giao thực quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng

phùng minh quân giáo dục đào tạo giáo dục đào tạo TRƯờNG ĐạI HọC bách khoa Hà Nội TRƯờNG ĐạI HọC bách khoa Hà Nội [ \ [ \ Phùng minh quân Phùng minh quân CÔNG NGHệ THÔNG TIN giao thức quản lý topology giao thức quản lý topology mạng không dây ngang hàng mạng không dây ngang hàng Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Luận văn thạc sĩ khoa học Luận văn thạc sĩ khoa học Chuyên ngành: Công nghệ thông tin KHóA 2006 - 2008 Ngời hớng dẫn khoa học: ts vũ tuyết trinh Hà Nội - 2008 Hà Nội - 2008 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng MC LC NHNG LI U TIấN DANH MC HèNH V Vi nhng dũng ch u tiờn ny, tụi xin dnh gi li cm n chõn DANH MC BNG BIU thnh v sõu sc nht ti cụ giỏo, tin s V Tuyt Trinh - ngi ó tn tỡnh M U hng dn, ch bo v to cho tụi nhng iu kin tt nht t bt u cho CHNG - TNG QUAN ti hon thnh cụng vic ca mỡnh 1.1 Mng P2P 1.1.1 Mng P2P cú dõy .4 ng thi, xin trõn trng gi li cm n ti th cỏc thy cụ giỏo 1.1.2 Mng P2P khụng dõy Mng tựy bin khụng dõy Khoa Cụng ngh Thụng tin - i hc Bỏch Khoa H Ni ó tn tỡnh ging 1.2 Bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy P2P .8 dy v to cho tụi mt mụi trng hc nghiờn cu y v thun tin 1.2.1 Phỏt biu bi toỏn .8 sut nm hc va qua 1.2.2 Cỏc phng phỏp tip cn bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy tựy bin Xin cm n tt c nhng ngi thõn yờu gia ỡnh tụi cựng ton th 1.2.3 V trớ ca giao thc qun lý topology tng giao thc ca mng tựy bin10 bn bố, nhng ngi ó luụn mm ci v ng viờn tụi mi vp phi CHNG - QUN Lí KT NI CA CC NT MNG LN CN .14 nhng khú khn, b tc Cui cựng, xin chõn thnh cm n tin s Phựng Minh Hong (School of 2.1 Gii thiu 14 2.2 Mụ hỡnh húa h thng .14 2.3 Mt s thut toỏn 16 Computing and Communications - Faculty of Engineering and IT - University 2.3.1 Thut toỏn da trờn tớnh cụng bng 17 of Technology, Sydney), thc s V Bi Hng (Ngõn hng Cụng Thng Vit 2.3.2 Thut toỏn da trờn tớnh ph bin ca cỏc file .20 Nam), nhng ngi ó em n cho tụi nhng li khuyờn vụ cựng b ớch giỳp thỏo g nhng khú khn, vng mc quỏ trỡnh lm lun 2.3.3 Thut toỏn da trờn mc nng lng ca cỏc nỳt mng 24 2.4 Vn trin khai cỏc thut toỏn .27 2.5 Khuyn ngh v vic s dng cỏc thut toỏn 28 CHNG - QUN Lí VIC BT TT NT MNG 30 3.1 Gii thiu 30 3.2 Phõn loi 31 3.3 Mt s giao thc bt tt khụng ng b 32 3.3.1 Giao thc RAW .32 3.3.2 Giao thc AWP 40 3.3.3 Giao thc CAW .43 Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 3.4 Khuyn ngh v vic s dng cỏc giao thc 53 CHNG - MT S NG DNG 55 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng DANH MC HèNH V 4.1 Gii thiu 55 Hỡnh 1.1: Mụ hỡnh mng P2P 4.2 ng dng khc phc thm 55 Hỡnh 1.2: Mng tựy bin khụng dõy 4.2.1 Yờu cu 55 Hỡnh 1.3: Mc ớch gii quyt ca bi toỏn qun lý topology cho mng tựy bin 4.2.2 Gii phỏp 56 khụng dõy 4.2.3 La chn giao thc qun lý topology 57 Hỡnh 1.4: V trớ ca giao thc qun lý topology tng giao thc 11 4.3 ng dng giỏm sỏt v theo dừi .59 Hỡnh 1.5: Quan h gia lp routing v lp qun lý topology 12 4.3.1 Yờu cu 59 Hỡnh 1.6: Quan h gia lp qun lý topology v lp MAC 13 4.3.2 Gii phỏp 59 Hỡnh 2.1: Mng khụng dõy tựy bin mt ln 14 4.3.3 La chn giao thc qun lý topology 60 Hỡnh 2.2: Tớnh bt i xng ca lin k 16 4.4 ng dng chia s file ti cỏc khu vc ụng ngi 61 Hỡnh 2.3: S ph thuc ca xỏc sut download file vo th hng file 22 4.4.1 Yờu cu 61 Hỡnh 3.1: Xỏc sut cú ớt nht nỳt chuyn tip ca nỳt s trng thỏi hot 4.4.2 Gii phỏp 61 ng nỳt s hot ng 35 4.4.3 La chn giao thc qun lý topology 62 Hỡnh 3.2: Cỏc trng thụng tin cn lu tr v nỳt mng lõn cn ca giao thc AWP 36 KT LUN .63 TI LIU THAM KHO .64 Hỡnh 3.3: S ph thuc gia t l gúi tin c gi thnh cụng vi t l phn trm thi gian hot ng ca nỳt 37 Hỡnh 3.4: S ph thuc gia tr ca gúi tin vi t l phn trm thi gian hot ng ca nỳt 38 Hỡnh 3.5: Nng lng tiờu th ca mng theo thi gian 38 Hỡnh 3.6: Tng nng lng tiờu th ca mng 300 s 39 Hỡnh 3.7: Thit k (7:3:1) ca lch bt tt 40 Hỡnh 3.8: Cu trỳc ca time frame 41 Hỡnh 3.9: Vớ d minh v nỳt lõn cn luụn nhn c message thụng bỏo ca (Dự ng h b lch nhau) 41 Hỡnh 3.10: Cỏc trng thụng tin cn lu tr v mt nỳt mng lõn cn giao thc AWP 42 Hỡnh 3.11: T l phn trm ca nng lng dựng cho vic iu khin giao thc CAW 52 Hỡnh 4.1: Quỏ trỡnh gi message bỏo ng mng sensor phỏt hin du hiu bt thng 60 Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng DANH MC BNG BIU Bng 2.1 Cỏc tham s ca mụ hỡnh gi lp 18 Bng 2.2: T l yờu cu download file thnh cụng ỏp dng thut toỏn da trờn tớnh cụng bng 19 Bng 2.3: tr s dng thut toỏn da trờn tớnh cụng (tớnh theo giõy) 20 Bng 2.4: T l yờu cu download file c thc hin thnh cụng s dng thut toỏn da trờn ph bin 23 Bng 2.5: tr s dng thut toỏn da trờn ph bin 24 Bng 2.6: T l yờu cu download file c thc hin thnh cụng s dng thut M U S phỏt trin ca cụng ngh mng ngang hng (Peer to peer P2P), v cụng ngh kt ni, lu tr ca thit b khụng dõy ó to nờn mt hng nghiờn cu mi cho ng dng mng, ú l cỏc ng dng mng khụng dõy ngang hng (wireless P2P) Mng khụng dõy P2P cho phộp cỏc nỳt mng cú th kt ni trc tip vi bng cỏch s dng b thu phỏt khụng dõy (wireless transceiver) m khụng cn bt c mt c s h tng c nh no õy l mt c tớnh riờng bit ca mng khụng dõy P2P so vi cỏc mng khụng dõy truyn thng nh cỏc mng chia ụ (cellular networks) v mng toỏn da trờn mc nng lng 26 WLAN, ú cỏc nỳt mng (vớ d nh cỏc thuờ bao in thoi di ng) Bng 2.7: tr s dng thut toỏn da trờn mc nng lng 26 giao tip vi thụng qua cỏc trm vụ tuyn c s (base station) hoc cỏc Bng 2.8: xut s dng cỏc thut toỏn xõy dng lin k 29 im truy cp (access point) Bng 3.1: Cỏc tham s chớnh s dng mụ hỡnh gi lp AWP, CAW 50 Bng 3.2: T l yờu cu download file c thc hin thnh cụng i vi CAW Mng khụng dõy P2P c mong i l s to nờn cuc cỏch mng thụng tin khụng dõy mt vi nm ti bng cỏch kt hp vi cỏc mụ hỡnh v AWP 53 mng truyn thng nh Internet, mng chia ụ, truyn thụng v tinh Theo ú, Bng 3.3: tr ca CAW v AWP 53 nhng thit b cm tay chng loi (nh in thoi di ng, PDA, mỏy tớnh Bng 3.4: xut s dng cỏc thut toỏn bt tt nỳt mng 54 xỏch tay, ) v cỏc thit b c nh (base station, access point) cú th c kt ni vi to thnh mt mng kt ni ton cu khp mi ni Hin nay, vi tớnh linh ng trin khai, mng khụng dõy P2P ó c ỏp dng mt s lnh vc nh chia s d liu õm hỡnh nh, cu h v khụi phc sau thm ha, giỏm sỏt phỏt hin cỏc bt thng khu vc quõn s, thu thp thụng tin mụi trng sinh thỏi, v.v Tuy nhiờn, mụ hỡnh mng khụng dõy P2P gp phi mt s thỏch thc ln ú l: Topology ca mng thng xuyờn thay i: Do cỏc nỳt mng l cỏc thit b khụng dõy nờn chỳng cú th chuyn ng t do, v cú th tham gia Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng hay ri mng mt cỏch tựy ý Vỡ vy, mi nỳt mng cn phi cú c ch xỏc nh xem bn thõn nú cú th kt ni vi nhng nỳt mng no Nng lng ca cỏc nỳt mng b cn kit: Cỏc nỳt mng khụng dõy thng hot ng bng ngun nng lng pin hoc acquy Vỡ vy, nu khụng c qun lý mt cỏch hiu qu thỡ nng lng ny nhanh chúng b cn kit Nhn thc c nhng khú khn trờn, cú nhiu hng nghiờn cu ó hỡnh thnh v thu hỳt nhiu nhúm nh khoa hc trờn th gii [7] Tuy nhiờn, cỏc nghiờn cu ny ch trung vo vic a nhng giao thc qun lý topology ỏp ng cho tng mc ớch ng dng c th hoc tng rng buc c th Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Chng Qun lý vic bt tt cỏc nỳt mng Chng ny phõn tớch v ỏnh giỏ mt s giao thc bt tt cỏc nỳt mng nhm tit kim nng lng cho cỏc nỳt mng v xut vic ỏp dng cỏc giao thc ú theo nhng mc tiờu v rng buc c th Chng Mt s vớ d ng dng Chng ny a mt s kch bn v ng dng minh cho vic la chn cỏc giao thc qun lý topology ó phõn tớch chng v chng Phn Kt lun trỡnh by tng hp cỏc kt qu thc hin lun v phng hng nghiờn cu tip theo v cỏc ni dung ca lun Mc dự ó c gng ht sc, v c cỏc thy cụ giỏo, gia ỡnh v bn bố Xut phỏt t thc trng ú, vi mc ớch h thng húa v a nhng to mi iu kin thun li hc nghiờn cu, nhng lun chc hn khuyn ngh v vic la chn cỏc giao thc qun lý topology cho cỏc ng s khụng trỏnh cú nhiu sai sút Rt mong c s úng gúp ý kin, nhn dng khụng dõy mt cỏch phự hp, lun s tin hnh phõn tớch, so sỏnh, xột tụi cú th hon thin c kt qu lm vic ca mỡnh ỏnh giỏ mt s giao thc qun lý topology tiờu biu, t ú xut mt s tiờu la chn cỏc giao thc ny cho cỏc ng dng khụng dõy c th Ngoi phn gii thiu v kt lun Lun c chia thnh chng chớnh nh sau Chng Tng quan Gii thiu mt cỏch tng quan v s i v phỏt trin ca mng khụng dõy P2P, cỏc phng phỏp tip cn bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy P2P, v trớ ca giao thc qun lý topology tng giao thc Chng Qun lý kt ni ca cỏc nỳt mng lõn cn Chng ny phõn tớch v ỏnh giỏ mt s thut toỏn qun lý kt ni ca mt nỳt mng vi cỏc nỳt mng lõn cn nú Thụng qua ú lun xut vic ỏp dng tng thut toỏn theo tng mc ớch ng dng v rng buc c th Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng CHNG - TNG QUAN 1.1 Mng P2P 1.1.1 Mng P2P cú dõy Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Mng P2P khụng cú khỏi nim mỏy ch v mỏy khỏch Núi cỏch khỏc, tt c cỏc mỏy tham gia u bỡnh ng v c gi l peer Mi nỳt mng úng vai trũ ng thi l mỏy khỏch v mỏy ch i vi cỏc mỏy khỏc mng [18] 1.1.1.1 Gii thiu Khỏi nim mng ngang hng (Peer-to-Peer P2P) bt u xut hin t 1999 v ó thu hỳt s quan tõm ca gii cụng ngh thụng tin nhng nm gn õy c bit vic ỏp dng cỏc mụ hỡnh P2P vic xõy dng nhng ng dng chia s tin, in thoi trờn nn Internet ó t c nhiu thnh cụng Hỡnh 1.1: Mụ hỡnh mng P2P S i v phỏt trin ca P2P gn lin vi phn mm ng dng Napster [20] Nm 1999, Shawn Fanning bt u xõy dng phn mm mang 1.1.1.3 u im ca mng P2P tờn Napster Sau ú Napster c xõy dng thnh cụng v tr thnh cỏch chia Mt u im quan trng ca mng P2P l tt c cỏc mỏy tham gia s tin chớnh (min phớ) vo thi im ú, nú ó lm thay i cỏch mng u úng gúp ti nguyờn (bao gm: bng thụng, kh nng lu tr, v download file nhc v dung lng cng ln hn nhiu so vi cỏc chng trỡnh kh nng tớnh toỏn) Do ú, cng cú nhiu mỏy tham gia mng thỡ kh chia s tin trc ú c im ca phn mm ny l to mt mụi trng nng tng th ca h thng mng cng ln Ngc li, cu trỳc client- P2P trờn mng Internet, nh ú, ngi dựng cú th chia s tin t mỏy tớnh ca mỡnh vi tt c mi ngi trờn th gii server thụng thng, nu s lng mỏy ch l c nh thỡ s lng mỏy khỏch tng lờn, kh nng chuyn d liu cho mi mỏy khỏch s gim xung Sau Napster, cụng ngh P2P phỏt trin mt cỏch nhanh chúng, rt nhiu cỏc h thng khỏc nh Gnutella [19], Bitorrent [5], ó xut hin Cỏc h Tớnh cht phõn tỏn ca mng P2P cng giỳp cho mng hot ng tt thng P2P ny ngoi vic chia s file cũn phỏt trin theo hng chia s kh mt s mỏy gp s c i vi cu trỳc client-server thụng thng, ch nng x lý ca cỏc nỳt mng rnh ri cn mỏy ch gp s c thỡ c h thng s ngng tr 1.1.1.2 nh ngha Mng P2P cú nhiu ng dng nh chia s tin, tt c cỏc dng nh Mng P2P l mt mng mỏy tớnh ú hot ng ca mng ch yu da õm thanh, hỡnh nh, d liu, hoc truyn d liu thi gian thc nh in vo kh nng tớnh toỏn v bng thụng ca cỏc mỏy tham gia ch khụng trung thoi VoIP, P2P TV, P2P streaming Do vy, mng P2P ang c vo mt s nh cỏc mỏy ch trung tõm nh cỏc mng thụng thng [18] nghiờn cu v phỏt trin mnh m Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 1.1.2 Mng P2P khụng dõy Mng tựy bin khụng dõy no Mi nỳt mt mng tựy bin khụng dõy hot ng va nh mt mỏy Trong nhng nm gn õy, th gii ó c chng kin s phỏt trin ch (host) va nh mt thit b nh tuyn ngon mc ca cỏc ng dng khụng dõy õy l kt qu tt yu ca cỏc tin Mng loi ny c gi l tựy bin (ad-hoc) vỡ mi nỳt u sn sng b cụng ngh liờn quan n mng khụng dõy v kh nng tớnh toỏn, lu tr chuyn tip d liu cho cỏc nỳt khỏc, v ú vic quyt nh xem nỳt no s ca cỏc thit b di ng Ton b h thng kt ni di ng u hng n mt thc hin vic chuyn tip d liu c da trờn tỡnh trng kt ni ca mc tiờu l giỳp ngi cú th trao i v tng tỏc vi mi ni, mng iu ny trỏi ngc vi cỏc cụng ngh mng c hn, m ú mi lỳc Do vy mt thit b di ng ang dn dn tr thnh thit b kt ni nhim v chuyn tip d liu c thc hin bi mt s nỳt chuyờn bit, ton cu cho tt c mi ngi ch khụng n thun l mt cell phone hay thng l cú phn cng c bit v c xp thnh cỏc loi nh router, PDA thụng thng switch, hub, firewall Vi s phỏt trin ca cụng ngh lu tr, dung lng b nh in thoi di ng ngy cng c m rng Nu nh nm 2007, in thoi cú b nh GB nh Nokia N95 GB, iPhone, Sony Ericsson W960 l chun lu tr cao nht, thỡ sang 2008, nhng thit b dung lng 16 GB bt u i nh iPhone 16 GB [2], HTC X7510 [9].Ngoi ra, cỏc cụng ngh kt ni nh Bluetooth, WLAN IEEE802.11 b/g v Java game cng c tớch hp vo cỏc th h in thoi di ng mi Nhng tin b cụng ngh núi trờn ó gúp phn to mt kiu kt ni mi gia cỏc thit b di ng, ú l mng P2P khụng dõy Trong ú, mi thit b di ng cú vai trũ v chc nng ngang v c kt ni trc tip vi thụng qua cỏc chun kt ni khụng dõy nh Bluetooth, IEEE802.11 Nh vy, v bn cht mng P2P khụng dõy l mt mng tựy bin khụng dõy Khỏi nim v mng tựy bin khụng dõy c mụ t nh sau: Mng khụng dõy tựy bin (Wireless ad-hoc network): l mt hp gm nhiu hn mt thit b/nỳt mng vi kh nng ni mng v giao tip khụng dõy vi m khụng cn s h tr ca mt s qun tr trung tõm Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Hỡnh 1.2: Mng tựy bin khụng dõy Trong mng khụng dõy tựy bin, tỡnh trng kt ni gia cỏc nỳt mng cú th thay i theo thi gian tựy theo chuyn ng ca nỳt, s xut hin ca nỳt mi v vic nỳt c ri mng Do ú, cỏc thit b hoc nỳt mng phi cú kh nng phỏt hin s cú mt ca cỏc thit b khỏc cú th giao tip v chia s thụng tin Ngoi ra, nú cũn phi cú kh nng xỏc nh cỏc loi dch v v thuc tớnh tng ng Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Mt bt cp xy l cú nhiu nỳt mng thỡ topology mng tr nờn quỏ phc tp: Cú quỏ nhiu kt ni gia cỏc nỳt, dn n kh nng xung t cao, cú quỏ nhiu la chn routing dn n thut toỏn routing khú hot ng hiu qu, hao phớ nng lng nỳt mng T ú, mt yờu cu t l gim phc cho topology mng, ngha l xỏc nh nỳt c phộp to kt ni vi cỏc nỳt no, v xỏc nh c ch tit kim nng lng cho Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 1.2.2 Cỏc phng phỏp tip cn bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy tựy bin Hin nay, cỏc nghiờn cu trờn th gii v bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy tựy bin trung theo hng tip cn sau: 1.2.2.1 Hng tip cn da trờn lý thuyt th Theo iu tra ca Rajaraman [16] v bi toỏn qun lý topology nỳt mng õy chớnh l mc ớch ca bi toỏn qun lý topology cho mng mng khụng dõy tựy bin, hng tip cn da trờn lý thuyt th ca bi P2P khụng dõy m lun s cp phn tip theo toỏn cú th phỏt biu nh sau: Gi cỏc nỳt mng tựy bin khụng dõy l V, ta nh ngha th cú hng G cú nh l cỏc nỳt mng V, cnh {(u,v)| u,v V v u cú th kt ni trc tip n nỳt v} Cn xỏc nh mt th T l th ca G cho T cú th m bo c chc nng ca mng Nh vy bi toỏn qun lý c quy v vic xõy dng th T Trong nhiu nm, rt nhiu tỏc gi ó s dng phng phỏp tip cn phi Hỡnh 1.3: Mc ớch gii quyt ca bi toỏn qun lý topology cho mng tựy bin khụng dõy 1.2 Bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy P2P 1.2.1 Phỏt biu bi toỏn Bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy P2P c phỏt biu nh sau [15]: Qun lý topology l mt cỏch thc phi hp quyt nh ca cỏc th gii bi toỏn qun lý topology mng tựy bin v a nhiu cụng trỡnh nghiờn cu cú giỏ tr nhm ti u húa cỏc yu t khỏc ca mng [23] [11] [13] [14] [25] Nh vy, hng tip cn ny thc hin mụ hỡnh húa ton b mng thnh th v gii quyt yờu cu bng phng phỏp toỏn hc Tuy nhiờn nhc im ca cỏch tip cn ny l nú ũi hi mi nỳt mng phi luụn lu tr v cp nht thụng tin v ton b mng, iu ny l khụng kh thi i vi mng khụng dõy tựy bin cú din rng v cỏc nỳt mng di ng nỳt mng ú tinh n gii hn truyn tớn hiu ca nỳt mng nhm to mt mng vi nhng thuc tớnh mong mun (nh tớnh kt ni) ng thi gim nng lng tiờu th ca cỏc nỳt mng v/hoc tng hiu nng ca mng Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 1.2.2.2 Hng tip cn phi th Mt hng tip cn khỏc cho bi toỏn qun lý topology c xut thi gian gn õy l hng tip cn phi th Trong hng tip cn Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 10 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 11 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng ny, cỏc mụ hỡnh gii tớch v cỏc gii hn v hiu nng khụng c tớnh toỏn trc Thay vo ú, cỏc tỏc gi s dng nhng mụi trng gi lp ỏnh giỏ hiu nng t c ca cỏc phng phỏp xut Nhng cn gii quyt ca bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy P2P theo hng tip cn phi th bao gm: Qun lý kt ni ca mt nỳt mng vi cỏc nỳt lõn cn: Ngha l xỏc nh xem mt nỳt mng c phộp to liờn kt vi nỳt no gii hn truyn tớn hiu ca nú Qun lý vic bt tt cỏc nỳt mng: Ngha l thit lp mt c ch bt Hỡnh 1.4: V trớ ca giao thc qun lý topology tng giao thc 1.2.3.1 Quan h gia lp qun lý topology v lp routing Lp routing chu trỏch nhim tỡm ng gia nỳt ngun v nỳt ớch tt cho cỏc nỳt mng nhm tit kim nng lng cho nỳt mng m mang Khi nỳt mng u cn gi mt thụng ip ti nỳt mng v, nú s gi m bo c hiu nng hot ng ca mng mc chp nhn c n giao thc routing Giao thc ny s kim tra xem ng i t nỳt u n Hng tip cn ny ó khc phc c nhc im ca hng tip cn nỳt v ó c bit cha Nu cha, nú bt u thc hin pha tỡm ng (route da trờn lý thuyt th, ngha l nú kh thi i vi mng khụng dõy tựy bin discovery) Mc ớch ca pha ny l xỏc nh ng i t nỳt u n nỳt v cú din rng v cỏc nỳt mng di ng Vỡ vy, nhng chng tip theo ca Nu khụng tỡm thy ng thỡ vic kt ni gia nỳt s b hy b hoc hoón lun s i sõu phõn tớch, so sỏnh ỏnh giỏ mt s thut toỏn, giao thc theo hng tip cn phi th gii quyt bi toỏn qun lý topology, c th l gii quyt nờu trờn 1.2.3 V trớ ca giao thc qun lý topology tng giao thc ca mng tựy bin Mt cõu hi c t l: Giao thc qun lý topology s c t õu mụ hỡnh phõn tng giao thc ca mng tựy bin? Trờn thc t, vic tớch hp qun lý topology vo tng giao thc ca mng tựy bin l mt li Nu tỡm c, ng i gia nỳt ngun v nỳt ớch s c cp nht vo bng ng i ca nỳt ngun v ng i ny xem nh ó bit Ngoi ra, lp routing cng chu trỏch nhim iu khin cỏc nỳt trung gian trờn ng i gia nỳt ngun v nỳt ớch chuyn tip cỏc gúi tin ti ớch S tng tỏc hai chiu gia lp routing v lp qun lý topology c minh trờn hỡnh 1.5 [15] Trong ú, lp qun lý topology s to v trỡ cỏc nỳt lin k ca mt nỳt mng, v cú th yờu cu lp routing lnh vc nghiờn cu m v cha cú cõu tr li ti u cui cựng Tuy nhiờn a thc hin cp nht li ng i nú phỏt hin rng danh sỏch ny b thay s cỏc nghiờn cu gn õy chp nhn a giao thc qun lý topology vo gia i Ngc li, lp routing cú th yờu cu lp qun lý topology cp nht li lp routing v lp MAC ca mng khụng dõy tựy bin (Hỡnh 1.4) õy cng danh sỏch cỏc nỳt mng lõn cn nu nh nú phỏt hin cú quỏ nhiu ng l v trớ c ỏp dng ton b lun ny i khụng cũn kt ni c Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 12 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 13 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Chỳ ý rng tt c cỏc nỳt mng khỏc nm trong gii hn truyn tớn ca u, v cng s nghe c mt phn hoc ton b quỏ trỡnh trao i cỏc thụng ip RTS/CTS/ACK gia u v v Bng cỏch nghe nh vy, mi nỳt mng s nhn bit c nỳt mng no ang nm lõn cn vi mỡnh Nh vy s tng tỏc hai chiu gia lp routing v lp qun lý Hỡnh 1.5: Quan h gia lp routing v lp qun lý topology 1.2.3.2 Quan h gia lp qun lý topology v lp MAC topology c minh trờn hỡnh 1.6 [15] Trong ú, lp qun lý topology s thit lp mc nng lng cho cỏc nỳt mng (quy nh c ch bt tt cho nỳt mng) Ngc li lp MAC s yờu cu lp qun lý topology cp nht li danh Lp MAC (Medium Access Control) chu trỏch nhim iu phi truy sỏch lin k ca nỳt mng nỳt mng phỏt hin nhng nỳt mng mi v cp ti kờnh giao tip khụng dõy MAC l lp giao thc rt quan trng trớ lõn cn vi nú (Vic phỏt hin cỏc nỳt mng mi v trớ lõn cn c thc cỏc mng khụng dõy tựy bin giỳp, nú ti thiu húa xung t truy cp ca cỏc hin nh c ch nghe nh ó mụ t trờn) nỳt mng t ú trỡ hiu nng cho mng mc chp nhn c mụ t rừ hn s tng tỏc gia lp MAC v lp qun lý topology ta s dng giao thc MAC chun IEEE 802.11 minh Trong 802.11, vic truy cp vo kờnh khụng dõy c iu phi thụng qua trao i thụng ip RTS/CTS Khi nỳt u mun gi mt gúi tin cho nỳt v, trc ht nú gi thụng ip RTS (Request To Send) ú cha ID ca nỳt u, ID ca nỳt v, v kớch thc ca gúi tin cn gi Nu nỳt v nm gii hn truyn tớn hiu ca nỳt u v khụng cú s c gỡ xy ra, nú s nhn c RTS message, v trng hp vic kt ni cú th thc hin c, nỳt v s tr li li bng thụng ip CTS (Clear To Send) Nu nhn c thụng ip Hỡnh 1.6: Quan h gia lp qun lý topology v lp MAC CTS, nỳt u s bt u gi gúi tin v ch thụng ip ACK (Acknowledgement) tr li t nỳt v bỏo rng vic nhn gúi tin ó thnh cụng hn ch xung t, tt c cỏc nỳt mng lu gi mt vector theo dừi cỏc quỏ trỡnh truyn d liu ang din (Network Allocation Vector - NAV) NAV c cp nht mi nỳt mng nhn c thụng ip RTS, CTS hoc ACK Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 38 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 39 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Hỡnh 3.4: S ph thuc gia tr ca gúi tin vi t l phn trm thi gian hot ng ca nỳt th hỡnh 3.5 biu din nng lng tiờu th ca nỳt mng theo thi gian, v hỡnh 3.6 biu din tng nng lng tiờu th ca mng 300 giõy Hỡnh 3.6: Tng nng lng tiờu th ca mng 300 s Kt qu gi lp trờn cho thy s dng RAW mng tiờu th nng lng ớt hn khong 65% so vi khụng s dng giao thc tit kim nng lng no Kt qu trờn cng cho thy, s ph thuc ca t l gúi tin c gi thnh cụng, tr gúi tin, mc tiờu th nng lng ca nỳt mng vi khong thi gian hot ng ca nỳt mng Nu khong thi gian ny cng ln thỡ t l gúi tin c gi thnh cụng tng lờn, tr gim xung nhng s lm tng mc tiờu th nng lng Vỡ vy, vic la chn khong thi gian ny s tựy thuc vo loi ng dng c trin khai mng cho tr v t l gúi tin c gi thnh cụng mc m ng dng cú th chp nhn c Giao thc RAW khụng m bo s chuyn tip gúi tin khong thi gian hu hn Vỡ vy, RAW ch thớch hp vi nhng mng sensor ú Hỡnh 3.5: Nng lng tiờu th ca mng theo thi gian Phựng Minh Quõn - Lun cao hc cỏc nỳt mng ng yờn Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 40 41 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 3.3.2 Giao thc AWP 3.3.2.2 Trin khai giao thc 3.3.2.1 Mụ t giao thc Trong giao thc AWP [17], ta chia trc thi gian thnh cỏc time frame, mi time frame li c chia thnh T time slot cú di I v xõy dng mt hm bt tt cho cỏc nỳt mng (WSF - Wakeup Schedule Function) time frame WSF ca mt nỳt mng v c biu din nh sau: f v ( x ) = i = a i x i Giao thc kt ni AWP bao gm th tc sau: Phỏt hin nỳt mng lõn cn Theo dừi v cp nht lch bt tt ca cỏc nỳt mng lõn cn v truyn d liu T Trong ú = hoc i [0, T 1] (ai = nu nỳt c bt slot i ); x l place holder Trong [17], cỏc tỏc gi ó chng minh thit k (7,3,1) (Hỡnh 3.1) l mt nhng thit k ti u Thit k ny ng vi hm WSF l f ( x) = + x + x vi T=7 Th tc phỏt hin nỳt mng lõn cn: Ta xột cỏc nỳt mng s dng lch bt tt theo thit k (7:3:1) trờn v ng h ca cỏc nỳt mng khụng c ng b húa Ti thi im u ca mi active time slot, nỳt mng s gi mt message thụng bỏo (beacon message) ti cỏc nỳt lõn cn xung quanh nú (Hỡnh 3.2) Theo thit k ny, nu mi nỳt c ỏnh thc v chuyn vo trng thỏi hot ng time slot l xth, yth, zth thỡ chỳng s cú ớt nht time slot trựng Trong ú (x,y,z) l mt thnh phn di õy: {(1;2;4); (2;3;5); (3;4;6); (4;5;7); (5;6;1); (6;7;2); (7;1;3)} Hỡnh 3.8: Cu trỳc ca time frame Thit k (7,3,1) trờn m bo rng cỏc nỳt mng lõn cn chc chn s nhn c message thụng bỏo ca (Hỡnh 3.3) Hỡnh 3.7: Thit k (7:3:1) ca lch bt tt Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Hỡnh 3.9: Vớ d minh v nỳt lõn cn luụn nhn c message thụng bỏo ca (Dự ng h b lch nhau) Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 42 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng trin khai giao thc, mi nỳt cn lu gi mt danh sỏch cỏc nỳt mng lõn cn ca nú, mi phn t ca danh sỏch bao gm cỏc trng sau: 43 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 3.3.3 Giao thc CAW Trong giao thc CAW [3], ta xõy dng cỏc cng ng o gia cỏc nỳt mng Ta nh ngha mt cng ng (comunity) l mt gm hoc nhiu nỳt mng cú cựng mt thúi quen no ú Cỏc thnh viờn mt cng Hỡnh 3.10: Cỏc trng thụng tin cn lu tr v mt nỳt mng lõn ng s tuõn theo cựng mt lch bt tt Giao thc ny cho phộp trỡ kt cn giao thc AWP ni gia cỏc peer cú thúi quen tng t vic chia s file Hn na, í ngha ca cỏc trng thụng tin c cp phn di Th tc theo dừi v cp nht lch bt tt ca cỏc nỳt mng lõn cn v truyn d liu: Nu nỳt mng u nhn c message thụng bỏo ca nỳt mng v thỡ nú bit rng nỳt v s trng thỏi hot ng mt khong thi gian I tip theo Khi ú, nu nỳt mng u cũn d liu c buffered cho nỳt v thỡ nú s tin hnh gi nhng d liu ú cho nỳt v Trong message thụng bỏo, ta a thờm trng time stamp ú lu giao thc cũn giỳp tit kim nng lng gia cỏc nỳt 3.3.3.1 Mụ t giao thc CAW c thit k cho mng chia s file khụng dõy Khỏi nim cng ng c a da trờn mt thc t l cỏc nỳt mng trao i file vi (nỳt gi, nỳt nhn) thng cú chung mt s thớch v file Vớ d, mt mng chia s file õm nhc, nỳt A yờu cu mt bi hỏt X biu din bi ca s Y bi l ca s Y l thn tng ca ngi s dng nỳt mng A Ai s l ngi cú file X? Thụng thng ngi dựng s download v lu gi mt file nhc mỏy ca mỡnh thớch file nhc ú Nh vy, mt ngi dựng cng yờu thớch bi hỏt ca ca giỏ tr ng h, v lch bt tt hin thi ca nỳt gi Khi nhn c message s Y s cú nhiu kh nng cú file X v cú th chia s cho ngi dựng A Tht vy thụng bỏo, nỳt mng s cp nht vo phn t tng ng danh sỏch cỏc cng ng thng dựng ch hai hay nhiu thc th cú cựng mt thúi quen nỳt lõn cn ca mỡnh nh sau: giỏ tr ng h c lu vo trng clock, hay s thớch no ú Bõy gi mt cõu hi c t l lm th no nhn bit lch gia lch bt tt c lu vo trng schedule v xõy dng cỏc cng ng mt mng chia s file khụng dõy Khi mt nỳt mng chuyn t trng thỏi ng sang trng thỏi hot ng, nú Mụ hỡnh h thng CAW tng t nh ASC Nhng õy, s kim tra danh sỏch cỏc nỳt lõn cn v gi cỏc gúi d liu cũn b treo cho chỳng ta gi thit thờm rng cỏc file mng l cỏc file õm nhc (õy l cỏc nỳt ang hot ng (Vic xỏc nh nỳt no ang hot ng da trờn tớnh mt cỏc loi file c chia s nhiu nht cỏc mng P2P khụng dõy toỏn trng clock v trng schedule) Nu cỏc gúi tin gi ti mt nỳt lõn cn hin nay) v ta gi thit cỏc file ny l nhng bi hỏt c hỏt bi nhng ca s m ang trng thỏi ng thỡ nú c buffered li gi li ln sau Do giao thc AWP v giao thc CAW cú nhiu im tng t nhau, vỡ vy ta s ỏnh giỏ chung c giao thc phn 3.3.3.3 Phựng Minh Quõn - Lun cao hc khỏc Xột mt s file õm nhc c chia s mt mng vi N nỳt mng U = {u i | i N } Tp cỏc ca s l: S = {S k | k Z } Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 44 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 45 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Trong ú Z l mt s nguyờn Cỏc ký hiu c mụ t bng 6.6 tng s K ca s h thng c xột Vic la chn s K ny phi ln Ta s dng tng t (similarity measurement) lnh vc thu thp biu din c nhng s thớch ca nhng ngi dựng khỏc Vic la thụng tin (Information Retrieval) (IR) [6] xõy dng cỏc cng ng IR chn s K cng ph thuc vo vic tớnh toỏn nng lng ca cỏc thit b di nghiờn cu quỏ trỡnh lu tr, t chc, ỏnh ch mc, v truy cp (thng cho ng Giỏ tr K rt quan trng t ú ta xõy dng mt vector K khụng mt s lng ln cỏc i tng) Mỏy tỡm kim Google l mt vớ d in gian K chiu cho mi ngi dựng Vector ny c gi l vector s thớch hnh v h thng thu thp thụng tin (Information Retrieval System) Trong IR, (Preference vector) biu din s thớch ca ngi dựng cú rt nhiu cỏc o c a xỏc nh mc tng t gia cỏc i tng Trong CAW, ta s dng khỏi nim ca mt s cụng ngh ny tớnh toỏn mc tng t gia cỏc nỳt mng v phõn chỳng vo cỏc cng ng khỏc Ta xỏc nh tng t gia nỳt mng bt k u i v u j da trờn s Q pref = {qi1 , qi , , qik } tng t (Similarity) SIM user (i, j ) gia ngi dựng u i v u j mng chia s file khụng dõy P2P c nh ngha: [3] lng bi hỏt m ngi dựng ca nỳt mng ny s hu i vi cỏc ca s khỏc Nu ngi dựng u cú rt nhiu bi hỏt ca ca s A thỡ tng t ca nỳt mng s tng lờn V tt nhiờn ta s gim trng s ca ca s X nu ca s ú l rt ni ting v gn nh tt c ngi dựng u cú bi hỏt ca ca s ny Nh vy vic ngi dựng cựng cú bi hỏt ca ca s X s khụng c xem nh mt yu t quan trng nh hng n tng t ca nỳt mng + K SIM user (i, j ) = K q k =1 ik k =1 K (qik , q jk ) k =1 q 2jk k =1 qik q jk K Trong CAW nhng ngi dựng thuc cng ng C nu tng t ca h ln hn mt giỏ tr ngng SIM th C =u i {u j | SIM users (i, j ) SIM th },1 j N Gi thit C c to bng nỳt ban u u i iu ny cng tng t nh mt khỏi nim truyn thng IR ú l cỏc õy ta coi rng sau ó tham gia vo mt cng ng thỡ nỳt mng yu t xut hin thng xuyn s cú quan trng thp hn vic so khụng nờn tham gia vo cng ng khỏc (iu ny s c gii thớch sỏnh tng t gia i tng phn tip theo) v mi thnh viờn ca cng ng cú trỏch nhim h tr cho Túm li, ta nh ngha quan trng qik ca ca s s k i vi ngi dựng u i [3] l qik = nik [log N log nkusers ) + 1] Trong ú nik l tng s bi hỏt ca ca s s k m ngi dựng u i ang lu cng ng ca mỡnh Trong CAW, nhng thnh viờn cựng mt cng ng s cú cựng mt lch bt tt Lý ca iu ny l nhúm ngi dựng vo cỏc cng ng v gỏn cho cng ng cựng lch bt tt thỡ s lm tng kh nng thnh cụng ca vic trao i file, tit kim nng lng v ti thiu húa nhiu bng offset cỏc khong thi gian bt (active) ca cỏc cng ng gi nkusers l s ngi dựng cú lu gi bi hỏt ca ca s s k Gi thit rng cú khỏc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 46 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Thut toỏn CAW s dng thit k (7,3,1) cho lch bt tt ging nh 47 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 3.3.3.2 Trin khai giao thc thut toỏn AWP Da vo thit k ny, cựng vi th tc xỏc nh nỳt lõn cn Bc u tiờn ca CAW l thit lp nờn cỏc cng ng Trong bc nh AWP, bt c nỳt lõn cn no cng s phỏt hin ny, mt nỳt mng trc ht phi nghe ngúng mt khong thi gian xỏc Trong CAW, cỏc thnh viờn cựng cng ụng s s dng cựng hm WSF nh, khong thi gian ny ph thuc vo mt ca cỏc nỳt, cỏc ng dng v s c bt, tt cựng mt lỳc vi Ta cng khụng loi tr trng hp chy tng trờn Sau khong thi gian ny kt thỳc thỡ nỳt mng s mt nỳt mng dựng mun download mt file ngoi cng ng ca nỳt ú broadcast mt message thụng bỏo (Nu nỳt mng khụng nhn c mt iu ny cú th thc hin c vi c ch (7,3,1) ca WSF nh ó trỡnh message thụng bỏo no sut quỏ trỡnh nghe) Lỳc ny, nỳt mng ú s by trờn Vic s dng lch bt tt ny m bo rng mt nỳt cú th phỏt úng vai trũ nh mt tỏc nhõn ng b húa (synchronizer) Message ny cha hin cỏc nỳt xung quanh nú cho dự cỏc nỳt ú s dng bt c lch bt tt vector s thớch nh ó mụ t trờn v hm WSF m nú s dng Nhng nỳt no hp, bi l thi gian time frame nỳt chc chn s cựng mng khỏc nhn c message ny s cú th xỏc nh c tng t active time slot Vn nht ú l ngi dựng cỏc cng ng ca chớnh nú vi nỳt ó gi message Nu giỏ tr ca h s Jaccard ln hn khỏc s phỏt hin vi ụ tr ln hn nu h khụng dựng chung mt giỏ tr ngng no ú thỡ nỳt nhn message s quyt nh s dng cựng lch bt tt Vớ d, thit k (7,3,1), trng hp xu nht l cng ng trựng time slot cui cựng time frame (Vớ d nh (6,7,2) v (7,1,3) thỡ tt c cỏc time frame, cỏc gúi tin s khụng c buffered cho n time slot cui cựng Tuy nhiờn, mng c kt ni, khụng b chia ct Núi túm li CAW c sinh t AWP v ta m rng AWP bng cỏch thờm vo khỏi nim v cng ng xỏc nh tng t gia cỏc ngi dựng t cỏc cng ng khỏc mng v nhúm v cng ng Ta s dng cụng ngh o mc tng t truyn thng thu thp thụng tin Mc ớch ca vic nhúm ngi dựng vo cỏc cng ng l cho phộp nhng ngi dựng vi s thớch ging s c active cựng Lý l vỡ ngi dựng thng hay kt ni vi nhng ngi cú cựng s thớch vi mỡnh mt WSF vi nỳt gi V nh vy ó to thnh mt cng ng gm cú thnh viờn Tip tc nh vy, cỏc thnh viờn mi cng li broadcast message thụng bỏo ca mỡnh cho cỏc nỳt khỏc so sỏnh vector s thớch ca bn thõn vi nú Trong trng hp ngc li, nu nỳt nhn message thy rng tng t nh hn giỏ tr ngng, nú s tip tc nghe n tỡm thy cng ng phự hp tham gia Nu nú khụng th tham gia mt cng ng no sut quỏ trỡnh nghe thỡ nú s gi message thụng bỏo to mt cng ng mi v mi cỏc viờn khỏc tham gia gim bt s cnh tranh, khong thi gian nghe ca cỏc nỳt c ly ngu nhiờn khong t n Tannounce s dng dch v chia s file Bng cỏch nhúm h vo cỏc cng ng o , Mi nỳt mng ch tham gia vo mt nhúm nht õy l ta gi c hi h ly c cỏc file mong mun s tng lờn iu ny ng thi thit rng s thớch ca mt ngi dựng l mt yu t s khụng thay i quỏ cng lm gim tr Khi mt nhúm ngi dựng ang hot ng thỡ nhng nhanh cho dự s lng file c lu gi bi ngi dựng ú luụn thay i (S nhúm khỏc khụng quan tõm n hot ng truyn file ca nhúm ú cú th thớch l mt c tớnh ch thay i chm, v cú liờn quan n tớnh di ng ca chuyn sang trng thỏi ng ngi dựng) Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 48 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 49 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Mt ngi dựng cú th cú s thớch tng t vi nhiu ngi dựng lõn Khi nhn c cỏc vector s thớch ca ngi dựng khỏc, vic tớnh toỏn cn Nhng vic thnh lp cng ng, h thụng khụng yờu cu ngi cỏc mc s thớch c thc hin trờn tng thit b di ng ch gii hn dựng la chn cng ng mt cỏch th cụng (Nh t cõu hi: Ca s no phộp cng v phộp tr nờn hon ton cú th thc hin c im cui m bn thớch nht) m thay vo ú h thng tớnh toỏn h s tng t cựng cn chỳ ý l mt file bt u c truyn, cỏc nỳt s b qua lch bt ngi dựng c xp vo cựng mt cng ng nu cỏc file ca h c tt v s trng thỏi bt cho n vic truyn file kt thỳc xem l tng t, vớ d nh giỏ tr ca h s Jaccard ln hn mt ngng c th no ú Vn phỏt hin nỳt mng lõn cn Khỏc vi giao thc AWP, s dng CAW nỳt mng khụng s dng Vi mi cng ng, message thụng bỏo s c gi li mt cỏch nh cỏc message thụng bỏo ti cỏc active time slot bỏo cho cỏc nỳt lõn cn nú k sau r giõy r l giỏ tr ngu nhiờn nh hn R (R ó c nh ngha trc) bit v trng thỏi hot ng ca nú Thay vo ú, thit lp cỏc cng iu ny cho phộp tt c cỏc thnh viờn ca cng ng úng gúp vo vic m ng thỡ cỏc nỳt mng cựng mt cng ng ó cú chung hm WSF v rng cng ng ú (Nh cỏc message ny, nhng nỳt mi tham gia mng cú c ng b húa vi trỡ kt ni vi cỏc cng ng khỏc, mi th xỏc nh c cng ng phự hp vi mỡnh) Mc ch th l thớch nỳt mng s ghi li hm WSF ca cỏc nỳt lõn cn nú nhng khụng nm nghi vi tớnh ng ca mng Do tt c cỏc nỳt u chuyn ng, cỏc thnh cựng cng ng vi nú Vi mi cng ng, message thụng bỏo s c viờn ban õu thuc vo cựng mt cng ng v s dng cựng mt WSF cú th gi li cho tt c cỏc thnh viờn mt cỏch nh k sau r time frame iu ri xa quỏ trỡnh chuyn ng Nh vy sau khong thi gian r ny cho phộp cỏc nỳt mi tham gia vo mng cú th xỏc nh c cng giõy, khụng ch cỏc nỳt mi cú th tỡm thy cng ng phự hp vi mỡnh m ng phự hp vi mỡnh c nhng nỳt c cng cú th kim tra xem nú cũn nghe thy tớn hiu WSF broadcasting gn nú khụng Nu khụng, nỳt ú cn tham gia vo cỏc cng ng khỏc Trờn thc t, mi nỳt cn tớnh toỏn vector s thớch trc tham gia 3.3.3.3 ỏnh giỏ giao thc Do giao thc CAW v AWP cú nhiu c im chung nờn phn ny ta thc hin ỏnh giỏ chung c giao thc mng Thụng thng, ngi dựng luụn download nhc vo mỏy nghe nhc Gi lp hoc PDA t mỏy PC Ti thi im ny, giao thc cn thc hin thờm Cỏc iu kin mụ hỡnh th nghim ca CAW v AWP l tng t nht mt bc na l tớnh toỏn vector s thớch nhau, c mụ t bng sau Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 50 51 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Bng 3.1: Cỏc tham s chớnh s dng mụ hỡnh gi lp AWP, CAW Khu vc gi lp Thi gian gi lp 300m x 300m 3000 giõy Trong ú cỏc P din t vic tiờu thu nng lng cỏc ch Transmit, Receive, Idle v Sleep v T din t thi gian tng ng m cỏc thit b tng ch ú Thờm vo ú, minh mt cỏch rừ rng s hỡnh thnh ca cỏc cng ng vi cỏc ca s v thnh viờn ca nhng cng ng khỏc nhau, s lng ngi dựng v s lng file c mng cng s khỏc so vi S lng nỳt 100 S lng file 60 ASC Cú ca s khỏc nhau, 100 ngi dựng v 60 file c chia s mng Giỏ tr ngng ca h s Jasscard c s dng so sỏnh mc ging ca ngi dựng cú th quyt inh tham gia vo mt cng ng Tc trung bỡnh ca nỳt Mean inter-request arrival time 0.83-1.11 m/s 100s Bỏn kớnh truyn ca mi nỳt 100 m Tc truyn ca mi nỳt Mbps Khong thi gian cp nht cng ng ca 300 s l 0.75 Bng 6.1 mụ t cỏc tham s chớnh: Cú im chun ỏnh giỏ CAW Th nht, sinh CAW t AWP, ta so sỏnh hiu nng ca CAW vi AWP Th hai, ta so sỏnh trng hp CAW c dựng v trng hp khụng s dng giao thc bt tt no Trong tt c cỏc gi lp ny, lch bt tt c s dng theo thit k (7,3,1) Do tớnh ngu nhiờn ca mụ hỡnh chuyn ng v mụ hỡnh yờu cu file mi nỳt nh ó núi trờn, kt qu th nghim cho cỏc trng hp l khụng hon ton Ngng v ging SIMth (Dựng cho 0.75 CAW) Trong CAW, ta gi thit rng cỏc thit b di ng c cú ch lm vic: Truyn (Transmission), nhn (Receive), nhn ri (Idle), ng (Sleep) Trong mụ hỡnh th nghim ASC khụng cú ch ng ging Vỡ vy, ta a giỏ tr ln nht, giỏ tr nh nht v giỏ tr trung bỡnh ca t l yờu cu download file c thc hin thnh cụng, thi gian tr Nng lng s dng cho vic iu khin S khỏc bit c bn gia CAW v AWP l vic s dng cỏc cng ng Ta s xem xột nng lng hao phớ thit lp cng ng s dng CAW T l tiờu th nng lng ch c thit lp l 1: 0.6 : 0.5 : so vi AWP Xột hỡnh 3.5, ta thy nng lng trung bỡnh cn cho vic thit 0.08 nh ó chng minh [12] Vic tiờu thu nng lng ca mt nỳt lp cng ng nh vic broadcast cỏc gúi tin thụng bỏo ch chim 1% tng c mụ hỡnh húa nh sau: nng lng quỏ trỡnh chia s file iu ny l kớch thc ca nhng PTxTTx + PRxTRx + PIDLETIDLE + PsleepTsleep gúi tin ny l rt nh so vi kớch c ca cỏc file c chia s mng (C Megabyte) Nng lng cn thit cho vic iu khin s ln hn mng bt Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 52 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 53 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng u hot ng s to ca cỏc cng ng Nhng ch sau mt khong Bng 3.2: T l yờu cu download file c thc hin thnh cụng i vi thi gian ngn, nng lng hao phớ iu khin s dao ng xung quanh CAW v AWP mt giỏ tr c nh Hỡnh di l mt th rng ca, bi l mt nỳt s cp CAW AWP Ln nht 0.99 0.88 Trung bỡnh 0.98 0.85 Nh nht 0.89 0.81 nht thụng tin v cng ng ca nú mt cỏch nh k Ti mi thi im cp nht nh vy, cỏc gúi tiờn iu khin s c trao i Bng 3.3: tr ca CAW v AWP Hỡnh 3.11: T l phn trm ca nng lng dựng cho vic iu khin giao thc CAW CAW AWP Ln nht 110.20 143.50 Trung bỡnh 100.50 122.80 Nh nht 98.72 100.86 3.4 Khuyn ngh v vic s dng cỏc giao thc Nh ó phõn tớch phn 3.3, mi giao thc bt tt nỳt mng nờu So sỏnh CAW v AWP trờn u gn lin vi tớnh chuyn ng ca nỳt mng Tớnh chuyn ng ca Nh bng 3.2 v 3.3, CAW hot ng tt hn AWP cú t l nỳt mng cng l mt c tớnh c bn v quan trng nht mng khụng yờu cu c th hin thnh cụng cao hn v thi gian tr thp hn Kt qu dõy tựy bin Vỡ vy, phn ny s a nhng so sỏnh, ỏnh giỏ v xut cho thy rng t l yờu cu c thc hiờn thnh cụng CAW ln hn s dng cỏc thut toỏn trờn da trờn tớnh chuyn ng ca cỏc nỳt mng Kt AWP c hai cựng thc hin download cựng mt series cỏc file sau qu xut c a bng sau: 3000 giõy Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 54 55 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Bng 3.4: xut s dng cỏc thut toỏn bt tt nỳt mng Tớnh chuyn ng ca nỳt mng Cú chuyn ng Khụng chuyn ng RAW Khụng nờn s dng Nờn s dng AWP CAW Nờn s dng Nờn s dng Khụng nờn Khụng nờn s dng s dng Kt qu xut trờn c gii thớch nh sau: Trng hp nỳt mng cú chuyn ng: Thut toỏn RAW khụng m bo nỳt mng lõn cn cú th kt ni vi thi gian time frame, CHNG - MT S NG DNG 4.1 Gii thiu Chng ny ca lun a vớ d v mt s dng c xõy dng trờn mng khụng dõy tựy bin Thụng qua vic phõn tớch cỏc c im yờu cu ca ng dng lun s xut ỏp dng cỏc giao thc qun lý topology thớch hp cho tng ng dng 4.2 ng dng khc phc thm 4.2.1 Yờu cu thut toỏn AWP v CAW luụn m bo iu ny Vỡ vy, vic s Xột tỡnh sau: Mt cn ng t khng khip ó tn phỏ thnh ph, dng AWP hoc CAW (Nu cú th xõy dng cng ng) trng hp ú cú hu ht cỏc c s h tng vin thụng (nh cỏc ng in thoi, ny l hp lý hn trm vụ tuyn c s ) Nhiu i cu h ( nh lớnh cu ha, cnh sỏt, bỏc Trng hp nỳt mng khụng chuyn ng: Theo kt qu phõn tớch phn trờn, giao thc RAW cú hiu nng cao hn so vi AWP nỳt mng khụng chuyn ng (c bit l mt nỳt mng ln) Vỡ vy, vic s dng RAW trng hp ny l hp lý hn s, cỏc tỡnh nguyn viờn ) ang n lc cu mi ngi cn ng t v cha tr cho nhng ngi b thng h tr tt hn cho i cu h, cỏc hot ng cu h ca h phi c hp tỏc vi Rừ rng l hot ng hp tỏc nh th ch cú th thc hin cỏc nhõn viờn cu h cú th giao tip, thụng tin vi nhau, c vi ng nghip ca mỡnh ( vớ d cnh sỏt vi cnh sỏt khỏc) v c vi thnh viờn ca i cu h khỏc (vớ d lớnh cu yờu cu s tr giỳp t bỏc s) Vi nhng cụng ngh hin ti, nhng n lc ca i cu h s rt khú thnh cụng nhng c s h tng vin thụng c nh bỡ tn phỏ nng n Thm nhng thnh viờn ca i cu h ny c trang b mỏy vụ tuyn cm tay (walkie-talkie) hay cỏc thit b tng t khỏc trng hp khụng th truy cp c vi cỏc im c nh, ch nhng kt ni gia nhng thnh viờn ca i cu h ng gn mi thc hin c Vỡ lý ny, mt Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 56 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 57 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng nhng u tiờn vic qun lý v khụng ch thm ngy l ci lỳc di chuyn, cỏc nỳt mng cng cú th tham gia mng hoc ri t li cỏc c s h tng vin thụng nhanh nht cú th, bng cỏch sa cha cỏc mng mt cỏch t thit b, kt cu h hng hay trin khai cỏc thit b vin thụng tm thi (vớ d nh vans c trang b angten radio) khc phc khú khn trờn, cn xõy dng mt h thng kt ni, liờn lc gia cỏc nhõn viờn cu h tha cỏc yờu cu sau: Khụng cn c s h tng vin thụng, h tng in Thi gian trin khai nhanh Cỏc thit b cú th kt ni trng thỏi chuyn ng Phm vi kt ni rng: bng cỏch s dng cỏc giao tip khụng dõy phõn tỏn gia nhiu im truy cp khỏc nhau, cỏc i cu h cỏch xa cng cú th liờn lc vi nhau, ú thnh viờn i cu h khỏc khong gia s hot ng nh cỏc trm chuyn tip Vỡ khu vc xy thm s trung nhiu i cu h, nờn cỏc liờn lc phm vi thnh ph cú th thc hin c giỳp cỏc n lc cu h c hp tỏc thnh cụng Vic ỏp ng yờu cu cui cựng Kt ni cn c trỡ sut thi gian cu h ph thuc rt nhiu vo cụng ngh lu tr ca cỏc ngun Phm vi kt ni rng (Cú th ton thnh ph) in di ng nh pin, acquy Tuy nhiờn ta cú th s dng cỏc giao thc qun Kt ni cn c trỡ ton b thi gian cu h lý topology gúp phn tit kim nng lng cho cỏc ngun in ny Vic la chn giao thc qun lý topology phự hp s gúp phn lm tng hiu nng 4.2.2 Gii phỏp s dng ca mng v tng thi gian trỡ kt ni Trang b cho nhõn viờn cu h nhng thit b di ng chuyờn dng cú h tr kt ni khụng dõy tựy bin Khi thm xy ra, cỏc nhõn viờn cu h cú th thit lp mt mng khụng dõy tựy bin phc v cụng tỏc cu h Vi cỏc c im ca mng tựy bin, h thng cú th ỏp ng c nhng yờu cu sau: 4.2.3 La chn giao thc qun lý topology 4.2.3.1 Qun lý kt ni cỏc nỳt mng lõn cn Mi nhúm cu h s c trang b nhng loi thit b di ng chuyờn Khụng cn c s h tng vin thụng, h tng in: Do cỏc thit b dng khỏc phự hp vi cụng vic v chuyờn mụn ca tng nhúm Vớ d kt ni trc tip vi bng súng radio v s dng ngun in di ng nh nh lớnh cu thỡ cn phi di chuyn nhanh, lm nhim v ti cỏc a hỡnh pin, acquy nờn khụng cn h tng vin thụng v h tng in phc v nguy him Vỡ vy, thit b di ng chuyờn dng cn phi c Thi gian trin khai nhanh: Mng tựy cú th c thit lp mt thit k nh gn, chng c va p, nhit cao Ngc li, i vi cỏc bỏc cỏch t ng cỏc thit b di ng c bt lờn, vỡ vy thi gian trin s thỡ phn ln thi gian l lm vic xe cu thng nờn cú th s dng khai mng nhanh chúng cỏc thit b di ng chuyờn dng cú kớch thc ln hn, cú th lu tr thờm Cỏc thit b cú th kt ni trng thỏi chuyn ng: C ch mt s phn mm y hc phc v cụng vic cu h hot ng ca mng tựy bin cho phộp cỏc nỳt mng kt ni vi Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 58 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng Nh vy, mc nng lng ca cỏc nỳt mng l chờnh lch Mt s nỳt mng cú mc nng lng cao, mt s khỏc li cú mc nng lng thp Nu khụng s dng giao thc qun lý topology thỡ nhng nỳt cú mc nng 59 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 4.3 ng dng giỏm sỏt v theo dừi 4.3.1 Yờu cu lng thp s sm b cn nng lng v mt kt ni vi cỏc nỳt khỏc Mt Xột tỡnh sau: Mt khu rng nguyờn sinh rng hng trm hecta cn khỏc, ta cng nhn thy õy l mng cú tớnh cỏ nhõn thp (Do cỏc nỳt mng c giỏm sỏt v theo dừi v sc giú, nhit , ỏp sut, m ca tng khu cn hp tỏc cht ch vi thc hin mc ớch chung l cu h) vc v cnh bỏo cú cỏc bt thng xy (nh chỏy rng ) Da vo nhng phõn tớch trờn, tham chiu n bng 2.8 v phn ỏnh giỏ ca tng thut toỏn xõy dng lin k, ta nhn thy thut toỏn xõy dng lin k da trờn mc nng lng ca cỏc nỳt mng l phự hp nht Theo thut toỏn ny, nhng nỳt cú mc nng lng cao s phi chu ti nhiu hn vic trỡ mng so vi cỏc nỳt cú mc nng lng thp Nh vy, kt ni ca mng s c trỡ lõu hn 4.2.3.2 Qun lý vic bt tt cỏc nỳt mng Do c thự ca cụng vic cu h, cỏc nỳt mng thng xuyờn trng thỏi chuyn ng Tham chiu ti bng 2.8, ta nhn thy giao thc AWP l phự hp vi ng dng ny Giao thc ny m bo rng nỳt mng lõn cn s trao i thụng tin c vi khong thi gian time frame Ta cú th tip tc ci tin h thng bng cỏch ỏp dng ý tng s dng khỏi nim cng ng ca giao thc CAW Nu nh gi thit rng nhng thnh viờn cựng mt nhúm cu h s trao i thụng tin vi nhiu hn rt nhiu so vi trao i vi cỏc nhúm khỏc Ngha l mt thnh viờn i lớnh cu s trao i thụng tin vi cỏc lớnh cu khỏc nhiu hn so vi vic trao i thụng tin vi cỏc bỏc s hoc cnh sỏt Khi ú ta cú th coi mi nhúm cu h l mt cng ng v ỏp dng giao thc CAW bt tt cỏc cng ng ny im khỏc bit so vi thut toỏn CAW l cỏc cng ng õy khụng c thit lp da trờn th hng ca file chia s m c c gỏn theo nhúm cu h 4.3.2 Gii phỏp Ta s dng cỏc sensor thụng minh c gn vi acquy cú kh nng kt ni khụng dõy tựy bin v t ti nhng khu vc khỏc rng Cỏc sensor s thu thp d liu nh nhit , ỏp sut, m v phõn tớch phỏt hin nhng hin tng bt thng Mi sensor u bit v trớ a lý ca chớnh nú (xỏc nh bng kinh , v ) iu ny cú th thc hin bng cỏch tớch hp thờm b nhn tớn hiu GPS vo cỏc sensor hoc mi trin khai mt sensor ngi dựng thit lp cỏc giỏ tr ny nh k, cỏc sensor s trao i d liu vi nhng nỳt lõn cn ca nú nhm xỏc nh nhng hin tng bt thng cú th xy D liu ny c kt hp v gi lan truyn mng v ngi dựng cú th thu nhn c t mt v trớ no ú ven rng Trong trng hp phỏt hin nhng du hiu bt thng (Vớ d trng hp xy chỏy, nhit o c ca sensor cao hn nhiu so vi cỏc sensor lõn cn hoc vt quỏ mt ngng cho phộp) thỡ mt th tc c bit c thc hin Sensor phỏt hin du hiu bt thng s kt ni vi nhng nỳt lõn cn nú kim tra xem cỏc du hiu tng t cú xy cỏc nỳt ú khụng Sau ú sensor s xỏc nh v trớ a lý ca khu vc xy bt thng v gi message bỏo ng ú cha ta ca im xy bt thng ti cỏc nỳt lõn cn, ú ỏnh du mc u tiờn cao Message ny c lan truyn mng v nhanh chúng ti c thit b thu nhn thụng tin ca ngi qun lý ven rng Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 60 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 61 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng nỳt mng cng di cng tt Tham chiu bng 2.8, ta nhn thy thut toỏn xõy dng lin k da trờn mc nng lng ca nỳt mng l phự hp nht Theo thut toỏn ny, nhng nỳt cú mc nng lng cao s phi chu ti nhiu hn vic trỡ mng so vi cỏc nỳt cú mc nng lng thp Nh vy, kt ni ca mng s c trỡ lõu hn 4.3.3.2 Qun lý vic bt tt cỏc nỳt mng V trớ cỏc nỳt mng sensor núi trờn c c nh, mt nỳt mng tng i ln Tham chiu bng 3.4, ta nhn thy, giao thc RAW l phự hp nht bt tt cỏc nỳt mng Trong giao thc ny, mt s nỳt mng c tt Hỡnh 4.1: Quỏ trỡnh gi message bỏo ng mng sensor phỏt hin du hiu bt thng Nh vy mng cnh bỏo ny cn t cỏc yờu cu sau: Khụng cn h tng vin thụng, h tng in Phm vi kt ni rng Kt ni mng cn c trỡ thi gian di Vi c tớnh ca mt mng khụng dõy tựy bin, mng sensor nờu trờn cú th ỏp ng c yờu cu v vic khụng cú h tng vin thụng v phm vi kt ni rng ỏp ng yờu cu v trỡ kt ni thi gian di thỡ ngoi i m khụng b nh hng ti vic truyn d liu ca nhng nỳt mng khỏc Cỏc nỳt mng cú th tit kim ti 65% nng lng tiờu th, m bo t l cỏc gúi tin c gi thnh cụng trờn 95% 4.4 ng dng chia s file ti cỏc khu vc ụng ngi 4.4.1 Yờu cu Xột tỡnh sau: Mt mng khụng dõy tựy bin c thit lp t phỏt ti khu vc ụng ngi nh mt toa tu, trờn mt xe buýt, hoc mt tũa nh Ngi dựng ti cỏc nỳt mng mun chia s cỏc file õm nhc, video clip Nh vy, mng tựy bin trờn cú nhng c im sau: vic s dng loi acquy cú dung lng ln cho cỏc sensor ta cũn phi la Mang tớnh cỏ nhõn cao chn mt giao thc qun lý topology thớch hp Phm vi kt ni nh 4.3.3 La chn giao thc qun lý topology Cỏc nỳt mng cú dch chuyn 4.3.3.1 Qun lý kt ni ca mt nỳt mng vi cỏc nỳt lõn cn c im ca mng sensor nờu trờn l khụng cú tớnh cỏ nhõn (do cỏc nỳt 4.4.2 Gii phỏp Nhng thit b tham gia vo mng cn phi h tr kt ni P2P cú th mng c qun lý chung), v thi gian trỡ hot ng v kt ni ca cỏc phỏt hin v kt ni vi cỏc thit b lõn cn Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 62 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 63 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng 4.4.3 La chn giao thc qun lý topology 4.4.3.1 Qun lý kt ni ca mt nỳt mng vi cỏc nỳt lõn cn c im ca mng nờu trờn l cỏc nỳt mng cú tớnh cỏ nhõn cao, mi ngi dựng u mong mun bo v quyn li ca mỡnh Tham chiu bng 2.8 KT LUN Kt qu t c ca lun Thụng qua vic tỡm hiu bi toỏn qun lý topology cho mng khụng dõy ta nhn thy thut toỏn da trờn tớnh cụng bng l phự hp nht Thut toỏn P2P lun ó phõn tớch, ỏnh giỏ, so sỏnh mt s giao thc qun lý ny s giỳp iu tit cho mc úng gúp ca cỏc nỳt mng vo vic topology tiờu biu v xut vic ng dng cỏc giao thc ú cho cỏc mc trỡ mng chung l cụng bng Nh ú, trỏnh c s tranh cói gia tiờu v rng buc c th nhng ngi s dng mt s ngi ớt s dng ti nguyờn ca mng nhng thit b di ng ca h li nhanh chúng b cn kit nng lng 4.4.3.2 Qun lý vic bt tt cỏc nỳt mng Trong ng dng ny, cỏc nỳt mng thng xuyờn dch chuyn Tham Lun cng a mt s vớ d minh cho vic la chn cỏc giao thc qun lý topology mt cỏch phự hp cho mt s ng dng vi nhng rng buc khỏc Phng hng nghiờn cu tip theo chiu bng 3.4, ta nhn thy giao thc AWP l phự hp vi ng dng ny Lnh vc qun lý topology cho mng khụng dõy P2P mang tớnh thi s Giao thc ny m bo rng nỳt mng lõn cn s trao i thụng tin v ngy cng c quan tõm nghiờn cu nhiu hn Tuy nhiờn, mt c vi khong thi gian time frame Nh ú, mng luụn m quan trng cha c quan tõm ỳng mc, ú l s tng tỏc gia giao thc bo kt ni qun lý topology vi cỏc tng giao thc khỏc mng khụng dõy, c th l Trong trng hp cú th thng kờ c mc ph bin ca cỏc file tng giao thc MAC v routing Vỡ vy, hng nghiờn cu tip theo ca lun c chia s mng thỡ ta cú th s dng giao thc CAW tng hiu l nghiờn cu, xut nhng phng thc tớch hp cỏc giao thc qun lý nng ca vic trao i file topology núi trờn vo tng giao thc ca mng khụng dõy cho t hiu qu cao nht Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 64 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng TI LIU THAM KHO 65 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng [9] HTC Incorporated, http://www.htc.com/www/product.aspx [10] J Elson, L Girod, and D Estrin (2002), Fine-grained network time [1] A Muqattash and M M Krunz (April 2004), A Distributed transmission power control protocol for mobile ad hoc networks, IEEE Trans on Mobile Computing, vol 3, pp 113128 [2] Apple Incorporated, http://www.apple.com/iphone/ [3] Andrew Ka Ho Leung and Yu-Kwong Kwok (July 2005), Community- synchronization using reference broadcasts, Proceedings of the Fifth Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI) [11] L Li and J Y Halpern (May 2004), A minimum-mnergy pathpreserving topology control algorithm, IEEE Trans on Wireless Communications, vol 3, pp 910921 Based Asynchronous Wakeup Protocol for Wireless Peer-to-Peer File [12] L M Feeney and M Nilsson (April 2001), Investigating the energy Sharing Networks, Proceedings of the IEEE Second Annual consumption of a wireless network interface in an ad hoc networking International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Networking and Services (MobiQuitous2005), San Diego, California, USA [4] Andrew Ka Ho Leung and Yu-Kwong Kwok (June 2005), On Topology Control of Wireless Peer-to-Peer File Sharing Networks: Energy environment, Proc IEEE INFOCOM 2001, vol 3, pp 15481557 [13] M X Cheng, M Cardei, J Sun, X Cheng, L wang, Y Xu and D Z Du (December 2004), Topology control of ad hoc wireless networks for energy efficiency, IEEE Trans on Computers, vol 53, no 12, pp 16291635 Efficiency, Fairness and Incentive, Proceedings of the IEEE [14] N Li and J C Hou (March 2004), Topology control in heterogeneous International Symposium on a World of Wireless, Mobile and wireless networks: problems and solutions, Proc IEEE INFOCOM Multimedia Networks (WoWMoM2005), Taormina , Giardini Naxos, Italy [5] BitTorrent Incorporated, http://www.bittorrent.com [6] G Salton and M J McGill (1983), Introdution to modern information retrieval, McGraw-Hill 2004, vol [15] Paolo Santi (2005), Topology control in wireless ad hoc and sensor network, John Wiley & Sons Ltd [16] R Rajaraman (July 2002), Topology control and routing in ad hoc networks: a survey, ACM SIGACT News 2002, pp 6073 [7] Gaurav Srivastava, Paul Boustead, Joe F.Chicharo (2003), ''A Comparison [17] R Zheng, J Hou, and L Sha (January 2003), Asynchronous wakeup for of Topology Control Algorithms for Ad-hoc Network'', University of ad hoc networks, The Fourth ACMInternational Symposium on Mobile Wollongong, NSW, Australia [8] H Allali and G Heijenk (September 2002), Traffic characterization for a UMTS radio access network, Proc 4th IntlWorkshop on Mobile and Wireless Communication Network, pp 497501 Phựng Minh Quõn - Lun cao hc Ad Hoc Networking and Computing (MobiHoc 03) [18] Ramesh Subramanian, Brian D Goodman (2002), P2P Computing: The Evolution of a Disruptive Technology, Idea Group Inc, Hershey [19] Ripeanu, Matei and Foster, Ian and Iamnitchi, Adriana (2002), Mapping Phựng Minh Quõn - Lun cao hc 66 Giao thc qun lý topology mng khụng dõy ngang hng the Gnutella network: Properties of large-scale peer-to-peer systems and implications for system design, IEEE Internet Computing Journal [20] Scott Jensen (2003), The P2P revolution, peer-to-peer networking and the entertainment industry, http://www/nonesuch.org/p2prevolution [21] T H Cormen, C E Leiserson, R L Rivest and C Stein (2001), Introdution to Algorithms, The MIT Press [22] V Paruchuri, S Basavaraju, A Durresi, R Kannan, and S S Iyengar (October 2004), Random asynchronous wakeup protocol for sensor networks, Proc IEEE BROADNETS 2004, pp 710717 [23] V Rodoplu and T H Meng (August 1999), Minimum energy mobile wireless networks, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 17, pp 13331344 [24] W Li (2005), Zipfs Law, The Robert S Boas Center for Genomics and Human Genetics, http://www.nslij-genetics.org/wli/zipf/ [25] X Y Li, Y Wang, and W.Z Song (December 2004), Applications of k-local MST for topology control and broadcasting in wireless ad hoc networks, IEEE Trans on Parallel and Distributed Systems, vol 15, pp 10571069 Phựng Minh Quõn - Lun cao hc [...]...14 15 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng U = {u | i = 1,2,3, , N } CHƯƠNG 2 - QUẢN LÝ KẾT NỐI CỦA CÁC NÚT MẠNG LÂN CẬN Giả thiết rằng có tổng số M file trong mạng F = { f i | i = 1,2,3 M } 2.1 Giới thiệu Trong mạng không dây tùy biến, mỗi nút mạng có thể kết nối tới tất cả các nút mạng khác nằm trong giới hạn... khác trong trường hợp không thể truy cập được với các điểm cố định, chỉ những kết nối giữa những thành viên của đội cứu hộ đứng gần nhau mới thực hiện được Vì lý do này, một Phùng Minh Quân - Luận văn cao học Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 56 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 57 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng trong những ưu tiên trong việc quản lý. .. vào mạng cần phải hỗ trợ kết nối P2P để có thể mạng được quản lý chung), và thời gian duy trì hoạt động và kết nối của các phát hiện và kết nối với các thiết bị lân cận Phùng Minh Quân - Luận văn cao học Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 62 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 63 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 4.4.3 Lựa chọn giao thức quản lý topology. .. đánh giá chung cả 2 giao thức trong phần 3.3.3.3 Phùng Minh Quân - Luận văn cao học khác nhau Xét một số file âm nhạc được chia sẻ trong một mạng với N nút mạng U = {u i | 0 ≤ i ≤ N } Tập các ca sĩ là: S = {S k | 0 ≤ k ≤ Z } Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 44 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 45 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Trong đó Z là một... thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 3.3.2 Giao thức AWP 3.3.2.2 Triển khai giao thức 3.3.2.1 Mô tả giao thức Trong giao thức AWP [17], ta chia trục thời gian ra thành các time frame, mỗi time frame lại được chia thành T time slot có độ dài I và xây dựng một hàm bật tắt cho các nút mạng (WSF - Wakeup Schedule Function) trong. .. Quân - Luận văn cao học 42 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Để triển khai giao thức, mỗi nút cần lưu giữ một danh sách các nút mạng lân cận của nó, mỗi phần tử của danh sách bao gồm các trường sau: 43 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 3.3.3 Giao thức CAW Trong giao thức CAW [3], ta xây dựng các “cộng đồng ảo” giữa các nút mạng Ta định nghĩa một cộng... nó, nhưng vẫn đảm bảo rằng những nút mạng lân cận nhau có các khoảng thời gian “thức” trùng với nhau Như vậy, cơ chế bật tắt không đồng bộ dễ triển khai và Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 32 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng 33 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng được xem là thích hợp nhất đối với các mạng không dây tùy biến thông dụng dùng đường đi... file sau quả đề xuất được đưa trong bảng sau: 3000 giây Phùng Minh Quân - Luận văn cao học Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 54 55 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Bảng 3.4: Đề xuất sử dụng các thuật toán bật tắt nút mạng Tính chuyển động của nút mạng Có chuyển động Không chuyển động RAW Không nên sử dụng Nên sử dụng... Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 16 17 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng kết nối đến nút mạng đó để download tập tin Khi đó dễ xảy ra trường hợp tắc nghẽn mạng và nút mạng đó nhanh chóng cạn kiệt năng lượng Trong trường hợp này, cần áp dụng một cơ chế để giảm tải cho các nút mạng chứa nhiều tập tin được ưa thích Thuật... hạ tầng mạng • Hoạt động riêng: Bao gồm việc download file từ các nút khác Ta lượng hóa mức độ đóng góp này bằng metric sau mcontrb = i T puble Ti [4] Phùng Minh Quân - Luận văn cao học 18 19 Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng Giao thức quản lý topology trong mạng không dây ngang hàng i Trong đó T public biểu diễn khoảng thời gian mà trong đó nút mạng u i đóng góp vào mạng chung,