Trên hình vẽ sau là một mạng WSN, trong đó phần (a) là mạng đơn chuyển mạch, hình (b) là có chuyển tiếp phân tập, có tính đƣợc xác suất nhận gói dữ liệu ở C khi có và không có chuyển tiếp phân tập không? Từ kết quả tính toán cho biết phƣơng án mạng có chuyển tiếp phân tập và không có chuyển tiếp phân tập có những ƣu và nhƣợc điểm gì? Biết rằng xác suất nhận của các liên kết A–B, B–C, và A–C là 0.9, 0.9 và 0.5 tƣơng ứng.
Hình 3.7: Bài toán vận dụng định tuyến chuyển tiếp phân tập
Để giải bài toán cụ thể này ta phải hiểu nguyên lý làm việc của mạng có phân tập và mạng không có phân tập và nắm vững lý thuyết về toán xác suất.
Ta có xác suất nhận tại C khi không có phân tập là:
Do xác suất nhận tại C là một biến cố mà biến cố này xảy ra khi cả hai biến cố A truyền tới B thành công và biến cố B truyền tới C thành công. Khi đó ta có ta có biến cố A truyền tới C thành công là tích của hai biên cố A truyền tới B thành công và biến cố B truyền tới C thành công.
48
Ta có P(C) = P(ABC) = P(AB).P(BC) = 0.9x0.9 = 0.81
Hoặc vận dụng công thức (2) ρ1 = 1- P1 (d1, snr). P2 (d2, snr) nhƣ trên phần
lý thuyết ta cũng thu đƣợc kết quả tƣơng tự. Và xác suất nhận tại C khi có nhiều chuyển mạch là:
Khi có nhiều chuyển mạch, cụ thể trong trƣờng hợp này C nhận gói tin không những theo tuyến đƣờng khi không có nhiều chuyển mạch A truyền tới B và B lại truyền tới C mà C còn nhận gói tin theo con đƣờng thứ hai là con đƣờng trực tiếp từ A. Mà việc nhận gói tin theo hai con đƣờng này là hoàn toàn độc lập với nhau. Do đó ta có xác suất biến cố C nhận đƣợc gói tin tính theo công thức sau:
P(C) = P(ABC) + P(AC) - P(ABC).P(AC) = P(AB).P(BC) + P(AC) - P(ABC).P(AC) = P(AB).P(BC) + P(AC) - P(AB).P(BC).P(AC) = 0.9x0.9 + 0.5 – 0.9x0.9x0.5
= 0.905
Hoặc vận dụng công thức (3) Re = P3 (d3, snr) + P1 (d1, snr). P2 (d2, snr) - P3 (d1, snr). P1 (d1, snr). P2 (d2, snr) trong phần lý thuyết ta cũng thƣ đƣợc kết quả tƣơng tự.
Qua hai xác suất biến cố ứng với hai trƣờng hợp có và không có chuyển tiếp phân tập ta thấy rằng:
- Xác suất nhận tại C ứng với trƣờng có chuyển tiếp phân tập lớn hơn xác suất ứng với trƣờng hợp không có chuyển tiếp phân tập.
- Xác suất nhận lớn hơn đồng nghĩa với độ tin cậy trong tuyền tin lớn hơn. Độ tin cậy lớn hơn đồng nghĩa với việc số lần truyền lại ít hơn. Mà nhƣ đã kết luận ở trên trong mạng cảm biến quá trình truyền tin, trao đổi dữ liệu là quá trình tiêu tốn năng lƣợng nhất. Do đó giảm thiểu truyền lại đồng nghĩa với việc giảm thiểu tiêu hao năng lƣợng, và giảm thiểu việc chiếm dụng băng thông mạng.
49
KẾT LUẬN
Luận văn thực hiện đƣợc việc giới thiệu mạng WSN, bao gồm đặc điểm cấu tạo nút mạng, cấu hình mạng, ứng dụng mạng và những thách thức của mạng trên bƣớc đƣờng phát triển (chƣơng 1). Luận văn cũng giới thiệu và tổng quan về định tuyến mạng WSN(chƣơng 2), đặc biệt đi sâu tìm hiểu về một số định tuyến nhƣ chuyển tiếp phân tập, giải thuật ETX là các định tuyến giảm tiêu thụ năng lƣợng mạng WSN tăng độ tin cậy dữ liệu (chƣơng 3). Từ những nghiên cứu về các giao thức định tuyến đó tác giả luận văn vận dụng những hiểu biết đã thu đƣợc để giải những bài toán giả định thƣờng gặp trong thực tế giúp tác giả và ngƣời đọc hiểu sâu sắc hơn giải thuật và cách vận dụng giải thuật vào thực tiễn ứng dụng mạng WSN.
Luận văn vận dụng sự hiểu biết về giao thức để giải các bài toán giả định, tuy không có ý nghĩa sáng tạo mới nhƣng đã làm cho việc hiểu biết về mạng, về giao thức và vận dụng nó vào ngữ cảnh ứng dụng thực tế đã khích lệ tác giả rất nhiều trong việc tìm hiểu và nghiên cứu tiếp theo. Tác giả rất mong nhận đƣợc sự góp ý, chỉ bảo thêm của Thầy, Cô và các bạn.
50
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt:
[1]Đỗ Đức Hƣng (2009), Đánh giá một số giao thức trong mạng cảm biến không dây, Khóa luận tốt nghiệp, Khoa CNTT - Trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng
Tài liệu tiếng Anh:
[2]Douglas S. J. De Couto Daniel Aguayo John Bicket Rober t Morris “A High – Throughput Path Metric for Multi – Hop Wireless Routing”
[3]E.Khandani, E.modiano, J.Abounadi, and L.Zheng “Reliablity and Route Diversity in Wireless Network”
[4] Jamal N. Al-Karaki and Ahmed E. Kamal, “Routing Techniques in wireless sensor network: A survey”, IEEE Wireless Communications, December 2004
[5] Bhaskar Krishnamachari Cambridge University Press The Edinburgh Building, Cambridge cʙ2 2ʀu, UK, “Networking Wireless Sensors”
[6] Mehmet Can Vuran, Ian F. Akyildiz, “Wireless Sensor Networks”
[7] Lizhong Zheng, D.N.C Tse, “Diversity and multiplexing: a fundamental tradeoff in multiple-antenna channels,” IEEE Transactions on Information Theory, May 2003 [8]J. L. Laneman and G.W. Wornell, “Energy-efficient antenna sharing and relaying for wireless networks,” Proc. IEEE Conf. On Wireless Communications Networking, vol. 1, pp. 7-12, Chicago, IL., Mar. 2000.