Hình 3 .7 Cơ chế truyền của phương pháp mã mạng lớp vật lý
Hình 3.16 So sánh giới hạn dưới trong mạng MANET
Từ kết quả mô phỏng cho thấy khi sử dụng mã mạng lớp vật lý, dung lượng kênh của mạng MANET được cải thiện hơn so với mạng MANET thông thường và mạng MANET sử dụng mã mạng. Đồng thời sử dụng mã mạng lớp vật lý còn cải thiện về độ trễ tín hiệu và bảo mật dữ liệu trong mạng MANET sử dụng OFDM.
KẾT LUẬN
Luận văn đã nghiên cứu ảnh hưởng mã mạng lớp vật lý tới dung lượng kênh của mạng MANET dùng OFDM. Các nghiên cứu xem xét trong mô hình mạng MANET dùng OFDM một chiều và hai chiều. Với mạng MANET một chiều, luận văn xác định được dung lượng mạng MANET một chiều theo các mô hình truyền thống, sử dụng mã mạng và sử dụng mã mạng lớp vật lý. Kết quả chỉ ra rằng với điều kiện truyền thông như nhau thì mạng MANET dùng OFDM một chiều sử dụng công nghệ mã mạng lớp vật lý giúp cải thiện dung lượng mạng so với các mô hình mạng sử dụng mã mạng và mô hình mạng truyền thống. Luận văn phân tích dung lượng mạng MANET hai chiều, xác định được giới hạn trên và giới hạn dưới của thông lượng mạng MANET dùng OFDM trong từng mô hình truyền. Các nghiên cứu chỉ ra rằng khi mạng MANET sử dụng mã mạng lớp vật lý cải thiện dung lượng của mạng. Ngoài ra khi sử dung mã mạng lớp vật lý mạng MANET có thể nâng cao tính bảo mật thông tin truyền đi, giảm độ trễ tín hiệu.
Công việc tương lai của chúng tôi là phân tích dung lượng mạng MANET dùng OFDM ở một topo tổng quát hơn với các ảnh hưởng của nhiễu, đa đường, đồng bộ, mã hóa …
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh
[1] R. Ahlswede, N. Cai, S.-Y. R. Li, and R. W. Yeung, “Network Information Flow”, (IEEE Transactions on Information Theory, IT-46, pp. 1204-1216, 2000)
[2] T. Ho, M. Medard, R. Koetter, D. Karger, M. Effros, J. Shi, and B. Leong (2006), “A random linear network coding approach to multicast”, IEEE Transactions on Information Theory, 52(10):4413–4430.
[3] R. Ahlswede, N. Cai, S.-Y. R. Li, and R. W. Yeung (2000), “Network information flow”, IEEE Trans. Inform. Theory, Vol. 46 (4), pp. 1204-1216
[4] I. C. S. L. M. S. Committee (1997), “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications”, IEEE Std. 802.11, New York
[5] J. Bicket (2005), Bit-rate selection in wireless networks, Master’s thesis,
Massachusetts Institute of Technology.
[6] V. Bharghavan, A. J. Demers, S. Shenker, and L. Zhang. MACAW (1994), “A media access protocol for wireless LAN’s ”, In ACM SIGCOMM.
[7] A. Tsirigos and Z. Haas (2004), “Analysis of multipath routing, part 2: Mitigation of the effects of frequently changing network topologies”, IEEE
Transactions on Wireless Communications, 3(2):500–511.
[8] S. Biswas and R. Morris (2005), “Opportunistic routing in multi-hop wireless networks”, In ACM SIGCOMM, Philadelphia, PA, USA.
[9] S. Chachulski, M. Jennings, S. Katti, and D. Katabi (2007), “Trading structure
for randomness in wireless opportunistic routing”,ACM SIGCOMM, Kyoto, Japan.
[10] H. Balakrishnan, V. Padmanabhan, S. Seshan, and R. Katz (1997), “A comparison of mechanisms for improving TCP performance over wireless links”,
IEEE/ACM Transactions on Networking, 5(6):756–769.
[11] S. Zhang, S. C. Liew, P. P. Lam, “Hot Topic: Physical-layer Network Coding,” ACM MobiCom ’06, pp. 358-365, Sept. 2006
[12] P. Gupta and P. Kumar, “The capacity of wireless networks,” Information Theory, IEEE Transactions on, vol. 46, no. 2, pp. 388–404, 2000.
[13] S. Toumpis and A. Goldsmith, “Large wireless networks under fading, mobility, and delay constraints,” in IEEE INFOCOM 2004, vol. 1, 2004
[14] L. Xie and P. Kumar, “A network information theory for wireless communication: scaling laws and optimal operation,” Information Theory, IEEE
Transactions on, vol. 50, no. 5, pp. 748–767, 2004
[15] J. Liu, D. Goeckel, and D. Towsley, “Bounds on the gain of network coding and
broadcasting in wireless networks,” in IEEE INFOCOM 2007, 2007
networks,” University of Massachusetts, Amherst, Tech. Rep., 2007
[17] S. Zhang, S. C. Liew, and P. K. Lam, “Physical layer network coding,” in MobiCom ’06: Proceedings of the 12th annual international conference on Mobile computing and networking. New York, NY, USA: ACM, 2006, pp. 358–365
[18] S. Katti, I. Maric, A. Goldsmith, D. Katabi, and M. M. Joint, “Relaying and network coding in wireless networks,” in Proc. IEEE ISIT 2007, Nice, France, 2007
[19] S. Fu, K. Lu, Y. Qian, and M. Varanasi, “Cooperative network coding for wireless ad-hoc networks,” in Proc. IEEE Globecom 2007, 2007
[20] J. Byers, M. Luby, and M. Mitzenmacher (2002), “A digital fountain approach
to asynchronous reliable multicast”, IEEE Journal on Selected Areas of
Communications, 20(8):1528–1540.
[21] J. Liu, D. Goeckel, and D. Towsley, “The throughput order of ad hoc networks
employing network coding and broadcasting,” in MILCOM, 2006
[22] J. Byers, M. Luby, and M. Mitzenmacher (2002), “A digital fountain approach
to asynchronous reliable multicast”, IEEE Journal on Selected Areas of
Communications, 20(8):1528–1540.
[23] Raymond W. Yeung, “Information Theory and Network Coding”, The Chinese University of Hong Kong - Springer, August 2008, 604 pp., US$ 64.95, ISBN 978-0-387-79233-0
[24] Soung Chang Liew, Shengli Zhang, Lu Lu, “Physical-Layer Network Coding:
Tutorial, Survey, and Beyond”, Department of Information Engineering, The Chinese
University of Hong Kong, Department of Communication Engineering, Shenzhen University, China
[25] R. Motwani and P. Raghavan, “Randomized algorithms”, Cambridge
University Press, 1995.
[26] Shengli Fu, Yi Qian and Hsiao-Hwa Chen, "On capacity of random wireless networks with physical-layer network coding" , Selected Areas in Communications,
IEEE Journal on (Volume:27 , Issue: 5 ), p.763 - 772, ISSN :0733-8716, INSPEC Accession Number:10704355, Digital Object Identifier: 10.1109/JSAC.2009.090616, June 2009
[27] Kejie Lu, Shengli Fu and Yi Qian, "Capacity of Random Wireless Networks: Impact of Physical-Layer Network Coding", Communications, 2008. ICC '08. IEEE
International Conference, p.3903 - 3907, E-ISBN:978-1-4244-2075-9, May 2008 [28] R.W. Yeung, S.-Y.R. Li, N. Cai, and Z. Zhang, “Network Coding Theory”
ISBN: 1-933019-24-7, PO Box 1024, Hanover, MA 02339, 2006
[29] M. Vutukuru, K. Jamieson, and H. Balakrishnan (2008), “Harnessing exposed terminals in wireless networks”, In 5th USENIX Symposium on Networked Systems
Design and Implementation, San Francisco, CA.
[30] R. Choudhury, X. Yang, R. Ramanathan, and N. Vaidya (2006), “On designing MAC protocols for wireless networks using directional antennas”, IEEE
Transactions on Mobile Communications, 5(5):477–491.
[31] E.-S. Jung and N. H. Vaidya (2002), “A power control MAC protocol for ad hoc networks”, In 8th Annual International Conference on Mobile computing and Networking, pages 36–47, Atlanta, Georgia, USA.
[32] Lu Lu, Taotao Wang, Soung Chang Liew, Shengli Zhang “Implementation of physical-layer network coding”, Communications (ICC), 2012 IEEE International
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Chƣơng trình mô phỏng so sánh giới hạn của các mô hình truyền theo thông lƣợng, mô hình sử dụng mà mạn và mô hình sử dụng mã mạng lớp vật lý. So sánh với các nghiên cứu trƣớc đó.
PNC_Impact.m clear all clc alpha=1; b=20; es=4; n0=1; n=4; %Flowbase for i = 1:2000 for l=1:20 delta=i/1000; r=l/(1+delta); m=((sqrt((l+2)^2+1)/r)/(sqrt((1+delta)^2*((l+2)^2+1)-l^2)+1)); c=2*m*b*log2(1+es/n0)/((1+delta)*n); x(i)=delta; y(i)=c; end end figure plot(x,y,'-','LineWidth',1.5) hold on %Network Coding for i = 1:2000 for l=1:20 delta=i/1000; r=l/(1+delta); m=((sqrt((l+2)^2+1)/r)/(sqrt((1+delta)^2*((l+2)^2+1)-l^2)+1)); c=2*m*b*log2(1+es/n0)/((1+delta/2)*n); xx(i)=delta; yy(i)=c; end end plot(xx,yy,':','LineWidth',1.5) %Physical Layer Network Coding for i = 1:2000 for l=1:20 delta=i/1000; r=l/(1+delta); m=((sqrt((l+2)^2+1)/r)/(sqrt((1+delta)^2*((l+2)^2+1)-l^2)+1)); c=alpha*2*m*b*log2(1+es/n0)/(n);
xx(i)=delta; yy(i)=c; end end plot(xx,yy,'--','LineWidth',1.5) %Flowbase [15] for i = 1:2000 for l=1:20 delta=i/1000; r=l/(1+delta); cdelta=max(2,sqrt(delta^2+2*delta)); %theta(n)=n; c=(1/cdelta)*b*log2(1+es/n0)/(sqrt(3.14)*(1+delta)*n*sqrt(n/log2(n))); %c=(1/cdelta)*b*log2(1+es/n0)/(sqrt(3.14)*(1+delta)*n); xx(i)=delta; yy(i)=c; end end plot(xx,yy,'-.','LineWidth',1.5) xlabel('Delta') ylabel('Throughput Capacity') grid on
legend('Gioi han duoi(F)','Gioi han duoi(NC)','Gioi han duoi(PNC)','Gioi han duoi(FL)',2)
title('Anh huong cua PNC toi dung luong kenh') print -deps -tiff -r300 capmimo