Tải bản đầy đủ (.docx) (43 trang)

GIẢI NGÂN HÀNG MẠNG CẢM BIẾN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (835.32 KB, 43 trang )

Mạng Cảm Biến:

1


Câu 1.1 Nêu các đặc điểm cơ bản của mạng cảm biến không dây.
Số lượng nút cảm biến là khá lớn -> không thể xây dựng một quy tắc cho
địa chỉ toàn cục khi triển khai
Hầu hết đều yêu cầu truyền số liệu từ nhiều cảm biến tới một nút gốc
Các nút cảm biến bị hạn chế về công suất, khả năng xử lý và dung lượng
nhớ
Các nút thường có vị trí cố định (một số nút có thể di động)
Vị trí của các nút cảm biến đóng vai trị quan trọng vì việc lựa chọn số liệu
thường dựa vào vị trí
Các mạng cảm biến thường phụ thuộc vào ứng dụng
Số liệu được lựa chọn bởi các nút cảm biến trong WSN thường dựa vào
hiện tượng chung, do đó sẽ có độ dư thừa
Câu 1.2: Tóm tắt về các dạng cấu trúc mạng trong mạng cảm
biến không dây
Cấu trúc mạng điểm – điểm: Là kiểu kết nối đơn giản nhất, hai nút
sử dụng hai anten thu phát hướng trực tiếp với nhau để truyền và
nhận thông tin. Trên lý thuyết, kiểu mạng này là an tồn nhất vì chỉ
có một điểm trong mạng có khả năng xảy ra sự cố, đó là điểm
mạng chủ hay cịn gọi là host.
Cấu trúc mạng điểm – đa điểm (Point-to-Multipoints): Kết nối được
chia sẻ giữa nút tải lên dùng ăng-ten đa hướng (nút kết nối tới
mạng Internet thông qua đường truyền hữu tuyến để cung cấp kết
nối Internet cho toàn mạng) với các nút tải xuống (nút kết nối tới
mạng và có khả năng phục vụ cả kết nối hữu tuyến và vô tuyến cho
mạng) hoặc nút lặp (nút kết nối vào mạng và khơng dùng để phục
vụ các client, chỉ đóng vai trị là nút trung gian lặp tín hiệu) với ăngten thu công suất cao


Cấu trúc mạng đa điểm – đa điểm (Multipoints to Multipoints): Mỗi
nút có vai trị khơng chỉ là điểm truy nhập cho các trạm mà còn làm
nhiệm vụ chuyển tiếp dữ liệu.
Câu 1.4 : Các khó khăn về định tuyến trong WSN:
- Kích thước mạng thay đổi: Mật độ mạng cảm biến khơng dây có thể thay
đổi từ rất thưa tới rất dày đặc.
- Các ràng buộc về tài nguyên: Năng lượng là vấn đề cốt lõi trong WSN,
phải đảm bảo cho mạng có thời gian sống dài, hoạt động với năng lượng
dữ trữ hạn chế.
2


- Các mơ hình dữ liệu: u cầu hỗ trợ nhiều loại mơ hình dữ liệu làm tăng
độ phức tạp khi thiết kế giao thức định tuyến.
Câu 1.5: Thành phần cơ bản của mạng cảm biến :
Gồm số lượng lớn các nút có khả năng tương tác với nhau.
Một nút trong mạng WSN thông thường bao gồm 2 phần: phần cảm biến
(sensor) hoặc điều khiển và phần giao tiếp vô tuyến (RF transceiver).
Chức năng của các phần :
Phần cảm biến hoặc điều khiển : thu thập,xử lý thông tin hiện tượng và
tổng hợp về nút đích. Phần giao tiếp vơ tuyến : để các nút trong 1 mạng
có thể tương tác với nhau và báo cáo dữ liệu về nút đích
Câu hỏi-1.6Vẽ sơ đồ mơ hình kiến trúc các lớp giao thức của
mạng cảm biến khơng dây và nêu tóm tắt chức năng mỗi lớp
Bài làm
Sơ đồ mơ hình kiến trúc các lớp giao thức của
Lớp ứng dụng
mạng cảm biến khơng dây
Tóm tắt chức năng mỗi lớp
+ Lớp vật lý: Lớp vật lý chịu trách nhiệm lựa

Lớp giao vận
chọn tần số, phát tần số sóng mang, điều chế, lập
Lớp mạng
mã và tách sóng.
+ Lớp liên kết số liệu: : Lớp kết nối dữ liệu chịu
trách nhiệm cho việc ghép các luồng dữ liệu, dò
khung dữ liệu, điều khiển lỗi và truy nhập môi
trường.

Lớp liên kết số liệu
Lớp vật lý

+ Lớp mạng: quan tâm đến việc định tuyến dữ
liệu được cung cấp bởi lớp truyền tải.
+ Lớp giao vận: giúp duy trì luồng số liệu nếu ứng dụng mạng cảm biến
yêu cầu. Lớp truyền tải đặc biệt cần khi mạng cảm biến kết nối với mạng
bên ngoài, hay kết nối với người dùng qua internet
+ Lớp ứng dụng: Tùy vào từng nhiệm vụ của mạng cảm biến mà các
phần mềm ứng dụng khác nhau được xây dựng và sử dụng trong lớp
ứng dụng.
Câu hỏi 1.7: Trình bày tóm tắt các cơng nghệ thường được sử
dụng trong mạng cảm biến không dây.
Bài Làm :
Do giới hạn về nguồn năng lượng cung cấp (pin...), giá thành và yêu cầu
hoạt động trong một thời gian dài, nên vấn đề tiêu thụ năng lượng là tiêu
chí thiết kế quan trọng nhất trong mạng cảm biến:
3


- Lớp vật lý (physical layer) : Sử dụng các kỹ thuật điều chế tín hiệu số như

QPSK, FSK để cải thiện hiệu suất bộ khuếch đại công suất. Các kỹ thuật mã
hóa sửa sai phức tạp như Turbo Codes không được sử dụng, kỹ thuật trải
phổ được sử dụng để cải thiện SNR ở thiết bị thu và giảm tác động của
fading của kênh truyền...
- Lớp MAC : kỹ thuật đa truy cập TDMA hoặc CSMA-CA hiệu chỉnh
với mục đích giảm năng lượng tiêu thụ.
Câu hỏi 1.8: Trình bày tóm tắt các thách thức và khó khăn của các
mạng cảm biến khơng dây.
Khó khăn
Khả năng chịu lỗi : Các nút cảm biến dễ bị lỗi
Năng lượng: Các nút cảm biến bị hạn chế về công suất, khả năng xử lý và
dung lượng nhớ
Tuổi thọ của mạng còn thấp: là thời gian mạng hoạt động hay thời gian
để mạng hoàn thành nhiệm vụ.
Chất lượng và độ bền của mạng bị ảnh hưởng nhiều bởi yếu tố môi
trường ( ẩm ướt, nhiệt độ cao, ơ nhiễm, phóng xạ.)
Thách thức
Hiệu suất năng lượng : Cần cung cấp thêm năng lượng để báo cáo ngay
các sự kiện có tính “khẩn cấp”.
Khả năng mở rộng : Mạng phải hoạt động bất chấp số lượng các nút
Tổ chức phân tán: Các thành viên tham gia trong một WSN nên cộng tác
trong việc tổ chức mạng
Xử lý trong mạng: Giảm số lượng của các bít/gói tin được truyền bằng
cách áp dụng một hàm kết hợp trong mạng
Độ tin cậy : Trao đổi dữ liệu với độ chính xác/độ tin cậy theo yêu cầu hiện
thời.
Hoạt động của mạng tập trung vào dữ liệu.
Bốn mục tiêu tối ưu chính của WSN là chất lượng dịch vụ, hiệu suất năng
lượng, khả năng mở rộng, và tính bền vững
Câu hỏi 1.8: Trình bày tóm tắt các thách thức và khó khăn của các

mạng cảm biến không dây.
Trả lời
Các thách thức và khó khăn của các mạng cảm biến khơng dây bao gồm:
a. Thách thức cấp độ nút

4


Cơng suất tiêu thụ, kích thước vật lý, giá thành nguyên vật liệu, môi trường tài
nguyên hạn chế (bộ nhớ) , khả năng xử lý vi điều khển hạn chế… là những
thách thức cấp độ nút cần phải giải quyết hợp lý.
Công suất tiêu thụ là một yếu tố quan trọng đối với các nút mạng cảm biến
không dây bởi vì chúng thường sử dụng nguồn năng lượng là pin hoặc một
nguồn năng lượng thấp bên ngồi. Kích thước vật lý cũng rất quan trọng bởi vì
các yếu tố kích thước và hình thức quyết định đến các ứng dụng tiềm năng cho
mạng cảm biến không dây, các nút mạng cảm biến khơng dây phải có kích
thước nhỏ gọn.
Giá thành cũng quan trọng đối vớ i các nút mạng cảm biến khơng dây bởi
vì mạng cảm biến khơng dây thường được triển khai vớ i quy mơ lớn. Với chi
phí thấp, kích thước vật lý nhỏ, cơng suất tiêu thụ thấp thì các bộ vi xử lý mà
trên đó các phần mềm hoạt động trở nên nhỏ gọn hơn, tốc độ tính tốn và
kích thướ c bộ nhớ của các bộ vi xử lý cũng bị giảm bớt. Các nhà thiết kế phần
mem cho một hệ thống mạng cảm biến khơng dây thường chỉ có vài ngàn
Byte bộ nhớ để làm việc so với hàng triệu hoặc hàng tỉ Byte bộ nhớ trong các
hệ thống máy tính thơng dụng. Do đó, phần mềm cho các nút mạng cảm biến
khơng dây khơng chỉ can hiệu quả năng lượng mà cịn phải có khả năng chạy
trong một mơi trường hạn chế nghiêm ngặt về tài nguyên.
b. Thách thức cấp độ mạng
Quy mô tổ chức mạng cảm biến khơng dây có số lượng nút với quy mơ lớn
thì các nút chuyển tiếp lien tục làm việc với cơng suất cao. Có sự ảnh hửng của

cấp độ nút cộng các kênh truyền không đáng tin cậy dẫn đến thiết kế giao thức
định tuyến khó khăn.
Kích thước mạng ảnh hưởng đến việc thiết kế giao thức định tuyế n trong
mạ ng cả m biến không dây. Định tuyến là quá trình mạng xác định nhữ ng tuyế
n đườ ng tố t nhất để truyền bản tin qua mạng.
Thiết kế các giao thức định tuyến là rất quan trọng bởi vì nó ảnh hưởng
đến cả hiệu
năng mạng xét ve lượng dữ liệu mà mạng có thể duy trì cũng như tốc độ dữ
liệu để có
thể vân chuyển dữ liệu thành công qua mạng và hơn hết là khoảng thời gian
tồn tạ i củ a
mạng được đảm bảo.
Tính chất khơng đáng tin cây của mạng cảm biến không dây được gọi là "tổn
hao". Tổn hao nên được coi như là một đặc tính vốn có trong mạng cảm biến
5


không dây. Vấn đe tổn hao trong mạng cảm biến không dây là một thách thức
đối với các giao thức định tuyến. Các giao thức định tuyến phải tính tốn vấn
đe tổn hao khi quyế t định tuyến đường để truyền các bản tin và có thể bản
tin can phải được gửi lại. Các bản tin sẽ được định tuyến sao cho các nguy cơ
mất mát bản tin là thấp nhất.
c. Sự chuẩn hóa
Tiêu chuẩn là một yếu tố then chốt đối với chất lượng đến sự thành công
của sản phẩm cảm biến không dây.
Các công nghệ sản xuất khác nhau có những tiêu chuẩn khác nhau.
Nếu khơng có sự chuẩn hóa thì các nhà sản xuất thiết bị và các nhà tích hợp hệ
thống cần
phải xây dựng tồn bộ hệ thống đối với mọ i hệ thố ng mớ i đư ợ c cài đặ t. Ngoài ra,
nhà sản

xuất và nhà tích hợp sẽ sử dụng một cơng nghệ độc quyền từ một nhà cung cấp riêng
lẻ.
Định dạng bản tin phải thống nhất giữa các nút, có cộng tác tương thích vớ i
nhau và tuân theo điều khoản mỗi bên.
Câu 1.9: Nêu các đặc điểm khác biệt cơ bản của mạng cảm biến
không dây so với mạng MANET.
Bài làm
Các ứng dụng, trang thiết bị: ứng dụng và thiết bị của MANETs mạnh hơn
nhiều, tốc độ dữ liệu cao hơn, nhiều tài nguyên hơn.
Ứng dụng chuyên dụng: WSNs phụ thuộc mạnh vào các ứng dụng chuyên
dụng.
Tương tác môi trường: lõi của WSN, khơng có ở MANET.
Phạm vi: WSN có thể lớn hơn nhiều.
Năng lượng: WSN có các yêu cầu về năng lượng và các vấn đề bảo
dưỡng chặt chẽ hơn.
Tập trung dữ liệu: chỉ có ở MSN
Câu1.10 : Định nghĩa truyền thông đa bước nhảy. Nêu ưu điểm
của truyền thông đa bước nhảy so với truyền thông đơn bước
nhảy trong mạng cảm biến không dây.
Truyền thông đa bước nhảy là sử dụng nhiều nút cảm biến trong đó các
nút có khả năng truyền dữ liệu cho nhau trước khi truyền về bộ thu
chính.
Ưu điểm của truyền thơng đa bước nhảy là :
Khắc phụ hạn chế về khoảng cách
6


Khắc phục vấn đề chướng ngại vật
Nâng cao hiệu quả năng lượng của thông tin
1.11: Cấu trúc của nút cảm biến:


Bộ nhớ

Các thiết bị truyền thông

Bộ điều
khiển

Các cảm biến/
Bộ chấp hành

Chức năng của các bộ phận:
• Bộ điều khiển:
Các tùy chọn chính:
- VĐK – bộ xử lýNguồn
thơng thường,
được tối ưu hóa cho các ứng
cung cấp
dụng nhúng, cơng suất tiêu thụ thấp
- DSPs – được tối ưu hóa cho các tác vụ xử lý tín hiệu, ở đây
khơng phù hợp
- FPGAs – có thể tốt cho việc kiểm tra
- ASICs – chỉ khi cần hiệu suất đỉnh, khơng linh hoạt
• Bộ nhớ:
- Khá đơn giản
RAM hoặc FLASH: chứa dữ liệu đọc từ cảm biến trung gian,
các gói tin từ các nút khác
ROM hoặc EEPROM hoặc FLASH: lưu mã chương trình
- Kích thước bộ nhớ có thể quyết định giá thành sản xuất,
mức tiêu thụ năng lượng.

- Yêu cầu bộ nhớ phụ thuộc nhiều vào ứng dụng.
• Thiết bị truyền thơng
- Mơi trường truyền dẫn:
Trường điện từ tại tần số vô tuyến?
Trường điện từ, ánh sáng?
Sóng siêu âm?
7


Các máy thu phát vơ tuyến truyền một dịng bit hoặc dịng
byte dưới dạng sóng vơ tuyến
Nhận nó, chuyển đổi nó trở lại thành dịng bit hoặc
dịng byte.
• Bộ thu phát:
- Năng lực
Giao tiếp: mức bit, byte, gói tin?
Phạm vi tần số được cấp: Điển hình, khoảng 433 MHz
– 2.4GHz, bằng ISM
Đa kênh.
- Đặc điểm năng lượng
Công suất tiêu thụ để phát/thu dữ liệu?
Thời gian và công suất tiêu thụ để thay đổi giữa các trạng thái
khác nhau?
Điều khiển công suất truyền dẫn?
Hiệu suất (bao nhiêu % công suất tiêu thụ bức xạ?
- Hiệu suất vô tuyến
Điều chế? (ASK, FSK, …?)
Thông số nhiễu? NF = SNRI /SNRO
Độ lợi? (khuếch đại tín hiệu)
Độ nhạy thu? (CS nhỏ nhất nhận được với một Eb/N0 đã cho)

Hiệu suất khối (BER nhận được trong trường hợp có nhiễu lệch
tần số)
Phát xạ ngồi băng
Các đặc điểm cảm nhận sóng mang & RSSI
Ổn định tần số (ví dụ: khi nhiệt độ thay đổi)
Phạm vi điện áp.
• Các cảm biến:
- Các tiêu chí chính:
Thụ động, đẳng hướng
Ví dụ: ánh sáng, nhiệt kế, micro, dụng cụ đo độ ẩm, …
Thụ động, búp hẹp
Ví dụ: Camera
Các cảm biến chủ động
Ví dụ: Radar
- Tham số quan trọng: Vùng phủ
-

8


Câu hỏi 1.12: Nêu một số lựa chọn cho bộ điều khiển. Bộ điều
khiển loại nào là thích hợp nhất để sử dụng trong mạng cảm
biến khơng dây? Giải thích tại sao.
Trả lời : . Các bộ xử lý đơn giản hơn có thể tạo ra bằng cách sử dụng các
hệ thống nhúng. Các bộ xử lý này thường được gọi là các bộ vi điều khiển.
Trường hợp riêng của bộ vi xử lý có thể lập trình được là bộ xử lý tín hiệu
số (DSP - Digital Signal Processors). Một lựa chọn khác cho bộ điều khiển
xuất phát từ yêu cầu cao về tính linh hoạt của bộ vi điều khiển là sử dụng
mảng cổng logic lập trình được (FPGA – Field Programmable Gate Arrays)
hoặc mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC - Application- Specific Integrated

Circuits).
Bộ điều khiển thích hợp nhất để sử dụng trong mạng cảm biến không dây
là mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC - Application- Specific Integrated
Circuits). ASIC là một bộ xử lý chuyên dụng và người sử dụng có thể thiết
kế để phù hợp với ứng dụng đã cho, ví dụ như các chuyển mạch và định
tuyến tốc độ cao.
Câu hỏi 1.14: Có những loại cảm biến nào? Nêu sự khác nhau
giữa các loại cảm biến đó ?
Bài làm :
*Những loại cảm biến :
Cảm biến vơ hướng, thụ động.
Các cảm biến chùm hẹp, thụ động.
Các cảm biến chủ động.
*Sự khác nhau:
Cảm biến vô hướng, Các cảm biến chùm
Các cảm biến chủ
thụ động
hẹp, thụ động
động
Các cảm biến này có Các cảm biến này
Nhóm cảm biến cuối
thể đo đại lượng vật cũng là thụ động
cùng tìm kiếm mơi
lý ở nút cảm biến mà nhưng phải xác định trường một cách chủ
không cần điều khiển được phương hướng động.
môi trường bằng
của phép đo.
cách tìm kiếm hoạt
động
Vd:Camera…

Vd: Radar,cảm biến
Vd: ánh sáng, nhiệt
siêu âm…
kế, micro, dụng cụ đo
độ ẩm…
9


Câu 2. Trình bày về các mơ hình lập trình. Mơ hình nào phù hợp nhất để
sử dụng trong mạng cảm biến khơng dây, giải thích tại sao.
Nêu một số ứng dụng của cảm biến DHT11.
Trả lời :
Các mơ hình lâp trình :
Lâp trình đồng thời: Hỗ trợ cùng lúc nhiều quá trình trên CPU đơn giản
Lâp trình dựa trên sự kiên:Phản ứng với các sự kiện khi chúng xảy ra ngay
lập tức
Mơ hình lâp trình sự kiên dựa trên sự kiên là mơ hình phù hơp nhất để
sử dụng trong mạng cảm biến khơng dây vì nó đơn giản dễ thực hiên sử lí
kịp thời các sự kiên xảy ra tiết kiêm chi phí thực hiên hơn sơ với mơ hìn
lâp trình đơng thời
Các ứng dụng của cảm biến DHT11
DHT11 là cảm biến nhiệt đơ và đơ ẩm nó có các ứng dung
+ Đo nhiêt đơ
+ Đo đơ ẩm
Nó có nhiều ứng ụng trong nơng nghiêp như đo nhiêt đô , đô ảm của môi
trường xung quanh cây trồng, các vât ni…...
Câu hỏi 2.2: Trình bày tóm tắt cấu tạo và nguyên lý hoạt động
(vẽ hình minh họa) của cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR).
Trả lời:
Passive InfraRed sensor (PIR sensor): Cảm biến hồng ngoại

thụ đơng
1. Cấu tạo:
• 2 đơn vị mắt cảm biến: điện cực (+) và điện cực âm (-)
• Lăng kính chế tạo theo kiểu fresnel
2. Nguyên lý hoạt động

10


Khi 2 đơn vị của mắt sensor được kích choạt tuần tự sẽ sinh ra 1 xung
điện làm kích hoạt sensor khi có thân nhiệt từ người hay động vật sẽ lần
lượt kích hoạt từng đơn vị làm sensor báo động.
Lăng kính fresnel có tác dụng chặn lại và phân thành nhiều vùng cho phép
tia hồng ngoại đi vào mắt sensor.
Câu 2.3: Trình bày tóm tắt chức năng, thơng số kỹ thuật ( dải
nhiệt độ đo, dải dộ ẩm đo, sai số nhiệt độ, sai số độ ẩm ) và
nguyên lý hoạt động của cảm biến DHT11 ( vẽ sơ đồ chân cảm
biến này ).
Trả lời:
Chức năng :Cảm biến DHT11 là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nó ra đời sau
và được sử dụng thay thế cho dòng SHTx ở những nơi khơng cần độ chính
xác cao về nhiệt độ và độ ẩm.
Thông số kỹ thuật: + Đo độ ẩm : 20%-95%.
+Nhiệt độ : 0-50oC.
+ Sai số độ ẩm: ±5%.
+ Sai số nhiệt độ : ±2oC.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến:

11



Giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2 bước:
+ Gửi tín hiệu muốn đo ( start ) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.
+ Khi đã giao tiếp được với DHT11, cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và
nhiệt độ đo được.
Bước 1: gửi tín hiệu Start:
+ Ban đầu MCU thiết lập chân DATA là Output, kéo chân DATA xuống 0
trong 1 khoảng thời gian. Khi đó DHT11 sẽ hiểu MCU muốn đo giá trị
nhiệt độ và độ ẩm.
+ MCU đưa chân DATA lên 1 và thiết lập lại là chân đầu vào.
+ Sau khoảng thời gian tiếp theo, DHT11 sẽ kéo chân DATA xuống thấp.
Nếu lớn hơn khoảng thời gian trên mà chân DATA khơng được kéo xuống
thấp thì không giao tiếp được với DHT11.
+ Chân DATA sẽ ở mức thấp 1 thời gian, sau lại được kéo lên cao bằng thời
gian lúc trước. Bằng việc giám sát chân DATA , MCU có thể biết được có
giao tiếp được với DHT11 hay khơng. Và q trình kết thúc khi tín hiệu đo
được của DHT11 lên cao.
Bước 2: Đọc giá trị trên DHT11:
+ DHT11 sẽ trả giá trị nhiệt độ và độ ẩm dưới dạng 5 byte.Với điều kiện:
Byte 5= (8bit) ( Byte 1+Byte 2+Byte 3+Byte 4) thì giá trị nhiệt độ và độ
ẩm là đúng và ngược lại.
Và tiếp tục quá trình giao tiếp giữa MCU với DHT11.
Sơ đồ chân của DHT11:

12


Câu hỏi 2.4: Trình bày tóm tắt chức năng, thơng số kỹ thuật
chính, nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm SRF05 (vẽ sơ
đồ chân cảm biến).

Trả lời
Chức năng:
Cảm biến HC-SR05 được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng đo lường ở
môi trường dễ cháy nổ như: xăng dầu, hoặc sử dụng để đo mức nước,
phát hiện vật cản, hay đếm sản phẩm.
Thông số kỹ thuật:
Voltage: 5V
Current: thông thường 30mA, lớn nhất 50mA.
Frequency: 40KHz
Range: 2 cm – 450 cm
Small Size: 43mm x 20mm x 17mm height
Sơ đồ chân

13


Cảm biến gồm có 5 chân: VCC, Trig, Echo, OUT,GND
VCC : Đây là chân cấp nguồn cho cảm biến (nguồn 5V, nguồn càng sạch
cảm biến càng chính xác)
Trig : Chân này là chân phát xung để kích hoạt cảm biến hoạt động
Câu hỏi 2.5: Cảm biến tiệm cận là gì? Có mấy loại cảm biến tiệm
cận? Trình bày tóm tắt nguyên lý hoạt động của từng loại.
Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensors):
Là phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Trong hầu hết các trường hợp,
khoảng cách này chỉ là vài mm. Cảm biến tiệm cận thường phát hiện vị trí
cuối của chi tiết máy và tín hiệu đầu ra của cảm biến khởi động một chức
năng khác của máy.
Có 2 loại cảm biến tiệm cận:
Cảm biến tiệm cận cảm ứng
Cảm biến tiệm cận điện dung

Nguyên lý hoạt động.
Cảm biến tiệm cận cảm ứng:
Phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện từ.
Phát hiện sự suy giảm từ tính do dịng điện xốy sinh ra trên bề mặt vật
dẫn do từ trường ngoài.
Trường điện từ xoay chiều sinh ra trên cuộn dây và thay đổi trở kháng phụ
thuộc vào dịng điện xốy trên bề mặt vật thể kim loại được phát hiện.
Cảm biến tiệm cận điện dung:
Phát hiện các vật bằng cách tạo ra trường điện dung tĩnh điện.
Điện dung phát hiện sự thay đổi điện dung giữa cảm biến và đối tượng
cần phát hiện.
14


Giá trị điện dung phụ thuộc vào kích thước và khoảng cách của đối tượng.
Câu hỏi 2.6: Phân tích các mục tiêu tối ưu hóa khi lựa chọn các
giải pháp mạng cho mạng cảm biến không dây.
Nêu một số ứng dụng của cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR).
Bài làm
Mục tiêu tối ưu hóa

Chất lượng
dịch vụ
Mạng phải
chịu được lỗi
sai của một số
nút.

Các mục tiêu
tối ưu hóa


Hiệu suất
năng lượng
+ Năng lượng trên
bit dữ liệu thu được
+ NL trên sự kiện
thông báo

Tuổi thọ của
mạng
Là khoảng
thời gian
mạng hoạt
động hay tg
để mạng hoàn
(PIR)
thành nhiệm
vụ

Khả năng
mở rộng
+ Không bị
chồng chất lên
nhau.
+ Mạng phải
hoạt động bất
chấp số nút.

Ứng dụng của cảm biến hồng
+ cầnngoại

cung cấpthụ
thêmđộng
Báo động chống trộm.
nl để báo cáo ngay
Phát hiện người.
Bật tắt đèn tự động
Câu 2.7 : Trình bày tóm tắt 4 nhiệm vụ chính của lớp liên kết dữ
liệu
Lớp liên kết dữ liệu phải đảm bảo dịch vụ truyền dữ liệu đáp ứng các
yêu cầu gì ?
Trả lời
Lớp liên kết dữ liệu gồm 4 nhiệm vụ chính:
-Khung lập: nhóm chuỗi bít thành những gói tin/ các khung
Xác định: định dạng, kích thước. Kích thước gói tin phụ thuộc vào tỷ lệ lỗi
bit, năng lượng tiêu thụ trên bít được truyền.
-Điều khiển lỗi: việc điều khiển lỗi phải đảm bảo rằng vận chuyển dữ liệu
là không lỗi, theo chuỗi , không bản sao, khơng mất mát
Có 2 phương pháp là: điều khiển lỗi phía trước và phía sau
Điều khiển lỗi phía trước(FEC): là q trình điều khiển lỗi mã hóa tín hiệu
trước khi gửi đi, và giải mã trước khi nhận về.
Điều khiển lỗi phía sau(ARQ): là q trình điều khiển lỗi dựa vào bộ phận
thu để phản hồi xem đã nhận đúng gói tin chưa
15


Tiêu thụ năng lượng và trễ mong đợi của các gói thơng tin có kích thước khác nhau L (theo byte) và các tỷ lệ lỗi trạng thái tốt khác

- Điều khiển luồng: đảm bảo rằng một máy phát tốc độ nhanh khơng chạy
vượt q máy thu của nó (có tốc độ chậm hơn)
- Quản lý liên kết: phát hiện và quản lý các liên kết với các nút lân cận

Phát hiện, cài đặt, duy trì, kết thúc liên kết
Sử dụng nút lân cận: ví dụ trong trường hợp thiếu không gian bộ đệm
hoặc thiếu khả năng xử lý.
Lớp liên kết dữ liệu phải đảm bảo dịch vụ truyền dữ liệu đáp ứng các
yêu cầu sau:
Độ chính xác, độ nhạy, độ ổn định, hiệu quả .
Câu hỏi 2.8: Giải thích các biểu đồ sau đây :
Nêu một số ứng dụng của cảm biến siêu âm SRF05.
Trả lời:
BER=10-2 : kênh xấu; BER=10-8 : kênh tốt. L=50 byte và L =1500 byte
với kích thước gói tin là nhỏ (50 byte), chỉ ARQ thì có trễ nhỏ, tiêu thụ
năng lượng ít cho kênh tốt và trễ lớn, tiêu thụ năng lượng lớn cho kênh
xấu. Với gói tin có kích thước 1500 byte, ARQ+FEC thường có trễ tốt hơn ở
mức chi phí năng lượng cao hơn cho kênh tốt, trong khi ở kênh xấu thì cả
hai sơ đồ có cùng trễ trung bình.
Một số ứng dụng của cảm biến siêu am SRF05 là:
Dùng để nhận biết khoảng cách đến vật cản nhờ sóng siêu âm phát ra từ
cảm biến và nhận về .
Câu 2.9: a. Trình bày về thủ tục và các giao thức ARQ tiêu chuẩn.
Thủ tục cơ sở của ARQ tiêu chuẩn:
Đặt thơng tin tiếp đầu (header) xung quanh trọng tải (payload).
Tính tốn tổng kiểm tra lỗi (checksum) và thêm nó vào gói tin.
Truyền gói tin này tới bộ thu.
16


Bộ thu kiểm tra tính tồn vẹn của gói tin với sự trợ giúp của phần tổng
kiểm tra và tạo tín hiệu phản hồi đến bộ phát. (Có thể là xác nhận khẳng
định và phủ định).
Máy phát sử dụng bộ định thời để phát hiện các xác nhận không thể đến

được
Bộ định thời (timer) xác định thời gian từ khi bit cuối cùng của gói tin
được gửi đi đến khi nhận được thơng tin phản hồi.
Máy phát có thể gửi lại gói tin (nếu nhận được phản hồi phủ định).
Các giao thức ARQ tiêu chuẩn:
Bit xen kẽ
Go back N
Lặp lại có lựa chọn.
Nêu một số ứng dụng của cảm biến tiệm cận.
Công nghệ chế tạo oto.
Công nghệ máy công cụ.
Công nghiệp chế biến thực phẩm.
Máy rửa xe.
Câu hỏi 2.10: Các phương pháp thường sử dụng để giám sát lỗi
là gì?
So sánh ưu nhược điểm của hai phương pháp ARQ và FEC.
Bài làm
Các phương pháp thường sử dụng để giám sát lỗi là : Điều khiển lỗi phía
trước và điều khiển lỗi phía sau.
So sánh ARQ( automatic repeat request) và FEC (for ward error control)
ARQ
FEC
Điều khiển lỗi phía sau là dựa vào Điều khiển lỗi phía trước là mã
bộ phận thu để phản hồi xem đã hóa tín hiệu ngay trong phần
nhận đúng gói tin hay chưa .
thơng tin gửi đi, bộ phận thu dựa
Băng thông tốt, năng lượng kém. vào bộ phận giải mã sau khi nhận
Chi phí cho các gói tin sẽ phát
Tốn năng lượng hơn, thích hợp
sinh khi có lỗi

với băng thơng bé, tốc độ thấp
Chi phí cho các gói tin là khơng
thay đổi

17


Câu 3.1: Cho cấu hình liên kết mạng như hình vẽ dưới đây, trong
đó các vịng trịn chỉ phạm vi truyền thông và can nhiễu của mỗi nút,
nghĩa là mỗi nút có thể nghe thấy các nút lân cân ngay sát bên trái và
bên phải. Hãy trình bày giải pháp RTS/CTS sử dụng trong chuẩn IEEE
802.11 và vẽ hình minh họa?

Trong môt mạng CSMA/CA, tại sao các nút sử dụng môt trễ ngâu
nhiên trươc khi truy nhâp đường truyền?
Bg:
Giải pháp RTS/CTS sử dụng chuẩn IEEE 802.11:
Sử dụng 1 kênh và 2 gói điều khiển.
Giả sử nút B truyền dữ liêu đến nút C.
Khi B truy câp kênh truyền, nó sẽ gửi gói yêu cầu để gửi RTS
(Request to Send) đến nút C. Nút C nhân đúng gói RTS, nó sẽ gửi trả
B gói CTS (Clear to Send). Khi nút B nhân được gói CTS nó sẽ truyền
gói dữ liêu Data sang cho C. Khi nhân đầy đủ dữ liêu C gửi trả lại gói
ACK để cho B biết q trình truyền dân đã thành cơng.
A và D nghe được gói RTS hoặc CTS sẽ thiết lâp bô định thời nôi bô
gọi là vector định vị mạng Network Allocation, trong khi C và B
truyền nhân A và D sẽ dừng hoạt đông truyền nhân để không gây ra
xung đôt và lỗi. RTS/CTS cải thiên vấn đề xung đôt nhưng không giải
quyết được vấn đề thiết bị đầu cuối ẩn hiên


18


Trong mạng CSMA/CA, nút được sử dụng 1 trễ ngâu nhiên trươc khi
truy câp đường truyền để giải đồng bô các nút được đồng bô ban
đầu bởi hiên tượng bên ngồi. Do trễ ngâu nhiên mà bơ thu phát của
nút có thể được đặt vào trạng thái ngủ. Nếu đường truyền bân, nút
sẽ chuyển sang trạng thái ngủ, đợi 1 khoảng thời gian ngâu nhiên rồi
Câu hỏi 3.2: Cho cấu hình liên kết mạng như hình vẽ dưới đây, trong đó
các vịng trịn chỉ phạm vi truyền thơng và can nhiễu của mỗi nút, nghĩa
là mỗi nút có thể nghe thấy các nút lân cận ngay sát bên trái và bên phải.
Hãy trình bày một tình huống đầu cuối ẩn và một tình huống đầu cuối
hiện có thể xảy ra trong cấu hình liên kết mạng này.

Giải pháp cho vấn đề đầu cuối ẩn và đầu cuối hiện là gì?
Giải
a)tình huống đầu cuối ẩn:
Xét 3 điểm A,B.C có:
B nằm trong vùng phủ của A và C, A và C nằm ngoài vùng phủ của nhau.
A muốn truyền tin tới B: khi A cảm nhận kênh truyền rỗi và bắt đầu
truyền.
Trong khi A đang truyền, C muốn truyền tin tới B và cảm nhận kênh truyền
rỗi, do C ngoài vùng phủ của A nên khơng nghe thấy tín hiệu phát từ A.
19


Cả A và C khơng phát hiện được có xung đột xảy ra tại B.
Khi đó tại B sẽ xảy ra xung đột giữa 2 tín hiệu A và C.
Tình huống đầu cuối hiện:
Xét 4 nút A,B,C,D có:

B nằm trong vùng phủ của A và C, A và C nằm ngoài vùng -phủ của nhau, D
nằm trong vùng phủ của C.
B muốn truyền tin tới A: B cảm nhận kênh truyền rỗi và bắt đầu truyền.
Trong khi B đang truyền, C muốn truyền tin tới D và cảm nhận kênh truyền
bận nên hoãn truyền, do B trong vùng phủ của C nên C nghe thấy tín hiệu
từ B.
Việc hỗn truyền này của C là khơng cần thiết, vì D ngồi vùng phủ của B
nên sẽ không xảy ra xung đột.
b)Giải pháp cho vấn đề đầu cuối ẩn là:trì hỗn 1 khoảng thời gian và lắng
nghe tín hiệu trước khi gửi
Giải pháp cho vấn đề đầu cuối hiện là : sử dụng mạng đa bước nhảy để
giảm thiểu xung đột và độ trễ.
Câu 3.3: A nằm trong vùng phủ của B, nằm ngoài vùng phủ của C
và D
B nằm trong vùng phủ của A và C, nằm ngoài vùng phủ của D
C nằm trong vùng phủ của B và D, nằm ngoài vùng phủ của A
D nằm trong vùng phủ của C, nằm ngoài vùng phủ của A và B
Thủ tục RTS/CTS:
A gửi RTS đến B
B gửi lại A gói CTS
C gửi gói RTS đến D trước khi nó nhận được gói CTS từ B, do đó C khơng
giải mã đúng khoảng thời gian cần cho quá trình truyền dữ liệu từ A đến
B.
A gửi dữ liệu cho B
Sau khi nhận được CTS từ D, C bắt đầu truyền dữ liệu đến D.
Dữ liệu này cũng đến được B và xung đột với dữ liệu từ A đến B.
Giải pháp RTS/CTS không giải quyết được triệt để xung đột.
b, Các giao thức phân chia cố định tiêu biểu: TDMA, FDMA, CDMA, SDMA
TDMA (Time Division Multiple Access):
Cho phép nhiều nút cùng sử dụng một kênh tần số bằng cách chia khe

thời gian, mỗi nút được cấp một khe thời gian.
Các nút lần lượt truyền và nhận thông tin.
Tại một khe thời gian, chỉ duy nhất một nút sử dụng kênh truyền.
20


FDMA (Frequency Division Multiple Access):
Dải tần sử dụng được chia nhỏ thành các kênh con, mỗi nút được sử dụng
một kênh con.
Điều chỉnh máy thu tới dải tần của máy phát để thực hiện giao tiếp.
Dải tần sóng mang của mỗi nút bị hạn chế để tránh các hiện tượng nhiễu
hoặc chồng lấn giữa các nút.
CDMA (Code Division Multiple Access):
Cho phép nhiều nút đồng thời truyền tín hiệu, mỗi nút sử dụng một mã
khác nhau.
Máy thu biết mã sử dụng của máy phát, tín hiệu từ các nút truyền đồng
thời có mã khác được coi là tạp âm.
Tín hiệu cần truyền được kết hợp với tín hiệu giả nhiễu có băng thơng lớn
hơn nhiều để tạo tín hiệu băng rộng, để khó phát hiện, chặn và giải điều
biến tín hiệu gốc.
SDMA (Space Division Multiple Access):
Việc phân chia truyền dẫn dựa trên phân chia không gian của các nút.
Yêu cầu anten, kỹ thuật xử lý tín hiệu phức tạp.
Khơng phù hợp cho WSN.
Câu 3. a. Mối quan hê giữa các vùng phủ của các nút cảm biến A, B, C,
D như sau ;
-Điểm A nằm trong vùng phủ của B,nằm ngoài vùng phủ của C và D.
-Điểm B nằm trong vùng phủ của A và C,không nằm trong vùng phủ của D.
-Điểm C nằm trong vùng phủ của B và D,không nằm trong vùng phủ của A.
-Điểm D nằm trong vùng phủ của C,không nằm trong vùng phủ của A và B.

*A muốn truyền tin tới B, A cảm nhận kênh truyền rỗi và bắt đầu truyền.
*Khi A đang truyền, C muốn truyền tin tới B và cảm nhận kênh truyền
rỗi, do C ngồi vùng phủ của A nên khơng nghe thấy tín hiệu phát từ A.
*Có xung đột tại B,nhưng A và C không biết
b.Mô tả;
-A gửi RTS đến B, B gửi lại A CTS.
-A gửi dữ liệu đến B.
-Gói CTS của B cũng đến được C. Cùng lúc đó, D gửi RTS đến C.
-Xảy ra xung đột giữa CTS của B và RTS của D tại nút C.
-Do đó C khơng giải mã được thời gian của gói CTS và đặt biến NAV.
-Sau đó, D gửi lại RTS cho C, C trả lời lại D CTS , do không biết quá trình
truyền dữ liệu từ A đến B chưa kết thúc.
-Gói CTS của C cũng đến được B và xung đột với dữ liệu từ A gửi đến B.
21


*RTS/CTS không giải quyết được triệt để vấn đề.
Câu hỏi 3.5: Nêu sự khác biệt giữa các giao thức MAC truy cập
đường truyền dựa trên sự ganh đua và không dựa trên sự ganh
đua.
Tại sao chuẩn IEEE 802.15.4 lại được sử dụng phổ biến trong mạng cảm
biến không dây hơn là chuẩn IEEE 802.11?
*TRẢ LỜI:
A: Nêu sự khác biệt giữa các giao thức MAC truy cập đường truyền dựa
trên sự ganh đua và không dựa trên sự ganh đua !
+MAC( Media Access Control :lớp truy cập điều khiển kênh truyền ) , nó
điều khiển việc truy nhập của các nút đến kênh truyền và là một phần của
tầng liên kết dữ liệu trong mơ hình 7 tầng OSI.
Tại chế độ giao tiếp ngang hàng (peer-to-peer) chuẩn tốc độ thấp WPAN
của IEEE 802.15.4. Nó cho phép mỗi nút trong WSN có trạng thái ngủ một

cách định kỳ và chỉ thức dậy trong một thời gian ngắn để nhận tin từ các
nút lân cận. Khơng có chung mối quan hệ thời gian nào, mỗi nút có lịch
trình ngủ riêng và khơng quan tâm đến lịch trình ngủ của nút lân cận.
Mỗi lần thức dậy, nút sẽ truyền một báo hiệu ngắn mang thơng tin địa chỉ
của nút và cho biết nó đã sẵn sàng nhận tin từ các nút khác. Nút ở trạng
thái thức trong một thời gian ngắn sau khi truyền báo hiệu, mở cửa sổ
cho gói tin đến. Nếu khơng nhận được gói tin nào trong cửa sổ này, nút sẽ
quay trở lại trạng thái ngủ.
+Trong các giao thức theo kiểu ganh đua, cơ hội để truyền tới nút nhận đã
biết có thể phụ thuộc vào các nút lân cận của nó. Nếu chỉ có một nút thì
gói dữ liệu sẽ được truyền trên kênh truyền. Nếu số nút lớn hơn hoặc
bằng hai thì sẽ có sự ganh đua với nhau và trong trường hợp khơng may,
ví dụ như do các giải pháp đầu cuối ẩn, xung đột có thể xảy ra và như vậy
sẽ tốn năng lượng cho cả bộ phát và bộ thu. Phần này sẽ nêu sự khác
nhau giữa các giao thức này với mục đích bảo tồn năng lượng.
+Ngược với các giao thức theo kiểu ganh đua có khơng dựa trên sự ganh
đua.Các giao thức mơ tả trong phần này không tránh trạng thái nghe rỗi
và khơng có hạn chế khi nút nhận tin.
B.
Tại sao chuẩn IEEE 802.15.4 lại được sử dụng nhiều trong mạng cảm biến
khơng dây hơn là chuẩn IEEE 802.11?
-Tốc độ bít thấp đến trung bình
-Tốc độ truyền dữ liệu thấp 20-250Kbps
22


-Sử dụng cơng suất thấp, ít tiêu hao điện năng
-Thời gian sử dụng pin rất dài
-Cài đặt, bảo trì dễ dàng
-Độ tin cậy cao

--Có thể mở rộng đến 65000 node
Chi phí đầu tư thấp
để nhắm tới chi phí cài đặt thấp của các mạng khơng dây có tốc độ truyền
dữ liệu thấp với mức tiêu thụ năng lượng rất nhỏ , trễ trung bình ở mức
vừa phải mà khơng có yêu cầu quá chặt chẽ
Yêu cầu tối thiểu để sử dụng các đặc tính kỹ thuật của IEEE 802.15.4 thì
khá nhẹ so với các chuẩn khác , giảm độ phức tạp và chi phí lắp đặt các bộ
thu phát
Câu 3.6 Phân tích các ưu điểm và nhược điểm của các giao thức
phân chia cố định và các giao thức phân chia theo yêu cầu.
Mục đích chính của giao thức MAC là gì? Tại sao giao thức MAC là thách
thức trong các mạng có sự chia sẻ đường truyền?
a.
Giao thức phân chia cố định :
Các tài nguyên có sẵn được phân chia cho các nút một cách dài hạn,mỗi
phút có thể sử dụng riêng tài nguyên của nó.
Tránh được nguy cơ xung đột.
VD: TDMA,FDMA,CDMA,SMA.
Vấn đề : khả năng mở rộng của các giao thức này.
Giao thức phân chia heo yêu cầu:
Sự phân chia tài nguyên được thực hiện ngắn hạn (tương ứng với khoảng
thời gian của một burst dữ liệu).
Giao thức MAC giải quyết một nhiệm vụ đơn giản là sắp xếp thời gian khi
có một số nút cùng truy nhập vào 1 mạng thơng tin mơi trường có chia sẻ.
Nhiệm vụ cơ bản của giao thức MAC là điều chỉnh việc truy nhập của các
nút đến mạng mơi trường có chia sẻ theo cách là phải thoả mãn được các
yêu cầu về đặc tính trong từng ứng dụng cụ thể.
Nó là thách thức trong các mạng có sự chia sẻ đường truyền vì: Việc truy
cập đường truyền trong mạng ko dây khó khăn:
Rất khó để gửi và nhận cùng 1 lúc.

Tình trạng nhiễu tại máy thu
Tỷ lệ lỗi cao.
23


Câu 3.7 : Trình bày ngắn gọn giao thức truy cập ngẫu nhiên
ALOHA và slotted ALOHA?
Ở giao thức ALOHA, khi một nút muốn truyền một gói tin mới thì sẽ
truyền nó ngay lập tức. Khơng có sự phối hợp với các nút khác nên
thường xảy ra xung đột ở bộ thu. Để phát hiện xung đột này, bộ thu được
yêu cầu gửi thơng tin tức thời về gói tin đã nhận được. Nếu khơng có
thơng tin phản hồi này, bộ phát sẽ hiểu là đã có xung đột, sau một khoảng
thời gian chờ ngẫu nhiên nào đó nó sẽ bắt đầu quá trình truyền tiếp theo.
ALOHA tạo ra truy cập ngắn và trễ truyền dẫn đối với các tải nhẹ.Đối với
các tải nặng hơn, số xung đột sẽ tăng lên, điều này sẽ làm giảm hiệu suất
và tăng thời gian trễ truyền dẫn.
Ở slotted ALOHA, thời gian được chia thành các khe và nút chỉ được cho
phép bắt đầu truyền tin khi bắt đầu một khe. Khe phải đủ lớn để có thể
chứa được gói tin có độ dài cực đại. Theo đó, chỉ khi các bộ phát khác
cũng bắt đầu truyền tin trong cùng khe thời gian mới có thể làm hỏng gói
tin của nút. Nếu một nút nào đó muốn bắt đầu muộn hơn thì nó có thể
đợi đến thời điểm bắt đầu khe thời gian tiếp theo và khi đó, khơng cịn
nguy cơ phá huỷ gói tin của nút. Trong một thời điểm nào đó, sự đồng bộ
sẽ làm giảm xác suất xung đột và slotted ALOHA có hiệu suất cao hơn
ALOHA.

Câu 3.8:Tại sao nghe lén là một vấn đề đối với mạng cảm biến
không giây?
b> Giải thích các giao thức PAMAS xử lý vấn đề này?
Bài làm:

Nghe lén là một vấn đề đối với mạng cảm biến khơng giây vì :
24


Năng lượng là một nguồn tài nguyên quý giá trong các mạng cảm biến
khơng dây và do đó, hiệu quả năng lượng hiển nhiên là mục tiêu tối ưu.
Nghe lén là môt vấn đề đối với mạng cảm biến không dây: Các khung
truyền thơng đơn hướng có một nguồn và một nút đích. Tuy nhiên,
mơi trường vơ tuyến là mơi trường quảng bá nên tất cả các nguồn có
trạng thái nhận ở cạnh nhau đều có thể nghe tin dù không muốn. Những
nút này được gọi là nghe lén tin. Các nghiên cứu chỉ ra càng tránh được
việc nghe lén càng nhiều thì càng tiết kiệm được nhiều năng lượng. Mặt
khác, nghe lén đơi khi lại là mong muốn, ví dụ như khi lựa chọn thông tin
lân cận nhau hoặc đánh giá lưu lượng tải hiện tại cho mục đích quản lý.
Giải thích các giao thức PAMAS xử lý vấn để nghe lén :
Giao thức đa truy cập cảm nhận nguồn với báo hiệu PAMAS (Power Aware
Multiaccess with Signaling) được giới thiệu bởi Raghavendra và Singh là
thiết kế đầu tiên của các mạng ad hoc. Nó đưa ra cơ chế tránh nghe lén
một cách chi tiết trong khi nó khơng quan tâm tới vấn đề nghe rỗi. Giao
thức kết hợp giải pháp âm báo bận và bắt tay RTS/CTS tương tự như giao
thức MACA (MACA khơng có gói phản hồi cuối cùng). Đặc điểm phân biệt
PAMAS là nó sử dụng hai kênh là kênh dữ liệu và kênh điều khiển. Tất cả
các gói báo hiệu (RTS, CTS, âm báo bận) được truyền trên kênh điều khiển
trong khi kênh dữ liệu được dành riêng cho các gói dữ liệu.
Xem xét một nút rỗi x gửi một gói tin mới tới nút lân cận y. Trước hết x gửi
gói RTS lên kênh điều khiển mà khơng cảm nhận sóng mang. Gói tin này
mang địa chỉ MAC của cả x và y. Khi y nhận gói tin này, nó sẽ trả lời bằng
gói CTS nếu như y khơng biết gì về q trình truyền dẫn đang diễn ra
trong vùng lân cận của nó. Khi nhận được CTS, x bắt đầu truyền tin đến y
trên kênh dữ liệu. Khi y bắt đầu nhận tin, nó sẽ gửi gói âm báo bận lên

kênh điều khiển. Nếu x khơng nhận được gói CTS trong cửa sổ thời gian,
nó sẽ trở lại trạng thái backoff, nơi mà sơ đồ backoff số mũ nhị phân được
sử dụng.
Nút nhận gói RTS trong khi ở trạng thái backoff sẽ bắt đầu thủ tục nhận tin
của nó, đó là kiểm tra các điều kiện để gửi CTS.
Khi nào nút có thể đặt bộ thu phát của nó (điều khiển và dữ liệu) vào
trạng thái ngủ? Nói một cách khái quát, bất cứ thời điểm nào nút biết là
không thể truyền và nhận tin từ các nút lân cận khác thì nó sẽ làm vậy. Tuy
nhiên, quyết định có quay trở lại trạng thái ngủ hay không sẽ nảy sinh câu
hỏi là khi nào sẽ trở lại trạng thái thức? Quyết định này sẽ dễ thực hiện
25


×