BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG

BÁO CÁO
CÁC MẠNG THƠNG TIN VƠ TUYẾN
TÌM HIỂU VỀ MẠNG ADHOC KHƠNG DÂY
Họ và tên sinh viên:

ĐỖ NGỌC ANH TÚ

Mã sinh viên:

B18DCVT366

Giảng viên:

ThS. NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Hà Nội, năm 2022


Đỗ Ngọc Anh Tú – B18DCVT366

Nội dung
1. Định nghĩa mạng adhoc khơng dây? .......................................................................3
2. Trình bày ngun lý và thách thức khi thiết kế mạng adhoc không dây .............4
2.1. Nguyên lý .............................................................................................................4
2.2. Thách thức...........................................................................................................5

2

Đỗ Ngọc Anh Tú – B18DCVT366

1. Định nghĩa mạng adhoc không dây?
Mạng adhoc không dây là tập hợp các nút khơng dây tự lập cấu hình để tạo nên
một mạng mà không cần sự hỗ trợ của bất cứ một hạ tầng được thiết lập trước nào. Khi
đó, các máy di động tự mình xử lý điều khiển cũng như các nhiệm vụ nối mạng cần thiết
(thường thông qua các giải thuật điều khiển phân bố). Các đường không liên tục biểu thị
cho sự không kết nối được do SINR thấp, độ rộng các đường các lớn thì mức SINR càng
cao

Hình 1: Mạng adhoc

3


Đỗ Ngọc Anh Tú – B18DCVT366

2. Trình bày nguyên lý và thách thức khi thiết kế mạng adhoc không dây
2.1. Nguyên lý
Đặc điểm căn bản nhất của một mạng ad hoc khơng dây là khơng có hạ tầng và
vì thế hầu hết các nguyên lý thiết kế cũng như các thách thức bắt nguồn từ đặc điểm này.
Ta có thể minh họa sự khơng có hạ tầng này bằng cách so sánh với các mạng không dây
phổ biến khác như: các mạng tổ ong và các mạng WLAN. Các hệ thống tổ ong chia
vùng địa lý thành các ô và các đầu cuối di động trong một ô kết nối thông tin với một
trạm gốc đặt tại tâm ô được nối đến mạng hữu tuyến đường trục. Vì thế khơng có kết
nối trực tiếp giữa các đầu cuối di động.
Tất cả kết nối thông tin đều phải qua trạm gốc theo định tuyến một chặng. Các
trạm gốc và mạng đường trục thực hiện các chức năng nối mạng bao gồm nhận thực,

định tuyến cuộc gọi và chuyển giao. Hầu hết các mạng WLAN đều có kiến trúc một
chặng tập trung: các nút di động kết nối thông tin trực tiếp với điểm truy nhập tập trung
được nối đến mạng internet đường trục. và điểm truy nhập thực hiện tất cả các chức
năng điều khiển và nối mạng cho tất cả các nút di động. Trái lại mạng ad hoc không dây
có kết nối thơng tin đồng cấp, các chức năng điều khiển và nối mạng được phân bố trong
tất cả các nút mạng và định tuyến có thể sử dụng các nút mạng trung gian để chuyển
tiếp.
Mạng ad hoc có thể tạo nên một cấu trúc hay một phân cấp nút, hoặc cố định hoặc động.
Chẳng hạn đê cải thiện độ tin cậy, khả năng định cỡ và dung lượng, rát nhiều mạng ad
hoc không dây tạo nên một hạ tầng đường trục từ một tập con các nút trong mạng. Nếu
một nút trong tập con đường trục này rời mạng, mạng có thể lập lại được cấu hình đường
trục. Như vậy, mạng ad hoc khơng dây có thể tạo lập kết cấu để cải thiện hiệu năng
mạng tuy nhiên kết cấu này không phải là yêu cầu thiết kế căn bản của mạng. Tuy nhiên
tính chất quảng bá của các kênh vô tuyến trong các mạng ad hoc không dây làm nên
điểm khác biệt so với các mạng hữu tuyến. Đặc biệt, nếu đủ công suất phát, mọi nút đều
có thể phát tín hiệu trực tiếp đến một nút khác. Nếu công suất cố định, thông thường
SINR của liên kết giữa hai nút thông tin sẽ giảm khi khoảng cách giữa các nút này giảm,
ngoài ra SINR thay đổi ngẫu nhiên do điều kiện truyền sóng và nhiễu.
Các giá trị SINR của các liên kết khác nhau được minh họa bằng các đường có
độ rộng khác nhau trên hình 1. Như vậy về mặt lý thuyết tất cả các nút đều có thể thơng
tin trực tiếp đến một nút khác bất kỳ. Tuy nhiên nếu khoảng cách giữa các nút mạng q
xa hoặc điều kiện truyền sóng khơng tốt hoặc nhiễu mạnh. Thì có thể chúng khơng thể
kết nối trực tiếp với nhau.
Kết nối mạng cũng có thể thay đổi nêu các nút mạng nhập hoặc rời mạng và có
thể điều khiển được sự kết nối này bằng cách thích ứng cơng suất phát của mạng hiện
thời khi xuất hiện của một nút mới. Tính linh hoạt trong kết nối liên kết nhận được từ
việc thay đổi các thông số liên kết như công suất và tốc độ số liệu liên quan rất lớn đến
qua trình định tuyến. Các nút có thể gửi trực tiếp các gói đến nơi nhận cuối cùng thông
qua định tuyến một chặng chừng nào SINR cịn lớn hơn một ngưỡng tối thiểu nào đó.
Tuy nhiên thông thường đối với định tuyến một chặng SINR rất kém vì thế

phương pháp này có thể gây ra nhiễu quá lớn đến các nút xung quanh. Trong hầu hết
4


Đỗ Ngọc Anh Tú – B18DCVT366
các mạng không dây ad hoc các gói thường được gửi từ một nút mạng đến nơi nhận cuối
cùng thông qua định tuyến nhiều chặng bằng cách chuyển tiếp qua các nút trung gian.
Vì tổn hao đường truyền tỷ lệ với khoảng cách theo hàm mũ, nên việc sử dụng các
chuyển tiếp trung gian có thể giảm đáng kể tổng công suất phát (tổng công suất phát cần
thiết cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp) để truyền dẫn một gói từ đầu cuối đến đầu
cuối.
Định tuyến đa chặng sử dụng các nút trung gian là tính năng then chốt của một
mạng khơng dây ad hoc: nó cho phép thơng tin giữa các nút nằm phân tán theo vùng địa
lý và hỗ trợ khả năng định cỡ cũng như điều khiển phân bố. Tuy nhiên điều này sẽ dẫn
đến việc hỗ trợ tốc độ số liệu cao và trễ nhỏ khó khăn hơn nhiều so với các kênh không
dây đơn chặng trong các hệ thống tổ ong và các mạng WLAN. Đây là một trong số các
khó khăn khi cần hỗ trợ các yêu càu tốc độ số liệu cao và trễ nhỏ (như video) trên mạng
khơng dây ad hoc.
2.2. Thách thức
Các thách thức chính mà mạng adhoc phải đối mặt:
• Tiết kiệm năng lượng: Nod trong mạng adhoc được trang bị số lượng pin hạn
chế.
• Cấu trúc liên kết mạng khơng có cấu trúc hoặc thay đổi theo thời gian: Do tính
di động, điều đó làm cho cấu trúc liên kết mạng thường khơng có cấu trúc và làm
cho q trình tối ưu hóa trở nên khó khăn.
• Khả năng mở rộng: Trong một số trường hợp, sẽ có một số lượng lớn các nút.
• Chất lượng truyền thơng thấp: Nhìn chung, mạng khơng dây kém tin cậy hơn
mạng có dây. Ngồi ra, chất lượng của mạng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố
mơi trường.
• Trong các mạng adhoc khơng dây, gói dữ liệu là khơng an tồn. Thơng qua xác

thực hàng xóm, người dùng có thể biết nó lân cận người dùng thân thiện hay thù
địch. Để bảo mật gói tin, chúng ta phải sử dụng kỹ thuật mã hóa dữ liệu.
• QoS của mạng adhoc khơng dây khơng chỉ phụ thuộc vào tài ngun có sẵn mà
cịn phụ thuộc vào tỉ lệ tính di động của các nguồn. Ba hạn chế chính liên quan
đến chất lượng dịch vụ là Băng thông ràng buộc, Cấu trúc liên kết động của mạng,
Khả năng xử lý và lưu trữ hạn chế của các nút di động.

5