sau đó sẽ tìm đường đi mới đến tất cả các đích mà chúng còn tới được

2.1.2.2 Thuật toán trạng thái kết nối (Link-state routing protocol)

Khi áp dụng các thuật toán trạng thái kết nối, mỗi node sử dụng dữ liệu cơ sở của nó như là một bản đồ của mạng với dạng một đồ thị Để làm điều này, mỗi node phát đi tới tổng thể mạng những thông tin về các node khác mà nó có thể kết nối được, và từng node góp thông tin một cách độc lập vào bản đồ Sử dụng bản đồ này, mỗi router sau đó sẽ quyết định về tuyến đường tốt nhất từ nó đến mọi node khác

Thuật toán đã làm theo cách này là Dijkstra, bằng cách xây dựng cấu trúc dữ liệu dạng cây, trong đó node hiện tại là gốc, và chứa mọi node khác trong mạng Bắt đầu với một cây ban đầu chỉ chứa chính nó Sau đó lần lượt từ tập các node chưa được thêm vào cây, nó sẽ thêm node có chi phí thấp nhất để đến một node đã có trên cây Tiếp tục quá trình đến khi mọi node đều được thêm

Cây này sau đó phục vụ để xây dựng bảng định tuyến, đưa ra bước truyền kế tiếp tốt ưu … để từ một node đến bất kỳ node khác trên mạng

2.2 Các thuật toán định tuyến trong mạng ZigBee

Tổng quan : Như đã biết mạng ZigBee định nghĩa tầng mạng và tầng ứng

dụng cho thiết bị IEEE 802.15.4 Tầng ứng dụng cung cấp khung làm việc hay cung cấp API cho các ứng dụng Trong khi đó tầng mạng bao gồm cơ chế cấu hình cho tầng mạng và định tuyến

Mạng hình sao: Mạng có một thiết bị điều phối chung (Zigbee Coordinator- ZC) Mỗi thiết bị sẽ truyền trực tiếp gói tin tới ZC

Mạng hình cây: Một cây định tuyến tại ZC được tạo dựa trên quan hệ con Trong mạng hình cây, định tuyến phân cấp có thể được sử dụng

cha-Một lưu ý rằng: ngay trong cấu hình mạng lưới thì việc phân cấp quan hệ cha con luôn được tạo bởi tầng MAC của IEEE 802.15.4.

Cơ chế định tuyến của ZigBee được thiết kể ở tầng mạng Gói dữ liệu được đóng gói tại DLL và thông qua tầng vật lý để chuyển tiếp tới RD (thiết bị định tuyến- Routing Device) RD sẽ mở gói dữ liệu tại tầng liên kết dữ liệu của nó, kiểm tra thông tin bước truyền kế tiếp cho đích truyền riêng và đóng gói lại gói dữ liệu để vận chuyển Node đích đầu tiên sẽ phải mở gói dữ liệu tại tầng liên kết dữ liệu của

nó Sau đó, gói dữ liệu tiếp tục được mở tại tầng tại tầng mạng và chuyển lên tầng cao hơn

Hình 2.6: Mô hình định tuyến ZigBee đơn giản

Các khung được định tuyến bởi ZC và ZR (Zigbee Routor: node đinh tuyến Zigbee) thông qua mạng PAN Thiết bị cuối Zigbee (ZED) không tham gia vào việc chuyển tiếp gói tin Chính vì thế ZED thực thi như những thiết bị RFD đơn thuần Các cấu trúc mạng PAN khác nhau và các yêu cầu về mạng khác nhau cũng yêu cầu những khái niệm khác nhau về định tuyến hay là với mỗi mạng PAN có cấu trúc khác nhau ta cần một khái niệm định tuyến phù hợp

Đối với mạng tĩnh, định tuyến từ nguồn (Source Routing) là một khái niệm thích hợp bởi vì nó cung cấp thông tin định tuyến của mạng thông qua các bản ghi cấu hình mạng được định nghĩa trước đó Với việc sử dụng khái niệm định tuyến này sẽ rút ngắn khoảng thời gian định tuyến thành công qua mạng

Đối với mạng động cần cung cấp khả năng thay đổi trong cấu trúc mạng, thiết bị ZigBee có thể rời khỏi phạm vi của ZR liên kết với nó và có thể liên kết với mạng thông qua một ZR khác Trong trường hợp này, định tuyến động được tạo ra bằng cách sử dụng các bản tin yêu cầu định tuyến RREQ cho các định tuyến chưa biết hoặc các định tuyến chưa làm việc sẽ hiệu quả hơn nhiều Các RREQ là các gói

dữ liệu ở tầng mạng, nó được truyền đi để xác định định tuyến tốt nhất, các đường liên kết có sẵn thông qua mạng để tới được node đích Khi một thiết bị Zigbee (Zigbee Device –ZD) hay ZC nhận được yêu cầu định tuyến và một trong số node con ZED của nó hoặc là bản thân nó chính là đích thì nó sẽ trả lời bằng một bản tin trả lời (RREP - Route Reply) Mỗi node trên đường tới mục tiêu sẽ tự tăng chi phí tích lũy định tuyến của nó lên Bằng cách sử dụng chi phí định tuyến của mỗi bước nhảy, nó có thể giúp chỉ ra con đường tốt nhất tới đích cho node nguồn

Đặc tả ZigBee sử dụng thuật toán Ad hoc On Demand Distance Vector - AODV làm thuật toán định tuyến Với thuật toán định tuyến này, các RREQ được truyền tới tất cả các thiết bị trong mạng Các thiết bị trong mạng sẽ trả lời bằng gói tin RREP Mỗi bước truyền chuyển tiếp các gói tin RREP, nó sẽ thêm vào gói tin thông tin định tuyến bao gồm: chi phí định tuyến và thông tin bước truyền kế tiếp Khi một RREP nhận được bởi RREQ khởi tạo nó (cho lần đầu tiên hoặc với chi phí định tuyến thấp hơn), bảng thông tin định tuyến sẽ được cập nhật hoặc tạo mới để ghi lại đường định tuyến đó

Truyền thông tin thông qua một mạng PAN có thể được thực hiện bằng việc đánh địa chỉ theo kiểu unicast, multicast, hoặc broadcast

2.2.2 Quảng bá gói tin trong ZigBee (ZigBee Broadcasting)

Sử dụng việc định địa chỉ Broadcast, tất cả node trong mạng đều được thông báo về khung gửi Khung định địa chỉ sẽ không bao giờ nhận được gói tin ACK Do

đó, truyền tin kiểu broadcast thực sự là không tin cậy Điển hình của quảng bá trong mạng ZigBee là có quá nhiều gói tin tới mỗi node hàng xóm Khi một gói tin quảng

bá được nhận thành công tại một node, thì mọi gói tin quảng bá khác sẽ bị bỏ qua

Ngoài ra, ZigBee thực hiện cơ chế nhận thụ động này Bất cứ khi nào, một gói tin quảng bá được nhận, một mục trong bảng giao dịch sẽ được tạo ra

Bảng giao dịch thông tin quảng bá lưu trữ thông tin mà thiết bị lân cận đã chuyển tiếp một quảng bá cụ thể Với hiểu biết này, việc phát lại một quảng bá chỉ cần thiết nếu ít nhất một trong các thiết bị lân cận chưa chuyển tiếp gói tin quảng

bá

Định địa chỉ Multicast nghĩa là gửi một khung tới tất cả thành viên trong nhóm Nhóm lúc này phải được được nghĩa trong mạng Cũng như broadcast, multicast cũng được thực hiện bằng cách gửi nhiều gói tin dữ liệu trong mạng Mỗi node trong mạng sẽ quyết định gói tin thuộc về con của nó hay bản thân nó, trong trường hợp khác, các gói dữ liệu sẽ bị loại bỏ

Multicast là một dạng lai giữa uinicast và broadcast Tùy thuộc vào chế độ của multicast, chúng có thể được chuyển tiếp bởi tất cả các bước nhảy liên tục tới broadcast hoặc gửi bởi unicast đến khi gói tin nhận được bởi một trong số node trong nhóm multicast Chỉ các thiết bị trong nhóm multicast cần chủ động để nhận gói tin quảng bá của nhóm Thiết bị nhận nhận các gói tin bằng cách kiểm tra cờ multicast trong tiêu đề gói tin ZigBee Nếu một gói tin multicast được xác định, địa chỉ đích được sử dụng như một định danh – ID của nhóm multicast, sẽ xác định duy nhất một nhóm multicast trong toàn bộ mạng

2.2.3 Quan hệ nhiều - một – Many-to-one

Trong nhiều trường hợp sử dụng, tồn tại một node trong mạng PAN, nó thu thập dữ liệu của tất cả thiết bị khác Điều này có thể gây ra bởi có một thiết bị điều khiển tập trung hoặc một thiết bị thu thập thông tin Như một node thu thập được gọi là tập trung hay tổng hợp Nếu không có bất cứ một tối ưu hóa nào, tất cả thiết

bị trong mạng cần phải khởi tạo một RREQ để lấy thông tin định tuyến hướng tới

bộ tập trung Chính vì thế, đặc tả ZigBee đã định nghĩa một mô hình đinh tuyến tối

ưu cho những trường hợp đó gọi là đinh tuyến nhiều-một many-to-one Điều đó có nghĩa, bộ tập trung khởi tạo gói tin định tuyến, nó sẽ được quảng bá trong mạng

Trên tuyến đường định tuyến gói tin, mỗi thiết bị định tuyến của mạng sẽ tạo một bảng mục tương ứng tới bộ tập trung

2.3 Thuật toán định tuyến theo yêu cầu – AODV

ZigBee sử dụng cơ chế, thuật toán AODV cho việc định tuyến bên trong mạng lưới của nó – mesh network Phần phức tạp nhất trong cơ chế AODV chính là tìm ra tuyến – route discovery

Tìm tuyến là một cơ chế của tầng mạng ZigBee để thu thập thông tin định tuyến từ mạng Những thiết bị chưa biết trong mạng, chưa có trong bảng định tuyến thiết bị, sẽ chờ đợi một gói tin RREQ để cho phép truyền thông qua bước nhảy bổ sung

Đặc tả ZigBee mô tả tìm ra định tuyến như sau, khám phá định tuyến được khởi tạo bằng cách gửi một tin RREQ tại thiết bị gốc Gói tin RREQ sẽ được quảng

bá tới tất cả thiết bị Mỗi thiết bị nhận được gói tin RREQ sẽ thêm vào gói tin những thông tin như giá trị chi phí của lần truyền cuối cùng Hơn nữa, thiết bị tìm kiếm một mục trong bảng định tuyến tương ứng với địa chỉ nguồn và định danh RREQ trong gói tin Nếu tồn tại một mục phù hợp trong bảng và chi phí cao hơn so với chi phí mới tìm được, bảng định tuyến sẽ được cập nhật hoặc được tạo tương ứng với mục RTE đó

Các vấn đề chính trong thuật toán:

+ Quảng bá gói tin tìm đường khi cần thiết

+ Phân biệt giữa quản lý kết nối cục bộ và bảo trì mạng tổng quát

+ Khuếch tán thông tin khi mạng cục bộ thay đổi tới những node lân cận, những node cần thông tin này

2.3.2 Tìm đường - Path Discovery

Quá trình phát hiện đường được khởi tạo khi một node nguồn cần kết nối tới một node khác mà nó chưa có thông tin định tuyến tới node đó trong bảng định tuyến Mỗi node trong nó sẽ luôn chứa thông tin riêng biệt về: thứ tự node – node sequence number và định danh quảng bá – broadcast_id Node nguồn sẽ khởi tạo việc tìm đường bằng cách quảng bá gói tin yêu cầu định tuyến tới các hàng xóm của

nó Gói tin yêu cầu định tuyến–RREQ đó bao gồm các thông tin: <source_addr, source_sequence_#, broadcast_id, dest_id, dest_sequence_#, hop_cnt>

<source_addr, broadcast_id>: tạo nên một khóa duy nhất cho gói tin RREQ, nó phân biệt gói tin RREQ này với gói tin RREQ khác Thông tin broadcast_id sẽ được tăng khi node nguồn yêu cẩu thêm một RREQ mới Mỗi node lân cận xử lý gói tin RREQ bằng cách gửi lại một gói tin RREP tới node nguồn hoặc quảng bá tiếp gói tin RREQ tới lân cận của nó sau khi đã tăng chỉ sổ hop_cnt Lưu ý rằng, một node trong mạng có thể nhận được nhiều gói tin quảng bá yêu cầu định tuyến giống nhau từ những lân cận khác nhau của nó Nếu một node trung gian nhận được một gói tin RREQ, nếu gói tin đó nó đã nhận được bằng cách so sánh trường địa chỉ nguồn – source_addr và broadcast_id, nó sẽ loại bỏ gói tin dư thừa đó và sẽ không quảng bá tiếp gói tin đó

Nếu node lân cận đó không thể đáp ứng gói tin RREQ, nó sẽ theo dõi thông tin của gói tin đó bằng cách lần ngược lại đường đi của gói tin, các thông tin sau vào gói tin RREP: địa chỉ đích, địa chỉ nguồn, định danh quảng bá – broadcast_id, thời gian cho phép của gói tin, số thứ tự của node nguồn

Hình 2.7 : Mô tả quá trình tìm đường – path discovery

2.3.3 Thiết lập đường ngược

Gói tin RREQ có 2 số thứ tự đó là: số thứ tự nguồn, và số thứ tự đích cuối cùng Số thứ tự của nguồn được sử dụng để duy trì thông tin định tuyến về node nguồn luôn được cập nhật và số thứ tự đích chỉ ra cách định tuyến mới nhất tới node đích trước khi nó được chấp nhận bới node nguồn

Gói tin RREQ sẽ phải đi từ node nguồn tới nhiều node đích khác nhau, nó sẽ

tự động ghi lại con đường để trở lại node nguồn Để ghi lại con đường đó, một node sẽ ghi lại địa chỉ node lân cận, từ nơi mà nó nhận được bản sao đầu tiên của gói tin RREQ Định tuyến đường ngược này sẽ được duy trì trong một khoảng thời gian đảm bảo để gói tin RREQ đi qua mạng và thực hiện một trả lời tới nơi gửi nó

2.3.4 Thiết lập đường tiến

Cuối cùng, gói tin RREQ có thể đến node nào đó, node đó có thể là node đích của nó hoặc nằm trên con đường tới node đích Đầu tiên node đó sẽ kiểm tra xem gói tin RREQ nhận được thông qua liên kết hai chiều bi-directional link Nếu node trung gian này có chứa thông tin định tuyến tới node đích nó sẽ tiến hành các bước kiểm tra bằng cách so sánh số thứ tự đích trong bảng định tuyến của node hiện tại với số thứ tự đích trong gói tin RREQ Nếu số thứ tự đích lưu trữ trong gói tin RREQ lớn hơn số thự tự đích lưu trong bảng định tuyến của node hiện thời thì node