DSpace at VNU: Nghiên cứu, đánh giá và mô phỏng một số giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây

Nghiên cứu, đánh giá mô số giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây Lưu Hồng Vũ Trường Đại học Cơng Nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70 Người hướng dẫn: PGS.TS Vương Đạo Vy Năm bảo vệ: 2009 Abstract: Tổng quan mạng cảm biến không dây (WSN): đưa định nghĩa, cấu trúc mạng WSN, yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc mạng WSN, khó khăn việc phát triển mạng WSN Giới thiệu định tuyến mạng WSN: nêu lên vấn đề phải đối mặt định tuyến, đưa giao thức định tuyến dùng mạng cảm biến cách phân loại, tiếp cận với vấn đề Giới thiệu loại định tuyến giao thức trung tâm liệu, giao thức phân cấp giao thức dựa vào vị trí Nghiên cứu kiến trúc giao thức LEACH: khái niệm LEACH, cách hình thành cụm (Cluter) nút chủ cụm (Cluster Head) WSN; pha thiết lập pha ổn định LEACH; tồng hợp liệu nút chủ cụm; thuật toán nâng cao LEACH LEACH–C LEACH–F Sử dụng NS – phần mềm mô mạng điều khiển kiện riêng rẽ hướng đối tượng, phát triển UC Berkely, viết ngôn ngữ C++ OTcl để mô WSN hệ điều hành Ubuntu: Khái quát phần mô mạng NS – xây dựng mơ hình phần mềm cho giao thức mạng Phân tích nghiên cứu vấn đề lượng, thời gian sống, liệu truyền thời gian trễ trạm gốc Keywords: Giao thức định tuyến; Mạng cảm biến không dây; Viễn thông Content LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, tiến khoa học kỹ thuật, việc sản xuất thiết bị cảm biến nhỏ chi phí thấp trở nên khả thi mặt kỹ thuật mặt kinh tế Việc thiết kế thực có hiệu mạng cảm biến không dây trở thành lĩnh vực thu hút nhiều quan tâm tiềm ứng dụng mạng cảm biến lĩnh vực đời sống hàng ngày y tế, công nghiệp, quân sự…Tuy vậy, việc thiết kế thực có hiệu mạng cảm biến khơng dây phải đối mặt với nhiều thách thức, thách thức lớn mạng cảm biến nguồn lượng bị giới hạn nạp lại, nhiều nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện khả sử dụng hiệu lượng toàn mạng Xuất phát từ phát từ yêu cầu thực tế đó, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá mơ số giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây” thực việc giới thiệu cách tổng quan mạng cảm biến không dây, giao thức giải thuật định tuyến thường dùng: LEACH, LEACH-C, MTE, STAT-CLUSTER, đồng thời sử dụng phần mềm NS-2 để mơ phỏng, đánh giá giao thức Luận văn gồm có chương: Chương 1: Tổng quan mạng cảm biến không dây (WSN): đưa định nghĩa, cấu trúc mạng WSN, yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc mạng WSN, thách thức mà mạng WSN phải đối mặt Chương 2: Định tuyến mạng cảm biến không dây: đưa vấn đề phải đối mặt định tuyến, đưa giao thức định tuyến dùng mạng cảm biến trình bày cách phân loại cách tiếp cận với vấn đề Ba loại định tuyến đưa chương giao thức trung tâm liệu, giao thức phân cấp giao thức dựa vào vị trí Chương 3: Kiến trúc giao thức LEACH: khái niệm LEACH, cách hình thành cụm (Cluster) nút chủ cụm (Cluster Head) LEACH; pha thiết lập pha ổn định LEACH; tổng hợp liệu nút chủ cụm; thuật toán nâng cáo LEACH LEACH-C LEACH-F Chương 4: Sử dụng NS-2 để mô WSN hệ điều hành Ubuntu: Khái quát phần mềm mô mạng NS-2 xây dựng mơ hình phần mềm mơ cho giao thức mạng Phân tích nghiên cứu vấn đề lượng, thời gian sống, liệu truyền thời gian trễ trạm gốc References [1]-Bhaskar Krishnamachari, “Networking Wireless Sensors”, Cambridge University Press, 2005 [2]-HolgerKarl and AndreasWillig, “Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks”, John Wiley & Sons, Ltd, 2005 [3]-I.F Akyildiz, W Su*, Y Sankarasubramaniam, E Cayirci, “Wireless sensor networks: a survey”, Broadband and Wireless Networking Laboratory, School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332, USA, Received 12 December 2001; accepted 20 December 2001 [4]-Jamal N Al-Karaki Ahmed E Kamal, “Routing Techniques in Wireless Sensor Networks”, Dept of Electrical and Computer Engineering Iowa State University, Ames, Iowa 50011 [5]-Kazem Sohraby, Daniel Minoli, Taieb Znati, “Wireless sensor networks technology protocols and applications”, John Wiley & Sons, Ltd, 2007 [6]-K Kalpakis, K Dasgupta, and P Namjoshi, “Maximum Lifetime Data Gathering and Aggregation in Wireless Sensor Networks”, In the Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Networking (ICN'02), Atlanta, Georgia, August 26-29, 2002 pp 685-696 [7]-“The MIT uAMPS code ns extensions”, Massachusett Institute of Technology Cambridge, August 2007 [8]-“The NS Manual”: http://www.isi.edu/nsnam/ns/doc/index.html [9]-W Rabiner Heinzelman, A Chandrakasan, and H Balakrishnan, “Energy-Efficient Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks”, Proceedings of the 33rd International Conference on System Sciences (HICSS '00), January 2000, pp 1-10 ... nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện khả sử dụng hiệu lượng toàn mạng Xuất phát từ phát từ yêu cầu thực tế đó, đề tài Nghiên cứu, đánh giá mô số giao thức định tuyến mạng cảm biến không dây ... quan mạng cảm biến không dây (WSN): đưa định nghĩa, cấu trúc mạng WSN, yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc mạng WSN, thách thức mà mạng WSN phải đối mặt Chương 2: Định tuyến mạng cảm biến không dây: ... mặt định tuyến, đưa giao thức định tuyến dùng mạng cảm biến trình bày cách phân loại cách tiếp cận với vấn đề Ba loại định tuyến đưa chương giao thức trung tâm liệu, giao thức phân cấp giao thức