Mô hình kịch bản

Như hình vẽ dưới đây, giả sử có 5 nodes được mô phỏng trong kịch bản này và để khái quát hóa các node có vài trò như nhau về thu – phát. Trong đó, Node 2 được xác định là node next-hop của Node 1 và Node 6 nhằm mục đích chuyển tiếp data từ Node nguồn 1 tới Node đích 6. Đồng thời Node 4 cũng tham gia gửi data tới Node 5. Tương tự như các kịch bản trước, cũng xảy ra nhiễu CCI giữa các cặp thu – phát đồng thời này.

Theo công thức (3.4.3) đã trình bày ở trên, việc xác định được Node nexthop 2 theo công thức:

)

max

nR

E(D =

n+1

Trong đó: n là số node lân cận của Node nguồn 1; R là bán kính xác định phạm vi vùng phủ của Node nguồn.

Theo đó, ở kịch bản này việc chọn next-hop với khoảng cách maximum từ node nguồn hay node gần đích nhất sẽ làm giảm số hop được chọn trong quá trình định tuyến. Cụ thể thuật toán mô phỏng Node 1 sẽ không chọn Node 3 như những phương pháp khác (Greedy hay tìm đường ngắn nhất). Mà theo thuật toán nó sẽ chọn ra Node 2 làm node nexthop cho nó với điều kiện khoảng cách từ

61

node nguồn đến nexthop là lớn nhất, gần node đích hơn và đảm bảo được chất lượng môi trường kênh cần kết nối.

Hình 4.6 Mô hình kịch bản đa chặng

Theo như [13] đã tính toán, mô hình hóa toán học cho phương pháp đề xuất chọn nexthop cũng như kết quả mô phỏng như hình 4.7 dưới đây.

Hình 4.7 Thông lượng mạng phụ thuộc số nodes

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 50 100 150 200 250 300 Number of Nodes (n) Th ro u g h p u t ( in M p b s )

62

Ở đó, các node trong vùng truyền là cố định, kết quả mô phỏng chỉ ra rằng thông lượng của mạng tăng rất nhanh từ lúc khởi tạo. Khi số node trong mạng tăng dần đến trạng thái bão hòa thì thông lượng không tăng nữa, kết quả cho thấy khi số node ở khoảng 85 nodes thì thông lượng mạng đạt trạng thái bão hòa ứng với các node truyền trong vùng cố định.

Trong mô hình kịch bản như hình 4.7 ở trên, tương tự như ở kịch bản trên ta cũng minh họa lại bằng mô hình toán học như sau:

Hình 4.8 Mô hình kịch bản đa chặng

Trong kịch bản này, giả sử Node nguồn 1 là chuyển động dọc theo phương ngang hướng về phía Node 2 cũng như hướng về Node đích 6. Các node còn lại là cố định.

Ở thời điểm khởi tạo, giả sử Node 1 nhận Node 2 làm node nexthop của nó để chuyển tiếp data tới node đích 6, việc xác định được Node 2 như đã phân tích ở trên. Sau khoảng thời gian t nào đó, giả sử Node 1 di chuyển về phía Node 2 và gặp nhau. Lúc này giả sử Node 1 vẫn muốn kết nối đến Node 6 và thuật toán xác định khoảng cách nguồn-đích ngắn nhất khi này là kết nối trực tiếp Node1 đến Node 6. Tương tự như các kịch bản ở trên, ở thời điểm này kết nối quay trở lại là kết nối trực tiếp nguồn đích.

Như kết quả mô phỏng ở hình 4.9 dưới đây cho thông lượng của các node tham gia vào mạng, ta thấy được tại vị trí 0 ( tương ứng Node 1 đã di chuyển được 200m kể từ vị trí ban đầu của nó) thì thông lượng của toàn mạng đạt hiệu

63

quả sử dụng cao nhất. Thật vậy như minh họa toán học trên, khoảng cách từ Node 1 đến Node 6 lúc này tương ứng Dmin cũng tương tự như việc đánh giá như trong kịch bản 2.

Thêm nữa, trên kết quả cũng cho thấy nếu xét trong giai đoạn Node 1 từ vị trí khởi tạo của nó hướng dần về đích, thông lượng trung bình là tăng dần tuy nhiên do hiệu quả sử dụng các sóng mang con là không cao. Nguyên nhân do có sự can nhiễu CCI từ Node 4 đang phát sẽ ảnh hưởng cả Node 2 và Node 6.

Hình 4.9 Kết quả mô phỏng thông lượng trong mạng Adhoc đa chặng

4.3 Kết luận chƣơng

Trong chương này, tác giả đã xây dựng các kịch bản đơn, đa chặng trong mạng adhoc và phân tích, đánh giá kết quả của từng kịch bản đó. Đối với các kịch bản đơn giản đơn chặng, mục đích là tiền đề để chọn ra được mức ngưỡng tối ưu trong thuật toán DSA, để từ đó sử dụng để phân tích với kịch bản đa chặng. Kết quả mô phỏng, đánh giá cho thấy hiệu quả sử dụng các sóng mang con cũng như thông lượng mạng phụ thuộc nhiều vào vị trí tương đối giữa nguồn và đích. -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Distances in meters Th ro u g h p u t o f N o d e 1 -N o d e 6 & N o d e 4 -N o d e 5 I thr = -60 dBm,  min = 16 dB

64

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU

Trong luận văn, tác giả đề xuất đã nghiên cứu thuật toán cấp phát kênh động DSA và đề xuất giao thức xuyên lớp giữa lớp NET và lớp MAC dựa trên thuật toán cấp phát kênh động DSA. Thuật toán cấp phát kênh động DSA hỗ trợ giảm các vấn đề nhiễu xuyên kênh và node ẩn, node hiện trong mạng ad-hoc đa chặng. Bằng các mô hình thực nghiệm, tác giả đã chứng minh rằng giao thức xuyên lớp giữa lớp NET và lớp MAC dựa trên thuật toán cấp phát kênh tối ưu được đề xuất đảm bảo nâng cao hiệu năng mạng ad-hoc đa chặng so với giao thức định tuyến truyền thống.

Tác giả cũng đưa được ra các kịch bản mô phỏng ứng với các trường hợp khác nhau. Như kết nối trực tiếp hay sử dụng phương pháp định tuyến tìm khoảng cách lớn nhất để tối ưu được số hop, đảm bảo khoảng cách từ nexthop tới đích là nhỏ nhất và chất lượng kết nối đạt hiệu quả cao nhất.

Tuy nhiên, điểm thiếu sót và những hạn chế chưa ra được kịch bản mô phỏng và đánh giá được thông lượng, nhiễu và độ trễ hop-by-hop do đặc điểm của mạng VANET là độ thay đổi topy mạng là rất lớn cũng như các node tham gia vào mạng, nexthop không có tính chất tuyến tính. Hơn nữa, do sự kế thừa và phát triển code trên nền code cũ nên có nhiều vấn đề trong việc mở rộng mô hình nhiều node và chuyển động tương tác bất kì như đặc thù của mạng VANET.

Hướng nghiên cứu tiếp theo sau có thể áp dụng thêm các phương pháp MIMO trong việc thu phát của các node nexthop đảm bảo đạt thông lượng cao nhất trong mạng, 1 node có thể nhận, chuyển tiếp nhiều thông tin từ nhiều node khác nhau… nhằm đạt được hiệu quả cao nhất về QoS cũng như đặc thù của mạng Adhoc với thuật toán đề xuất mới sử dụng công nghệ OFDMA.

65

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

[1] Michel Barbeau and Evangelos Kranakis, Principles of Adhoc Networking,

John Wiley & Sons, 2007.

[2] Rainer Baumann, baumann@hypert.net, Vehicular Ad-hoc Network

(VANET) ETH Zurich 2004.

[3] Kumar, V. (July 2009). Simulation and comparison of AODV and DSR routing Protocols in MANETs. Patiala, India: Computer science and Engineering department, Thapar University.

[4] Royer, C. P. Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing. New Orleans, LA: Proceedings of the 2nd IEEE Workshop on Mobile Computing Systems and Applications. (February 1999).

[5] TAODV: A Trusted AODV Routing Protocol for Mobile Adhoc Networks

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.81.9588

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Hidden_node_problem truy nhập cuối ngày 12/3/2015.

[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Exposed_node_problem truy nhập cuối ngày 12/3/2015.

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency-division_multiple_access truy nhập lần cuối ngày 23/02/2015.

[9] Van Duc NGUYEN, Harald HAAS, Kyandoghere KYAMAKYA, Jean- Chamberlain CHEDJOU, Tien-Hoa NGUYEN, Seokho YOON, và Hyunseung CHOO. “Decentralized Dynamic Sub-Carrier Assignment for

OFDMA-Based Adhoc and Cellular Networks”, IEICE TRANS.

COMMUN, VOL.E92–B, NO.12, DECEMBER 2009.

[10] “Chanel models for fixed wireless application”, IEEE 802.16.3.c01/29r4, pp1205-1211, Juny 1999.

66

[11] V.D. Nguyen, “Channel impulse response length estimation and interference cancellation for OFDM system”, Shaker Verlag, Aachen, Germany, 2004

[12] Vuran, Mehmet C, “XLP: A Cross-Layer Protocol for Efficient Communication in Wireless Sensor Networks”, Mobile Computing, Nov 2010, pp.1578–1591.

[13] Ram Shringar Raw and D. K. Lobiyal, "Throughput and delay analysis of next-hop forwarding method for non-linear vehicular ad hoc networks”,

April 2012.

Các tài liệu tham khảo khác:

PGS.T.S Nguyễn Văn Đức, “Bộ sách: Kỹ thuật thông tin số- tập 2”, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Jun.2006.

Sylwia Van Den Heuvel-Romaszko, Chris Blondia University Antwerp,” A

survey of MAC protocols for Adhoc networks and IEEE802.11”. PASTe