40 Trang 6 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ đầy đủ Ý nghĩa AODV Ad-hoc On-demand Distance Vector Giao thức định tuyến theo yêu cầu dựa trên vector khoảng cách BSP Broadcast Storm P
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN HUY QUANG NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HỆ SỐ KẾT NỐI VỚI NÚT LÁNG GIỀNG CHO MẠNG AD HOC DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên - 2021 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN HUY QUANG NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HỆ SỐ KẾT NỐI VỚI NÚT LÁNG GIỀNG CHO MẠNG AD HOC DI ĐỘNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 84 80 101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN TOÀN THẮNG Thái Nguyên - 2021 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại trƣờng Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông – Đại học Thái Nguyên, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Khoa học máy tính Để có đƣợc kết quả này, em xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới: TS Nguyễn Toàn Thắng, Trƣờng ĐH CNTT & TT – ĐHTN: cán bộ hƣớng dẫn khoa học đã luôn tận tình giúp đỡ và chỉ bảo em trong suốt quá trình làm luận văn Các cán bộ, giảng viên Khoa Công nghệ thông tin và Phòng Đào tạo cùng toàn thể các thầy, cô giáo trong trƣờng Trƣờng Đại học CNTT & TT - ĐHTN đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình em thực hiện đề tài luận văn này Bên cạnh đó sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè và ngƣời thân đã luôn ủng hộ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể tập trung nghiên cứu hoàn thành luận văn Do về mặt kiến thức và thời gian còn hạn chế, luận văn còn nhiều khiếm khuyết Em mong đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô và mọi ngƣời để luận văn hoàn thiện hơn Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2021 Học viên Nguyễn Huy Quang MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 1 DANH MỤC HÌNH VẼ 3 DANH MỤC BẢNG BIỂU 5 MỞ ĐẦU 6 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG AD HOC DI ĐỘNG VÀ VẤN ĐỀ KẾT NỐI TRONG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN 9 1.1 Tổng quan về mạng ad hoc di động 9 1.1.1 Khái niệm mạng ad hoc di động 9 1.1.2 Đặc điểm của mạng ad hoc di động 10 1.1.3 Ứng dụng của mạng ad hoc 12 1.2 Giao thức định tuyến dành cho mạng ad hoc di động 14 1.2.1 Yêu cầu đối với giao thức định tuyến dành cho mạng ad hoc di động 14 1.2.2 Một số cơ chế định tuyến trong mạng ad hoc 15 1.3 Một số cải tiến cơ chế chuyển tiếp gói tin điều khiển định tuyến 21 1.5 Tổng kết Chƣơng 1 24 CHƢƠNG 2 CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HỆ SỐ KẾT NỐI VỚI NÚT LÁNG GIỀNG TRONG GIAO THỨC DCFP 26 2.1 Hoạt động của giao thức DCFP 26 2.2 Các tham số của giao thức DCFP 27 2.3 Hệ số kết nối trong giao thức DCFP 30 2.4 Cơ chế chuyển tiếp gói RREQ của giao thức DCFP 36 2.5 Tổng kết Chƣơng 2 38 CHƢƠNG 3 ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DCFP SO VỚI GIAO THỨC NCPR VÀ AODV 39 3.1 Triển khai mô phỏng giao thức DCFP 39 3.2 Kịch bản và các tham số mô phỏng 39 3.2 Độ đo đánh giá hiệu năng 40 3.3 Kết quả mô phỏng và đánh giá kết quả 41 3.3.1 Đánh giá theo mật độ nút mạng 41 3.2.2 Đánh giá theo tải lƣu lƣợng 50 3.3 Tổng kết Chƣơng 3 58 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết Chữ đầy đủ Ý nghĩa tắt AODV Ad-hoc On-demand Distance Giao thức định tuyến theo yêu cầu Vector dựa trên vector khoảng cách BSP Broadcast Storm Problem Vấn đề bão quảng bá CBR Constane Bit Rate Luồng bit tốc độ không đổi DCF Dynamic Connectivity Factor Hệ số kết nối động DCFP Neighbor-Based Dynamic Giao thức định tuyến dựa trên hệ Connectivity Factor routing số kết nối với nút láng giềng Protocol DPR Dropped Packet Ratio Tỷ lệ gói bị hủy DSDV Destination-Sequenced Giao thức định tuyến bảng, dựa Distance- Vector routing trên vector khoảng cách theo chặng DSR Dynamic Source Routing Giao thức định tuyến động dựa protocol theo nguồn HSR Hierarchical State Routing Định tuyến phân cấp LAR Location-Aided Routing Giao thức định tuyến dựa theo vị protocol trí MANET Mobile Ad hoc Network Mạng ad hoc di động NCPR Neighbor Coverage based Giao thức xác suất quảng bá lại 2 Probabilistic Rebroadcast dựa trên vùng phủ nút làng giềng protocol OSLR Định tuyến trạng thái đƣờng liên Optimized Link State Routing ZPR RERR kết đƣợc tối ƣu RREP RREQ Zone Routing Protocol Giao thức định tuyến theo vùng Route Error Bản tin báo lỗi đƣờng truyền Route Reply Bản tin trả lời yêu cầu đƣờng Route Request Bản tin yêu cầu đƣờng 3 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Một minh họa của mạng ad hoc di động 9 Hình 1.3 Đƣờng truyền dữ liệu theo chiến lƣợc định tuyến phân cấp 18 Hình 1.4 Truyền dữ liệu theo chiến lƣợc định tuyến nguồn 19 Hình 1.5 Truyền dữ liệu theo chiến lƣợc định tuyến từng chặng 20 Hình 2.1 Ví dụ minh họa tiến trình hoạt động của DCFP 26 Hình 2.2 Ví dụ minh họa tiến trình hoạt động của DCFP 29 Hình 2.3 Giá trị DAF và Fc khi số lƣợng nút thay đổi (49) 31 Hình 2.5 Quan hệ giữa xác suất chuyển tiếp (FP) và số nút trong NCPR 35 Hình 2.6 Quan hệ giữa xác suất chuyển tiếp (FP) và số nút trong DCFR 35 Hình 2.7 Lƣu đồ thuật toán định tuyến của giao thức DCFR 37 Hình 3.1 Biểu đồ chi phí định tuyến chuẩn hóa theo số lƣợng nút 42 Hình 3.2 Biểu đồ tỉ lệ phân phối gói theo số lƣợng nút 44 Hình 3.3 Biểu đồ trễ đầu cuối trung bình theo số lƣợng nút 45 Hình 3.4 Biểu đồ số lần xung đột tầng MAC theo số lƣợng nút 47 Hình 3.5 Biểu đồ mức tiêu thụ năng lƣợng theo số lƣợng nút 48 Hình 3.6 Biểu đồ tỉ lệ tìm đƣờng thành công theo số lƣợng nút 49 Hình 3.7 Biểu đồ chi phí định tuyến chuẩn hóa theo số kết nối dữ liệu 51 Hình 3.8 Biểu đồ tỉ lệ phân phối gói tin theo số kết nối dữ liệu 52 Hình 3.9 Biểu đồ trễ đầu cuối trung bình theo số kết nối dữ liệu 53 Hình 3.10 Biểu đồ số lần xung đột MAC theo số kết nối dữ liệu 55 4 Hình 3.11 Biểu đồ mức tiêu thụ năng lƣợng theo số kết nối dữ liệu 56 Hình 3.11 Biểu đồ tỉ lệ tìm đƣờng thành công theo số kết nối dữ liệu 57 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Số lƣợng nút láng giềng trung bình 29 Bảng 2.2 Giá trị các biến của hàm DCF 30 Bảng 3.1 Giá trị các tham số mô phỏng 40 Bảng 3.2 Chi phí định tuyến chuẩn hóa theo số nút 42 Bảng 3.3 Tỉ lệ phân phối gói theo số nút 43 Bảng 3.4 Trễ đầu cuối trung bình theo số nút 45 Bảng 3.5 Số lần xung đột MAC theo số nút 46 Bảng 3.6 Mức tiêu thụ năng lƣợng theo số nút 47 Bảng 3.7 Tỉ lệ tìm đƣờng thành công theo số nút 48 Bảng 3.8 Chi phí định tuyến chuẩn hóa theo số kết nối dữ liệu 50 Bảng 3.9 Tỉ lệ phân phối gói tin theo số kết nối dữ liệu 51 Bảng 3.10 Trễ đầu cuối trung bình theo số kết nối dữ liệu 52 Bảng 3.11 Số lần xung đột MAC theo số kết nối dữ liệu 54 Bảng 3.12 Mức tiêu thụ năng lƣợng theo số kết nối dữ liệu 55 Bảng 3.13 Tỉ lệ tìm đƣờng thành công theo số kết nối dữ liệu 57