Nghiên cứu phát triển định tuyến tiết kiệm năng lượng cho mạng cảm biến không dây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Hà Nội -2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN TRUNG DŨNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ĐỊNH TUYẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Đức Hà Nội -2014 Lời cam đoan Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tác giả, không chép người Các số liệu kết nêu luận án hồn tồn trung thực chưa cơng bố Tác giả Nguyễn Trung Dũng Lời cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Đức nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tơi nhiều q trình nghiên cứu hồn thành Luận án Cũng xin chân thành cảm ơn Viện sau Đại học, Bộ môn Kỹ thuật thông tin - Viện Điện tử Viễn thông - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành nhiệm vụ nghiên cứu Tơi bày tỏ lòng biết ơn đến Gia đình tơi Bố mẹ, anh chị em bạn bè người ủng hộ động viên giúp đỡ thời gian làm Luận án Nguyễn Trung Dũng MỤCLỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 10 1.1 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.1.2 Đặc điểm cấu trúc mạng cảm biến 1.1.3 Kiến trúc giao thức mạng 1.1.4 Hai cấu trúc đặc trưng mạng cảm biến 1.1.4.1 Cấu trúc phẳng 1.1.4.2 Cấu trúc phân tầng 1.2 Ứng dụng mạng cảm biến không dây 1.2.1 Ứng dụng quân đội 1.2.2 Ứng dụng môi trường 1.2.3 Ứng dụng chăm sóc sức khỏe 1.2.4 Ứng dụng gia đình 1.3 Một số vấn đề thách thức kỹ thuật 1.3.1 Vấn đề lớp MAC 1.3.2 Vấn đề định tuyến 1.3.3 Vấn đề lượng 10 10 13 14 16 16 17 19 20 21 22 22 22 22 23 23 CHƯƠNG 2.TỐI ƯU ĐỊNH TUYẾN ĐA CHẶNG TIẾT KIỆM NĂNG 25 LƯỢNG 2.1 Các phương pháp định tuyến tiết kiệm lượng dựa kỹ thuật giảm 25 thiểu gói tin dư thừa 2.1.1 Phương pháp định tuyến mở rộng vòng Expanding Ring Search – 26 ERS 2.1.2 Đề xuất phương pháp định tuyến mở rộng vòng giảm thiểu số nút 30 tham gia định tuyến – Effcient Expanding Ring Search (EERS) 2.1.2.1 Kỹ thuật xác định thông tin nút lân cận cách hai bước nhảy 30 mạng 2.1.2.2 Làm tràn tin tìm đường hiệu 32 2.1.2.3 Tiết kiệm lượng tìm kiếm mở rộng vòng 35 2.1.2.4 Lưu đồ thuật tốn EERS 38 2.1.2.5 Mơ đánh giá 38 2.2 Các phương pháp định tuyến dựa vào lượng nút cảm biến nhằm 43 nâng cao thời gian sống mạng 2.2.1 Đề xuất phương pháp định tuyến dựa vào mức lượng nút 43 cảm biến để loại bỏ tuyến đường có lượng thấp 2.2.2 Đề xuất phương pháp định tuyến dựa vào hai điều kiện để chọn 49 đường tốt - Routing Dual Criterion (RDC) 2.2.3 Mô kết 51 2.3 Phương pháp định tuyến tiết kiệm lượng dựa điều khiển công 56 suất 2.3.1 Kỹ thuật điều khiển công suất 56 2.3.2 Đề xuất phương pháp định tuyến dựa điều khiển công suất 57 2.3.3 Mô đánh giá kết 58 i 2.4 Kết luận 65 CHƯƠNG 3.TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG MẠNG CẢM BIẾN 66 KHÔNG DÂY ĐA CHẶNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚC ĐỐN VỊ TRÍ CỦA ĐỐI TƯỢNG 3.1 Cơ sở lý thuyết toán học 3.1.1 Định lý xác suất Bayes 3.1.2 Hàm phân bố xác suất hàm mật độ xác suất biến ngẫu nhiên Hàm phân bố xác suất (Probability Distribution Function) 3.1.2.1 3.1.2.2 Hàm mật độ xác suất (Probability Density Function) 3.1.3 Kỳ vọng phương sai biến ngẫu nhiên 3.1.3.1 Kỳ vọng biến ngẫu nhiên 3.1.3.2 Phương sai biến ngẫu nhiên 3.1.4 Hàm phân phối xác suất Gaussian – Hàm phân phối chuẩn 3.1.5 Tiến trình Markov 3.1.6 Mơ hình hóa hệ thống không gian trạng thái động 3.1.7 Tiếp cận Bayes 3.1.8 Một số thuật toán theo vết dựa tiếp cận Bayes 3.2 Sơ lược số thuật toán dự đốn vị trí 3.2.1 Bộ lọc Kalman 3.2.2 Bộ lọc Kalman mở rộng 3.2.2.1 Những giới hạn mơ hình tuyến tính 3.2.2.2 Khai triển chuỗi Taylor 3.2.3 Kết luận 3.3 Thuật toán lọc chất điểm (Particle Filter) 3.3.1 Các điều kiện buộc thuật toán lọc chất điểm 3.3.2 Hướng tiếp cận lọc thuật toán lọc chất điểm 3.3.3 Lấy mẫu quan trọng (Importance Sampling) 3.3.4 Lấy mẫu quan trọng (Sequential Importance Sampling – SIS) đề lựa chọn hàm mật độ đề xuất 3.3.5 Vấn 66 67 3.3.6 Vấn đề thoái hóa mẫu giải pháp lấy mẫu lại (Resampling) 3.3.7 Thuật toán lọc chất điểm tổng quát (Generic Particle Filter –90 GPF) 3.3.8 Thuật toán lấy mẫu lại quan trọng (Sequential Importance91 Resampling – SIR) 3.3.9 Mô thuật toán SIR 92 3.4 Ứng dụng giám sát đối tượng mạng cảm biến không dây sử dụng lọc chất điểm PF 3.4.1 Mơ hình hóa toán 3.4.2 Đề xuất phương pháp thực lọc chất điểm 3.4.2.1 Pha khởi tạo N chất điểm 3.4.2.2 Pha lan truyền chất điểm 3.4.2.3 Pha tính tốn trọng số 3.4.2.4 Kết mô 3.5 Đề xuất mô hình giám sát theo vùng ii 67 67 68 68 68 69 69 70 70 71 73 73 74 78 78 79 80 81 81 82 83 84 88 89 99 99 100 100 101 102 103 105 3.6 Mô hình giám sát tồn mạng 3.7 Mơ đánh giá kết 3.8 Kết luận 108 110 116 KẾT LUẬN CHUNG 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ 132 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABR ADC AODV Avoid Bad Route Định tuyến loại bỏ tuyến đường xấu Analog-to-Digital Bộ chuyển đổi tương tự số Adhoc On-demand Distance Vector Định tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu AOMDV Adhoc On-demand Multipath Distance Định tuyến vector khoảng cách đa Vector đường theo yêu cầu BS Base Station Trạm gốc CNI Collecting Neighbors’ Information Pha thu thập thông tin nút lân cận giao thức định tuyến EERS CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access/ Cảm biến sóng mang đa truy cập/ tránh xung đột Collision Avoidance DSR Dynamic Source Routing Định tuyến theo nguồn EERS Effcient Expanding Ring Search Định tuyến tìm kiếm mở rộng vòng tối ưu EKF Extended Kalman Filter Bộ lọc Kalman mở rộng ERS Expanding Ring Search Định tuyến tìm kiếm mở rộng vòng GPF Generic Particle Filter Bộ lọc chất điểm tổng quát KF Kalman Filter Bộ lọc Kalman LEACH Low Energy Adaptive Clustering Định tuyến phân vùng tiết kiệm Hierarchy lượng MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập đường truyền NS2 Network Simulator Phần mềm mô mạng PDR Packet Delivery Ratio Tỷ lệ truyền gói tin thành cơng PF Particle Filter Bộ lọc chất điểm PRP Power Control Combined with Routing Định tuyến dựa điều khiển công suất Protocol RDC Routing dual criterion Định tuyến hai điều kiện RF Radio Frequency Sóng vơ tuyến RMS Root-Mean-Square Độ lệch phương trung bình ROF Reducing the Overhead of Flooding Pha giảm thiểu tin dư thừa giao thức định tuyến EERS RREP Route Reply Bản tin trả lời chứa thông tin tuyến đường định tuyến RREQ Route Request Bản tin tìm đường SIR Sequential Importance Resampling Lây mẫu lại quan trọng SIS Sequential Importance Sampling Lấy mẫu quan trọng TTL Time to Live Thời gian sống WSN Wireless Sensor Network Mạng cảm biến không dây TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] W.R Heinzelman, A Chandrakasan, H Balakrishnan (2000) Energy-Eficient Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks System Sciences, 2000 rd Proceedings of the 33 Annual Hawaii International Conference, ISBN 0-7695-0493-0, January 2000 [2] [3] Heinzelman Wendi B., Chandrakasan Ariantha P., Balakrishnan Hari Ram (2002) An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks Journal & Magazines, pp 660-670, Oct 2002 Lindsey, S., Raghavendra, C.S., (2002) PEGASIS: Power-Eficient Gathering in Sensor Information Systems, IEEE, Aerospace Conference Proceedings, 2002, pp 3-1125 – 31130 Vol [4] David B Johnson, David A Maltz (1996) Dynamic Source Routing in Adhoc Wireless Neworks Springer, Mobile Computing, The Kluwer International Series in Engineering and Computer Science Volumes 353, pp 153-181, 1996 [5] S Preethi, B Ramachandran (2011) Energy Efficient Routing Protocol for Mobile Adhoc Networks International Conference on Emerging Trends in Networks and Computer Communications, pp 136-141, 2011 [6] Nguyen Thanh Tung (2012) Heuristic Energy-Eficient Routing Solutions to Extend the Lifetime of Wireless Ad-hoc Sensor Networks Intelligent Information and Database Systems, Lecture Notes in Computer Science, Volume 7197, pp 487-497 [7] Nguyen Thanh Tung, Phan Cong Vinh (2013) The Energy-Aware Operational Time of Wireless Ad-hoc Sensor Networks Springer Journal, Mobile Networks and Applications, Volume 18, Issue 3, pp 454-463, 2013 [8] Pham Van Tien, Tran Huu Cuong, Nguyen Tien Dung, Trinh Phuong Dung (2012) Adaptive Combined Power Control and Routing for Lengthening Connectivity in WSNs ATC, International Conference on Advanced Technologies for Communications, pp 6972, 2012 [9] Thanh Tung Nguyen, Van Duc Nguyen (2012) Optimizing the Operating Time of Wireless Sensor Network EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, ISSN 1687-1499, 2012 [10] Pham Van Tien (2011-2012), Wireless Sensor-Actor Networks Supporting Forestry Joint VietNam-Korea International Project,MOU, 2011-2012 125 [11] Pham Van Tien (2012-2013) Group Multimedia Communication over Wif Direct and Adhoc Connections of Samsung Mobile Devices Samsung-funded Project SOW2, 20122013 [12] J.-E Garcia, A K Kyamakya, K Jobmann (2003) A Novel DSR-based Energy-efficient Routing Algorithm for Mobile Ad Hoc Netowrks Vehicular Technology Conference, th 2003, VTC 2003-Fall, IEEE 58 , Print ISBN: 0-7803-7954-3, pp 2848-2854, 2003 [13] J Van Greunen, D Petrovic, A Bonivento, J Rabaey, K Ramchandran, A.S Vincentelli (2004) Adaptive Sleep Discipline For Energy Conservation And Robustness In Dense Sensor Networks IEEE International Conference on Communications, Print ISBN: 0-7803-8533-0, pp 3657-3662 Vol 6, 2004 [14] Mihaela Cardei, Ding-Zhu Du (2005) Improving Wireless Sensor Network Lifetime Through Power Aware Organization Journal: Wireless Networks, Volume 11, Issue 3, pp 333-340, Print ISSN: 1022-0038, Online ISSN: 1572-8196, May 2005 [15] Wei Ye, J Heidemann, D Estrin (2002) An Energy-Eficient MAC Protocol For st Wireless Sensor Networks INFOCOM 2002, 21 Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies Proceedings, IEEE, Print ISBN: 0-78037476-2, pp 1567-1576 vol.3 [16] Yongrui Chen, Weidong Yi, Yang Yang (2011) Energy Eficient Cooperative Communication For Sensor Networks: A Cross-Layer Approach Consumer Communications and Networking Conference, IEEE 2011, Print ISBN: 978-1-42448789-9, pp 793-797 [17] Woonkang Heo, Minseok Oh (2008) Performance of Expanding Ring Search Scheme in AODV Routing Algorithm Second International Conference on Future Generation Communication and Networking, Vol 2, pp 128-132, 2008 [18] C.K Toh (2001) Maximum Battery Life Routing to Support Ubiquitous Mobile Computing in Wireless Adhoc Networks IEEE Communications Magazine, pp 138-147, 2001 [19] G Welch and G Bishop (2006) An Introduction to the Kalman Filter Tech rep., University of North Carolina at Chapel Hill, July 2006 [20] Xin Li, Kejun Wang, Wei Wang, Yang Li (2010) A Multiple Object Tracking Method Using Kalman Filter IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA), pp 1862-1866, 2010 126 [21] Conmaniciu, Ramesh, V., Meer, P (2003) Kernel-based Object Tracking IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, pp 564-577, 2003 127 [22] Shiuh-Ku Weng, Chung-Ming Kuo, Shu-Kang Tu (2006) Video Object Tracking Using Adaptive Kalman Filter Journal of Visual Communication and Image Representation, Volume 17, Issue 6, pp 1190-1208, 2006 [23] Alper Yilmaz, Omar Javed, Mubarak Shah (2006) Object Tracking: A Survey Journal ACM Computing Surveys (CSUR), Article No 13, 2006 [24] C Perkins, E Royer, S Das (2003) Ad-hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing Draf-ietf-manet-aodv-13.text, IETF Internet Draf, 2003 IEFT, RFC 3561: http://www.ietf.org/rfc/rfc3561.txt [25] Jacquet, P Muhlethaler, P Clausen, T Laouiti, A Quayyum, A Viennot, L (2001) Optimized Link State Routing Protocol for Adhoc Networks, Multi Topic Conference, 2001 IEEE INMIC 2001 Technology for the 21th Century Proceedings IEEE International, pp 62-68, 2001 [26] Jun Zheng, Abbas Jamalipour (2009) Wireless Sensor Networks: A Networking Perspective Published by John Wiley & Son Ltd [27] Waltenegus Dargie, Christian Poellabauer (2010) Fundamentals of wireless sensor networks: theory and practice Published by John Wiley & Son Ltd [28] Jagannathan Sarangapni (2007) Wireless Ad hoc and Sensor Networks: Protocols, Performance, and Control CRC Press, Taylor & Francis Group [29] P Gupta, P R Kumar (2000) The capacity of wireless networks IEEE Transactions on Information Theory, Vol 46(2), pp 388-404, 2000 [30] Marina M.K, Das S.R (2001) On-demand Multipath Distance Vector Routing in Ad hoc Networks Network Protocols, 2001, Ninth International Conference, Print ISBN 07695-1429-4, pp 14-23, Nov 11-14 2001 [31] Vikas Kawadia and P R Kumar (2005) Principles and Protocols for Power Control in Ad hoc Networks IEEE Journal on Selected Areas in Communication, Volume 23, Issue 1, ISSN: 0733-8716, pp 76-88, Jan 2005 [32] I Stojmenovic, X Lin (2001) Power-Aware Localized Routing in Wireless Networks IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Volume 12 Issue 11,pp 11221133, Nov 2001 [33] C Ang and S, Wen (2008) Signal Strength Sensitivity and Its Efects on Routing in Maritime Wireless Networks 33rd IEEE Conference in Local Computer Networks, 2008 128 [34] P Bergamo , A Giovanardi , R Giovanardi , A Travasoni , D Maniezzo , G Mazzini , and M Zorzi (2004) Distributed Power Control for Energy Eficient Routing in Ad-hoc Networking Protocol Journal of Wireless Networks, pp vol 10, no 1, 29-42, Jan 2004 [35] Mao Ye, Chengfa Li, Guihai Chen, Jie Wu (2005) EECS: An Energy Eficient Clustering Scheme In Wireless Sensor Networks Performance, Computing, and Communications Conference, IPCCC 2005, 24 7803-8991-3, pp 535-540, 2005 th IEEE International, Print ISBN: 0- [36] J Gnanambigai, N Rengarajan, K Anbukkarasi (2013) Q-Leach: An Energy Eficient th Cluster Based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks International Conference on Intelligent Systems and Control (ISCO), Print ISBN: 978-1-4673-4359-6, pp 359-362, 2013 [37] O Younis, Fahmy, Sonia (2004) Distributed Clustering in Ad-hoc Sensor Networks: a Hybrid, Energy-Eficient Approach Twenty third Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, INFOCOM 2004, Print ISBN: 0-7803-83559, 2004 [38] F Bouabdallah, N Bouabdallah, R Boutaba (2008) Load-Balanced Routing Scheme for Energy-Efficient Wireless Sensor Networks Global Telecommunications Conference, IEEE GLOBECOM, Print ISBN: 978-1-4244-2324-8, pp 1-6, 2008 [39] Swimpy Pahuja, Jaya Chugh, Ram Kumar (2012) Distributed Load Balancing (DisLB) in Grid Wireless Sensor Network Proceeding of the International Conference on Soft Computing for Problem Solving (SocProS 2011), Volume 1, Print ISBN: 978-81-3220486-2, Online ISBN: 978-81-322-0487-9, pp 289-299, Copyright 2012 [40] Sofie Pollin, Bruno Bougard, Rahul Mangharam, Francky Catthoor, Ingrid Moerman, Ragunathan Rajkumar, Liesbet Van der Perre (2005) Optimizing Transmission And Shutdown For Energy-Eficient Real-Time Packet Scheduling In Clustered Ad Hoc Networks EURASIP Journal on Wireless Communication and Networking, Volume 2005 Issue 5, pp 698-711, Oct 2005 [41] A Sinha, A Chandrakasan (2001) Dynamic Power Management In Wireless Sensor Networks Design and test of Computers, IEEE, Volume 18 Issue 2, ISSN: 0740-7475, pp 62-74, 2001 [42] A Moragrega, C Ibars, Yan Geng (2009) Energy Eficiency of A Cooperative Wireless Sensor Network IWCLD ’09 Second International Workshop on Cross Layer Design, Print ISBN: 978-1-4244-3302-5, Online ISBN: 978-1-4244-3302-5, pp 1-5, 2009 129 [43] Qingchun Ren, Xiuzhen Cheng (2010) Latency-Optimized and Energy-Eficient MAC Protocol for Underwater Acoustic Sensor Networks: A Cross-Layer Approach 130 EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2010, DOI: 10.1155/2010/323151 [44] Garrick Ing (2005) Distributed Particle Filter for Object Tracking in Sensor Networks A thesis submitted to McGill University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Masters of Engineering, Dec 2005 [45] Thomas Bayes, Mr Price (1763) An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Volume 53, pp 370-418, 1763 [46] G Barnard (1958) Studies in the History of Probability and Statistics: IX Thomas Bayes’ An Essay Towards Solving a Problem in the Doctrine of Chances Biometrika Vol 45, pp 293-315, 1958 [47] Patrick Billingsley (1995) Probability and Measure John Wiley and Sons, ISBN 0-47100710-2, Section 14, 1995 [48] M Abromawitz, I A Stegun (1972) “Probability Functions”, Chapter 26 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables printing, pp 925-964, 1972 [49] Catherine Forbes, Merran Evans, Nicholas Hastings, Brian Peacock (2011) Statistical Distributions Fourth Edition, Published by John Wiley and Sons, 2011 [50] J R Norris (2010) Probability and Measure Lecture notes, University of Cambridge, 2010 [51] Branko RISTIC, Sanjeev ARULAMPALAM, Neil GORDON (2004) Beyond the Kalman Filter: Particle Filter For Tracking Applications Hartech House Publisher, 2003 [52] R.E Kalman (1960) A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems Transactions of the ASME, Journal of Basic Engineering, 82 (Series D), pp 35-45, 1960 [53] Brain D.O Anderson, John B More, Optimal Filtering Publisher: Prentice-Hall, 1979 [54] M.S Arulampalam, S Maskell, N Gordon, T Clapp (2002) A Tutorial on Particle Filters for Online Nonlinear/ non-Gaussian Bayesian Tracking IEEE Transactions on Signal Processing, Volume 50, Issue 2, pp 174-188, 2002 131 th [55] N Gordon, D Salmond, and A F M Smith, (1993) Novel Approach to Nonlinear/ nongaussian Bayesian State Estimation, Radar and Signal Processing, IEEE Proceddings, vol 140, no 2, pp 107-113, Apr 1993 132 [56] Bo Jiang and Ravindran, B (2011) Completely Distributed Particle Filters for Target Tracking in Sensor Networks, Parallel & Distributed Processing Symposium (IPDPS), 2011 IEEE International, pp.334-344, 2011 [57] W.B Heinzelman, A.P Chandrakasan (2002) An Application Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks IEEE Transaction on Wireless Communications, 1(4), pp 660–670, Oct 2002 [58] Saha Misra, S Dolui, A Das (2005) Enhanced-Eficient Adaptive Clustering Protocol for Distributed Sensor Networks IEEE ICON, Volume 1, ISSN 1531-2216, Nov 2005 [59] Theodore S Rappaport (2002) Wireless Communications Principles and Practice, Second Edition Copyright 2002, 1996 Prentice Hall PTR, Prentice-Hall, Inc Upper Saddle River, NJ 07458, ISBN: 0130422320 [60] Bhatti, S., Jie Xu (2009) Survey of Target Tracking Protocols Using Wireless Sensor Network The Fifh International Conference on Wireless and Mobile Communications, pp 110-115, 2009 [61] I F Akyildiz, I H Kasimoglu (2004) Wireless Sensor and Actor Networks: Research Challenges Ad Hoc Networks Journal (Elsevier), Vol 2, No 4, pp 351-367, October 2004 [62] C.K Toh (2001) Maximum Battery Life Routing to Support Ubiquitous Mobile Computing in Wireless Adhoc Networks IEEE Communications Magazine, pp 138-147, June 2001 [63] Safwat, A et al (2002) Energy-Aware Routing in MANETs: Analysis and Enhancements th ACM International Workshop on Modeling Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems, pp 46-53, 2002 [64] K Deepak Samuel, S Murali Krishnan, K Yashwant Reddy, K Suganthi (2011) Improving Energy Eficiency in Wireless Sensor Network Using Mobile Sink Advances in Networks and Communications, Communications in Computer and Information Science, Volume 132, pp 63-69, 2011 [65] B.H Liu, et al (2004) An Energy Eficient Select Optimal Neighbor Protocol for th Wireless Ad hoc Networks Proceedings of the 29 Annual IEEE International Conference on Local Computer Networks (LCN'04), Washington, DC, USA, IEEE Computer Society 2004, pp 626-633 [66] N Shrestha,B Mans (2005) Reception-Aware Power Control in Ad Hoc Mobile Networks The Third International Conference on Innovative Applications of 133 Information Technology for Developing World (Asian Applied Computing Conference (AACC 2005)), Kathmandu, Nepal, December 2005 [67] Chen.Y et al (2003) On Selection of Optimal Transmission Power for Ad hoc Networks th 36 Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS'03) - Track 9, Washington, DC, USA (2003) [68] Stefano Basagni, Marco Conti, Silvia Giordano, Ivan Stojmenovic (2004) Mobile Ad hoc Networking Copyright by the Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2004 [69] R Hassin (1992) Approximation Schemes for the Restricted Shortest Path Problem Mathematics of Operations Research, vol 17, No 1, pp 36-42, 1992 Published by INFORMS [70] I Park, I Pu (2007) Energy Eficient Expanding Ring Search Proceeding of the First Asia International Conference on Modelling & Simulation, pp 198-199, 2007 [71] Jagannathan Sarangapani(2007) Wireless Adhoc and Sensor Networks Copyright 2007 by Taylor & Francis Group, LLC [72] V D Nguyen, H Hass, K Kyamakya, J C Chedjou, T H Nguyen, S Yoon, H Choo (2009) Decentralized Dynamic Sub-carrier Assignment for OFDMA-based Adhoc and Cellular Networks IEICE Transactions on Communications, vol E92.B, Issue 12, pp 3753-3764, Dec 2009 [73] H Yaghoobi (2004) Scalable OFDMA Physicallayer in IEEE 802.16 Wireless MAN Intel Technology J., vol 8, no 3, pp 201 – 212, 2004 [74] V Venkataraman, J J Shynk (2004) Adaptive Algorithms for OFDMAWireless Ad hoc Networks With Multiple Antennas Conference Record of the Thirty-Eighth Asilomar Conference onSignals, Systems and Computers, 2004 [75] S W.Kim, and B Kim (2009) OFDMA-Based Reliable Multicast MAC Protocol for Wireless Ad-hoc Network ETRI Journal, vol.31, no.1, Feb.2009 [76] M Stemick, H Rohling (2007) OFDM-FDMA Scheme for the Uplink of a Mobile Communication System Wireless Personal Communications,vol 40, no 2, pp 157-170, Jan 2007 [77] H Rohling and R Grunheid (1997) Performance Comparison of Different Multiple Access Schemes for the Downlink of an OFDM Communication System In Proceedings of the 47th IEEE Vehicular Technology Conference , vol 3, Phoenix, Arizona, USA, pp 1365 –1369, May 1997 134 [78] G Li and H Liu (2003) Downlink Dynamic Resource Allocation for Multi-cell OFDMA System In Proceedings of the IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2003-Fall), vol 3, Orlando, Florida, USA, pp 1698 – 1702, October 2003 [79] Dan Simon (2006) Optimal State Estimation Kalman, H Infnity, and Nonlinear Approaches Copy-right 2006 by John Wiley Son [80] Joo-Han Song, V.M.S Wong, V.C.M Leung (2004) Eficient On-demand Routing for Mobile Adhoc Wireless Access Networks Published in IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol 22, Issue 7, pp 1374-1383, ISSN: 0733-8716, 2004 [81] Stefanos A Nikolidakis, Dionisis Kandris, Dimitrios D Vergados, Christos Douligeris (2013) Energy Eficient Routing in Wireless Sensor Networks Through Balanced Clustering MDPI Algorithm Journal 2013, ISSN 1999-4893, pp 29-42, published Jan 2013 [82] Costa, F.M., Ochiai, H (2011) Energy-Eficient Physical Layer Design for Wireless Sensor Network Links IEEE International Conference on Communication, pp 1-5, June 2011 [83] Zhe Chen (2003) Bayesian Filtering: From Kalman Filters to Particle Filters, and Beyond, Adaptive System Lab, McMaster University, Hamilton 2003 [84] W.B Heinzelman, A.P Chandrakasan, H Balakrishnan (2000) Energy-Efficient rd Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks 33 Hawaii International Conference Systems Sciences, Jan 2000 [85] J Zhang et al (2005) A Cluster-Based Energy-Eficient Scheme for Sensor Networks Proceedings of the Sixth International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies (PDCAT’05), pp 191 – 195, Dec 2005 [86] R Chang et al (2006) An Energy Eficient Routing Mechanism for Wireless Sensor th Networks Proceedings of the 20 International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA’06), Volume 2, ISSN 1550-445X, April 2006 [87] Q Nguyen Trung, T Ngo Quynh, V Tran Quang, (2014) A Low Duty-cyle Mac Protocol for Target Tracking in Wireless Sensor Networks, in Proceedings of the 2014 IEEE Fifh International Conference on Communication and Electronics (ICCE 2014), 2014 [88] N Ahmed, T Bessell, S Kanhere, N Gordon and S Jha, (2010), Detection and Tracking Using Particle-Filter-Based Wireless Sensor Networks, IEEE Trans On Mobile Computing, Vol 9, No 9, pp 1332-1345, 2010 135 [89] Nguyen Chan Hung (2008-2010), Ubiquitous and Mobile, KC.01.10/06-10 HaNoi University of Science and Technology, 2008-2010 136 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ * Các cơng trình cơng ố luận án: [1] Duy Ngoc Pham, Van Duc Nguyen, Van Tien Pham, Ngoc Tuan Nguyen, Xuan Bac Do, Trung Dung Nguyen, Claus Kuperschmidt, Thomas Kaiser (2010) An Expending Ring Search Algorithm For Mobile Adhoc Networks The 2010 IEEE International Conference on Advanced Technologies for Communications, Print ISBN 978-1-42448875-9, INSPEC Accession Number 11707149, pp 39-44, 2010 [2] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen,Thanh Tung Nguyen, Van Tien Pham, Trong Hieu Pham,Wakasugi Koichiro (2013) An Energy-Eficient Ring Search Routing Protocol Using Energy Parameters in Path Selection Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering (Springer) Volume 109, 2013, pp 72-85, ISSN: 1867-8211 (Print) 1867-822X (Online), 2013 [3] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen, Thanh Tung Nguyen, Trong Hieu Pham, Ngoc Tuan Nguyen, Wakasugi Koichiro (2013) Routing Dual Criterion Protocol The 7th ACM International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication, Article No 51, ISBN 978-1-4503-1958-4, 2013 [4] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen, Thanh Tung Nguyen, Hung Tin Trinh, Ngoc Tuan Nguyen, Wakasugi Koichiro (2013) A New Evaluation of Particle Filter Algorithm And Apply It To The Wireless Sensor Networks IEEE International Conference on Computing, Management & Telecommunications, Print ISBN 978-1-4673-2087-0, pp 169-174, 2013 [5] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen, Ngoc Tuan Nguyen, Tien Dung Nguyen, Hung Tin Trinh, Tien Dat Luu (2013) Using Energy Eficiently With Regional Monitoring Model in Wireless Sensor Networks Journal of Science and Technology, No95-2013, ISSN 0868-3980, pp.58-64, 2013 [6] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen (2014) A Routing Protocols Based on Energy Parameter in Wireless Sensor Adhoc Network Journal of Science and Technology, No.23, ISSN 0868-3980, pp 122-126, 2014 [7] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen, Tien Pham Van, Wakasugi Koichiro, Ngoc Tuan Nguyen, (2014) Power Control Combined with Routing Protocol for Wireless Sensor Networks IEEE International Conference on Computing, Management & Telecommunications, Print ISBN 978-1-4799-2904-7, pp 205-210, 2014 [8] Trung Dung Nguyen, Van Duc Nguyen (2014) An Architecture of Ahhoc-based Marine 137 Communication Network Journal of Science and Technology, 2014 (accepted) 138 Các cơng trình cơng ố khác có liên quan [1] Van Duc Nguyen, Duyen Trung Ha, Van Tien Pham, Trung Dung Nguyen, Thu Nga Nguyen, Hyunseung Choo (2012) OFDMA-Based MAC Protocol for Adhoc and Multihop Networks The 6th ACM International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication Proceedings, Article No.2, ISBN 978-1-4503-1172-4, 2012 [2] Khanh Nguyen Quang, Van Duc Nguyen, Trung Dung Nguyen, Tien Hoa Nguyen, Guillaume Gelle (2013) MAC and Routing integration performance improvements in OFDMA-Based Multi-hop and Ad-hoc Networks IEEE International Conference on Computing, Management & Telecommunications, Print ISBN 978-1-4673-2087-0, pp 5-10, 2013 [3] Khanh Nguyen Quang, Van Duc Nguyen, Trung Dung Nguyen, Hyun seung Choo (2013) Cross-Layer OFDMA-Based MAC and Routing Protocol for Multihop Adhoc Networks The 13th Springer International Conference on Computational Science and Its Applications, Print ISBN 978-3-642-39636-6, Online ISBN 978-3-642-39637-3, Series ISSN 0302-9743, pp 157-172, 2013 [4] Khanh Nguyen Quang, Van Duc Nguyen, Trung Dung Nguyen (2013) Optimized MAC th and Network cross layer protocol for OFDMA based Ad-hoc Networks The IEEE International Conference on Ubiquitous and Future Networks, ISSN 2165-8528, INSPEC Accession Number 13840434, pp 718-723, 2013 [5] Thu Nga Nguyen, Xuan Lai, Bach Tran, Quoc Khuong Nguyen, Trung Dung Nguyen,Van Duc Nguyen (2014) Performance Analysis of the VBLAST Algorithm for MIMO-OFDMA Systems on Spatial Correlated Channels IEEE International Conference on Computing, Management & Telecommunications, Print 978-1-47992904-7, pp 146-151, 2014 139 ... đường tiết kiệm lượng, cân lượng nút cảm biến Do luận án tập trung vào việc nghiên cứu phát triển giao thức định tuyến truyền đa chặng mạng cảm biến không dây nhằm đạt mục tiêu tiết kiệm lượng Tình... MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 10 1.1 Cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc mạng cảm biến không dây 1.1.2 Đặc điểm cấu trúc mạng cảm biến 1.1.3 Kiến trúc giao thức mạng. .. vehicle-to-vehicle trường hợp đặc biệt mạng không dây đặc biệt adhoc Bên cạnh adhoc, mạng cảm biến không dây dạng mạng không dây đa chặng Mạng cảm biến bao gồm nhiều nút cảm biến cài đặt phạm vi rộng, chúng