. Bài 39 a Phân tích các yêu cu hi u qu năng lầ ệả ượng vi giao ớ th c MACứ
b) Tính chi phí truyền dẫn và số bước nhảy
Từ nút A đến H có 4 con đường chính A D H
A B E G H A B E H A C F H
Vậy tuyến truyền có chi phí truyền dẫn nhỏ nhất là tuyến truyền thứ 3 hay các nút theo thứ tự ABEH
Số bước nhảy = 4,
Chi phí truyền dẫn = 1 + 1 + 1 = 3
Câu 4.8 Các yêu c u chính đ i v i giao th c đ nh tuy n trong ầ ố ớ ứ ị ế m ng c m bi n khơng dây là gì?ạ ả ế
Bước nhảy tối thiểu (bước nhảy nhỏ nhất) Năng lượng
Năng lượng tiêu thụ cho mỗi gói tin là tối thiểu Thời gian đến lúc phân chia mạng là tối đa
Tối thiểu hóa sự thay đổi mức năng lượng tại mỗi nút Lượng năng lượng trung bình là tối đa
Lượng năng lượng tối thiểu là tối đa
Chất lượng dịch vụ
Trễ, thơng lượng, jitter, tỷ lệ mất gói tin, tỷ lệ lỗi,…
Chất lượng tuyến truyền, độ ổn định tuyến truyền
Mô tả hoạt động của giao thức định tuyến LEACH (vẽ hình minh họa). Hoạt động của LEACH được tổ chức thành các chu kỳ và mỗi chu kỳ được tách thành hai pha: pha thiết lập và pha ổn định trạng thái. Ở pha thiết lập, các cụm được tổ chức và các nút chủ được lựa chọn. Ở pha ổn định trạng thái, việc truyền số liệu thực sự về các trạm trung tâm được tiến hành. Khoảng thời gian tồn tại của pha ổn định trạng thái thường dài hơn so với thời gian thiết lập ban đầu để giảm tối thiểu tổng chi phí.
Bài 4.8 a các yêu c u chính đ i v i giao th c đ nh tuy n không dâyầ ố ơ ứ ị ế - các giao thức trên IP truyền thống có thể khơng áp dụng cho mạng cảm biến khơng dây
- hầu hết các ứng dụng cuả mạng cảm biến u cầu dịng đữ kiệu từ nhiều nguồn tóimotj chạm gốc naog đó
- các nút cảm biến bị rang buộc chặt chẽ về mặt năng luợng nên cần có biện pháp quản lí năng lượng hiệu quả
- cấu hình mạng thường xun thay đổi và khơng dự đoán được
- các mạng cảm biến thường đuợc xác định theo ứng dụng, các yêu cầu thiết kế tùy thuộc vào mục đích sử dụng
b, mô tả hoạt động của LEACH
LEACH đuợc tổ chức thành các chu kì và mỗi chu kì đuợc tách thành hai pha : pha thiết lập và pha ổn định trạng thái. ở pha thiết lập các , các cụm được tổ chức và các nút chủ được lựa chọn. ở pha ổn định trạng thái việc truyền số liệu thực sự về các trạm trung tâm đuợc tiến hành .
Câu hỏi 4.9: Nêu đặc điểm của kỹ thuật định tuyến phân cấp. Nêu ưu điểm của kỹ thuật định tuyến phân cấp so với định tuyến ngang hàng.
Nêu nhiệm vụ của nút đầu cụm trong giao thức LEACH. Trình bày chính sách lựa chọn nút đầu cụm trong giao thức này.
Bài làm A
1 Dặc điểm của định tuyến phân cấp
Mạng chia thành các cụm gồm cụm chủ và các nút thành viên Các nút thành viên chỉ giao tiếp trực tiếp với cụm chủ
Cụm chủ
Thường nhanh hơn các nút trong cụm Có lưu lượng nhiều nhất
Thách thức khi phân chia cụm Chọn dc cụm chủ
Chọn cụm để tham gia
Khả năng thichs nghi của các cụm khi có sự thay đổi về cấu hình mạng , tình trạng lỗi
Ưu điểm giữa phân cấp và hàng ngang Có khả năng tránh dc xung đột hơn
Thực hiện chu trình làm việc dễ hơn Quá trình định tuyến dễ hơn
Tập hợp dữ liệu trong mạng dễ hơn B
1 LEACH : cấu trúc phân cấp hỗ trợ cho lớp MAC Nhiệm vụ của các nút đầu
Kết hợp giao thức điều khiển truy nhập kênh truyền MAC
Giả thiết các cụm chủ có thể giao tiếp trực tiếp với trạm gốc(bộ thu) Các cụm chủ có nhiệm vụ truyền gói dữ liệu tới bộ thu
Các cụm chủ có nhiệm vụ tập hợp dữ liệu để loại bỏ thông tin dư thừa Thu thập dụ liệu từ các nút trong cụm và thực hiện theo chu kì, sau đó nén dự liệu để giảm dư thứa giữa các giá trị tương quan
Truyền dự liệu đã nén tới bộ thu thông qua 1 bước nhảy Tạo lịch trình dựa trên DMA
Giảm xung đột giữa các nút trong và ngoài cụm Các nút sử dụng cơ chế CDMA để truyền dự liệu Chính sách lựa chọn nút đầu
Một số nút trong cụm tự quyết định để trở thành cụm chủ
Một nút n chọn 1 số ngẫu nhiêu trong khoảng từ 0 đến 1 và so sánh với giá trị ngượng Tn
Nếu số ngậu nhiên nhỏ hơn Tn thì thì nút n trở thành cụm chủ ở thời điểm hiện tại
Câu 4.10 : a.Nêu đ c đi m c a giao th c đ nh tuy n theo v trí. Phân ặ ể ủ ứ ị ế ị lo i các giao th c đ nh tuy n theo v trí.ạ ứ ị ế ị
b.Phân tích các chiến lược chuyển tiếp gói tin trong giao thức định tuyến theo vị trí (vẽ hình minh họa).
Giải :
a.* Đặc điểm của giao thức định tuyến theo vị trí :
Được sử dụng khi các nút có thể xác định vị trí (gần đúng) của chúng Các nút sử dụng thơng tin vị trí để lập quyết định tuyến nút gửi phải biết vị trí của nó, nút đích và các nút lân cận . Dùng thơng tin về vị trí để tìm ra tuyến liên lạc hiệu quả từ nguồn đến đích
Phù hợp với mạng cảm biến do: Chi phí tính tốn và truyền thơng tin
thấp , chỉ yêu cầu thông tin về đường truyền đơn bước nhảy (vị trí nút lân cận phù hợp nhất) để có quyết định chính xác , phù hợp với những mạng có năng lượng hạn chế và khả năng mở rộng cao .
*Phân loại giao tiếp định tuyến theo vị trí : Một chiều (unicast): một đích
Đa chiều (multicast): nhiều đích
Phù hợp với những mạng có năng lượng hạn chế và khả năng mở rộng cao b.Phân tích các chiến lược chuyển tiếp gói tin trong giao thức định tuyến theo vị trí (vẽ hình minh họa).
MH: nút có dữ liệu cần chuyển
Chọn nút trung gian: nút nằm giữa MH và đích
GRS (Greedy Routing Scheme): chọn nút nằm gần nút đích nhất
MFR (Most Forward within R): chọn nút nằm xa nhất trong số các nút trong vùng bao phủ R
CMP (mơ hình Compassing Routing): chọn nút có góc nhỏ nhất giữa đường thẳng tạo bởi (MH, đích) và (MH, nút được chọn)