1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VN
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
MẠNG AD HOC
NGÀNH: KỶ THUẬT ĐIỆN TỬ
MÃ SỐ : 60.52.70
HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: TRẦN ĐÌNH HÓA
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TRẦN HỒNG QUÂN
HÀ NỘI - 2010
Luận văn được hoàn thành tại:
Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
2
Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. TRẦN HỒNG QUÂN
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn tại: Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: giờ .….ngày…….tháng…… năm 2010
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
3
GIỚI THIỆU
Được sự định hướng của Thầy giáo PGS.TS Trần Hồng Quân, tôi đã
nhận đề tài: “Đánh giá hiệu năng của các giao thức định tuyến mạng
Adhoc”. Adhoc có nhiều điểm khác biệt so với mạng di động tế bào nên

4
- Tính di động: có thể truy cập dữ liệu khi đang di chuyển, nâng cao hiệu
quả truy suất dữ liệu.
- Tốc độ triển khai nhanh và dễ dàng: không gặp phải những vấn đề về
lắp đặt cáp mạng.
- Tính mềm dẻo: có thể thiết lập những nhóm mạng nhỏ một cách nhanh
chóng, việc mở rộng mạng là dễ dàng vì môi trường mạng sẵn có ở mọi
nơi;
- Chi phí: có thể giảm khi sử dụng kỹ thuật không dây, thiết bị 802.11 có
thể dùng để tạo cầu nối không dây giữa hai tòa nhà; để thiết lập một cầu
nối không dây cần những chi phí ban đầu như thiết bị ngoài trời, các
điểm truy cập và những giao tiếp không dây.
- Mạng Adhoc bị giới hạn về khả năng của CPU, bộ nhớ, dung lượng pin
và băng thông. Khi năng lượng sử dụng bị giới hạn kéo theo thời gian
về khả năng truyền dẫn.
1.3 Ứng dụng của mạng Ad hoc
1.3 Ứng dụng của mạng Ad hoc
- Dịch vụ khẩn cấp: Bất kỳ đâu khi có trường hợp khẩn cấp xảy ra đều
cần có sự kết hợp các nhân viên cứu hộ. Giải pháp thông thường là
dùng thiết bị không dây
- Hội nghị: Trong hội nghị, hội thảo cần trao đổi thông tin giữa các đại
biểu hoặc với hội nghị khác. Đây là một nhu cầu lớn trong thời đại phát
triển nhanh về thông tin như hiện nay, khi mà giải pháp home network
chưa thật sự sẵn sàng.
- Mạng gia đình: Việc sử dụng kỹ thuật của Adhoc cho phép chúng tự
cấu hình và hình thành mạng, hơn nữa, nếu ta có nhu cầu sử dụng máy
tính ở công sở, trường học thì khối lượng thông tin quản lý mạng giảm
xuống rõ rệt.
- Mạng cá nhân, Mạng cảm biến
- Hệ thống nhúng: Ngày càng có nhiều máy móc cần kết nối với những

2.2 Các thông số đánh giá chất lượng:
- Tỷ lệ gói nhận được: Là tỷ lệ giữa số gói được nhận bởi nút mạng đích
và số gói được gửi đi từ lớp ứng dụng.
- Phần tải thông tin định tuyến: Cho biết hiệu năng sử dụng băng thông
của giao thức định tuyến.
- Trễ từ đầu cuối đến đầu cuối: Là thời gian mà gói tin truyền trên mạng
từ nút mạng nguồn đến nút mạng đích.
6
- Thông lượng từ đầu cuối đến đầu cuối: Thông lượng là khối lượng
thông tin truyền trên đường truyền trong một đơn vị thời gian (Kbps).
- Đường truyền dẫn tối ưu: Là đường truyền dẫn ngắn nhất giữa hai nút
mạng.- Tải của mạng: Tải thật sự mà mạng đáp ứng, thể hiện qua các thông số:
kích thước gói tin, số lượng kết nối, tốc độ gửi gói tin.
- Kích cỡ mạng: Được thể hiện qua số lượng nút mạng, kích thước vùng
mô phỏng.
2.3 Phân loại giao thức định tuyến:
2.3.1 Định tuyến theo vector khoảng cách theo yêu cầu AODV.
2.3.1 Định tuyến theo vector khoảng cách theo yêu cầu AODV.
AODV sử dụng nhiều dạng bản tin khác nhau để phát hiện và duy trì
liên kết trong mạng. Khi nút mạng muốn sử dụng hoặc tìm đường định
tuyến đến nút mạng khác, nó quảng bá bản tin yêu cầu đường định tuyến
RREQ đến tất cả nút mạng gần nó. Bản tin RREQ này truyền trên mạng
đến khi nó đến được nút mạng đích hoặc một nút mạng có đường định
tuyến đến đích. Sau đó, bản tin RREP sẽ được gửi lại thông báo với nút
nguồn.
Ngoài ra, AODV còn sử dụng bản tin HELLO để quảng bá tới nút
mạng bên cạnh. Bản tin này cho biết sự hiện diện của nút mạng nguồn

phương pháp lặp vector khoảng cách.
Hơn nữa, khi cập nhật định kỳ, DSDV cũng sử dụng cập nhật sự kiện
cho tất cả các liên kết thay đổi như liên kết bị hỏng, nút di chuyển… cập
nhật sự kiện này đảm bảo cho việc phát hiện ra những thay đổi của đường
truyền hay topo mạng.
Nếu một nút có nhiều tuyến có thể đi tới đích thì nút đó sẽ lựa chọn
đường dẫn hợp lý nhất tới đích, điều này đảm bảo cho sử dụng hiệu quả
các thông tin định tuyến mới nhất trong bảng định tuyến.
2.3.3 Giao thức định tuyến nguồn động DSR:
2.3.3 Giao thức định tuyến nguồn động DSR:
Cho phép nút mạng có thể tìm kiếm đường định tuyến thông qua nhiều
nút mạng đến bất kỳ nút mạng đích nào, trong tiêu đề của mỗi gói tin đã
chứa danh sách, theo thứ tự, nút mạng mà gói tin phải đi qua để đến nút
mạng đích. DSR không sử dụng bản tin định kỳ nên giảm được băng
thông mạng, bảo tồn được năng lượng pin và giảm được thông tin định
tuyến. Để thực hiện những việc DSR dựa trên sự hỗ trợ của lớp MAC.
DSR cũng sử dụng hai cơ chế cơ bản là tìm kiếm đường và cập nhật
đường định tuyến.
2.3.4 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết tối ưu - OLSR:
2.3.4 Định tuyến theo trạng thái đường liên kết tối ưu - OLSR:
Giao thức OLSR là sự biến đổi của định tuyến trạng thái đường liên kết
truyền thống, nó giúp cho quá trình thao tác trong mạng Adhoc được cải
thiện. Đặc tính nổi bật của OLSR là nó sử dụng bộ chuyển tiếp đa điểm
MPRs để hạn chế tràn ngập dung lượng mạng và dụng lượng cập nhật
trạng thái đường liên kết. Mỗi nút sẽ tính lượng MPRs của nó từ khi thiết
8
lập các hàng xóm. Bộ MPR được lựa chọn khi một nút có nhu cầu quảng
bá một tin nhắn, sự truyền tin nhắn bằng việc thiết lập MPR sẽ đảm bảo
rằng tin nhắn được nhận bởi một nút có số chặn bằng 2. Kể từ đây trở đi,
bất kỳ khi nào có một nút truyền quảng bá đi một thông điệp thì chỉ những

X X √ X X
Hỗ trợ QoS X X X X X
Multicast X √ X X X
Bảo mật X X X X X
Tiết kiệm năng X X X X X
9
lượng
Phát tin quảng
bá
√ √ X √ √
Yêu cầu dữ liệu
tin cậy
X X X X √
2.4 Tóm tắt chương:
Chương 2 của luận văn đã trình nêu ra các yêu cầu, các thông số để
đánh giá các giao thức định tuyến. Từ đó đi vào phân tích một một số giao
thức đặc trưng cho các loại cơ bản, ví dụ DSDV, AODV, DSR…
Mặc dù theo phân tích lý thuyết đã có sự so sánh giữa các giao thức
định tuyến cho mạng Adhoc. Tuy nhiên để trực quan hơn chương 3 tác giả
sẽ tập trung vào xây dựng chương trình để mô phỏng đánh giá hiệu năng
của các giao thức.
Chương 3: Xây dựng chương trình để đánh giá hiệu năng của các giao
Chương 3: Xây dựng chương trình để đánh giá hiệu năng của các giaothức định tuyến
thức định tuyến
3.1 Giới thiệu bộ mô phỏng NS2
NS là sự kiện mô phỏng mạng theo sự kiện rời rạc được phát triển ở
trường đại học Berkely bang California đầu tiên bắt nguồn từ dự án VINT

Khả năng mở rộng được: cho phép mở rộng các chức năng mới một
cách dễ dàng
3.3 Thông số kịch bản:
Các thông số kịch bản được tính toán từ dữ liệu đầu vào của mô phỏng,
hoặc có thể là biến đầu vào. Nó không phụ thuộc vào giao thức định tuyến
hoặc quá trình mô phỏng.
3.3.1 Thông số di chuyển
Đánh giá sự chuyển động trong mạng bằng cách tính toán di chuyển
của nút mạng liên quan giữa các cặp nút mạng trên mạng. Thông số này
tương ứng với số thay đổi liên kết trong mô hình khi mà nút mạng di
chuyển theo mô hình định trước.
Chuyển động bao gồm cả vận tốc và hướng di chuyển, nó được tính với
cùng tốc độ mẫu.
3.3.2 Thời gian tạm dừng
Mỗi node bắt đầu di chuyển từ một vị trí ngẫu nhiên tới một vị trí đích
ngẫu nhiên với tốc độ được lựa chọn ngẫu nhiên trong khoảng 0 đến
20m/s. Khi đến được đích thì một đích ngẫu nhiên khác sẽ là mục tiêu tiếp
theo sau một khoảng thời gian. Thời gian tạm dừng của tất cả các nút
trong mô phỏng được sử dụng để đánh giá, đo kiểm tương tự như thông số
chuyển động. Khi giá trị trung bình càng lớn thì nút mạng càng ít di
chuyển trong mạng. Trong luận văn này sử dụng 5 giá trị pause time khác
nhau là: 0, 30, 60, 120s.
11
3.5 Khởi tạo mô phỏng:
Luận văn tập trung nghiên cứu 03 kịch bản sau:
- Di chuyển trong mạng kịch bản 1 (số kết nối 10): thay đổi di chuyển để
xác định ảnh hưởng đến các thông số mà ta quan sát.
- Di chuyển trong mạng kịch bản 2 (số kết nối 20).
- Tải trong mạng: tải sẽ được thay đổi để xác định phản ứng của giao
thức.

Sử dụng file thông số kịch bản di chuyển: scen 670*670-50-0-20-1;
scen 670*670-50-30-20-1; scen 670*670-50-60-20-1; scen 670*670-50-
120-20-1;
Thông số Giá trị
Phạm vi truyền dẫn 250m
Băng thông 2Mbps
Thời gian mô phỏng 120s
Kích cỡ môi trường mô phỏng 670×670m
Số node 50
13
Loại lưu lượng CBR
Tốc độ gửi gói tin 5 packet/s
Kích thước gói tin 512 bytes
Số kết nối 10
4 giá trị của thời gian tạm dừng 0, 30, 60, 120s
 Tỷ lệ gói tin nhận được
DSR và AODV có khả năng chuyển tiếp gói tin tốt, trên 85% gói tin ở
tốc độ cao và hầu hết khá ổn định. Với DSDV tỷ lệ gói tin nhận được thấp
hơn so với hai giao thức trên (70%) khi thông số di chuyển cao. Đồng
thời, khi thông số di chuyển cao việc xây dựng bảng định tuyến đối với
giao thức khá khó khăn, dẫn đến tỷ lệ nhận gói tin thấp như vậy. Khi thông
số di chuyển thấp, tỷ lệ gói tin nhận được của DSDV cũng khá cao, trên
90%.
 Trễ trung bình đầu cuối – đầu cuối
Đọ trễ trung bình khi chuyển tiếp gói tin ở DSDV cao hơn khi so sánh
với cả DSR và AODV. Lý do bởi vị DSR và AODV là hai giao thức định
tuyến theo yêu cầu, nên nó dễ dàng thích nghi khi thông số di chuyển cao
hoặc bình thường. DSDV có độ trễ cao khi thông số di chuyển của mạng
lớn. Khi thông số di chuyển của mạng tăng, DSDV rất khó để có thể hội
tụ, do đó độ trễ trung bình của giao thức tương đối cao (tỷ lệ chuyển tiếp

Khi đánh giá ảnh hưởng của tải trong mạng, ta có thể thay đổi kích
thước gói hoặc số luồng CBR, tuy nhiên thay đổi tốc độ phản ánh chính
xác hơn, ta sử dụng 3 tình huống sau:
- 10 packet/s (tương ứng file: cbr- 50-20-10-512)
16
- 15 packet/s (tương ứng file: cbr-50-20-15-512)
- 20 packet/s (tương ứng file: cbr-50-20-20-512)
Với các thông số khác được thiết lập như bảng dưới đây:
Thông số Giá trị
Phạm vi truyền dẫn 250m
Băng thông 2Mbps
Thời gian mô phỏng 120s
Kích cỡ môi trường mô phỏng 670×670m
Loại lưu lượng CBR
Kích thước gói tin 512 bytes
Số kết nối 20
4 giá trị của thời gian tạm dừng 0, 30, 60, 120s
 Tỷ lệ gói tin nhận được
17
Khi tốc độ gửi gói tin là 10 packet/s thì tỷ lệ gói tin nhận được giảm
nhanh hơn khi thông số di chuyển cao. Tại tốc độ 15 packet/s, 20 packet/s
thì AODV và DSR hủy bỏ nhiều gói tin hơn, khi thời gian tạm dừng là 0
thì chỉ có khoảng 50-60% gói tin được nhận. Nói chung AODV tỏ ra tốt
hơn DSR.
 Trễ trung bình đầu cuối – đầu cuối
Giá trị trễ bị ảnh hưởng khi tốc độ gói CBR cao. Bộ đệm bị đầy nhanh
chóng nên gói tin ở trong bộ đệm lâu hơn, ta có thể quan sát khi tốc độ 20
packet/s. DSR có giá trị trễ thấp hơn AODV, điểm khác biệt dễ thấy khi
tốc độ gói tin là 10 packet/s. DSDV có độ trễ thấp hơn cả. Giá trị trễ cao ở
tất cả giao thức khi thông số di chuyển cao hay thời gian tạm dừng bằng 0

cách ngang hàng với nhau. Hơn nữa các nút trong mạng có tính tự tổ chức,
tự thích nghi khi trạng thái, đồ hình mạng thay đổi như sự gia nhập mạng
của nút mới, quá trình ngắt bỏ kết nối… Do đặc thù của mạng Ad hoc các
nút chủ yếu sử dụng năng lượng pin để duy trì quá trình hoạt động trong
mạng, do vậy sử dụng giao thức định tuyến nào để hệ thống ít tốn năng
lượng hoạt động hiệu quả là vấn đề được quan tâm.
Đề tài luận văn tốt nghiệp “Đánh giá hiệu năng của các giao thức định
tuyến mạng Ad hoc” là một chủ đề khá mới ở Việt Nam, chưa được nhiều
người khai thác, ứng dụng. Để đạt được mục tiêu đề ra tác giả đã tìm hiểu
nghiên cứu và dùng mô phỏng để đánh giá hiệu năng các giao thức mạng.
Cấu trúc của luận văn được chia thành 3 chương, đã trình bày các đặc
điểm, thành phần và ứng dụng của mạng Ad hoc trong thực tế. Trình bày
chi tiết các giao thức định tuyến trong mạng Ad hoc.Để làm nổi bật tính
năng của mỗi giao thức, tác giả đã xây dựng chương trình mô phỏng.
Thông qua kết quả mô phỏng ta có thấy được những ưu nhược điểm khác
nhau của mỗi giao thức, qua đó tùy vào từng đồ hình mạng cụ thể ta có thể
lựa chọn tốt hơn cho nhu cầu ứng dụng.
Như trên đã trình bày, đối với mạng Ad hoc hiện nay còn rất nhiều
thách thức về mặt công nghệ cần được giải quyết, trong đó vấn đề định
tuyến đường đi cho các gói tin truyền trong mạng là vấn đề quan trọng và
21
cơ bản nhất vì nó ảnh hưởng đến hiệu năng hoạt động của mạng vô tuyến
Ad hoc.
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
 Nghiên cứu và đánh giá hiệu năng mạng vô tuyến Ad hoc sử dụng giao
thức định tuyến ZRP, ABS, CGSR, SSR…
 Nghiên cứu, xây dựng và triển khai các vấn đề an ninh cho mạng vô
tuyến Ad hoc.
 Nghiên cứu, xay dựng và triển khai hệ thống dự báo thời tiết, cứu hộ,
cứu nạn, hệ thống cảnh báo sự xâm phạm trái phép vào vùng biên giới