“Nghiên cứu và phát triển hệ thống tạo luồng thời gian thực và giao thức thích ứng cho truyền thông đa phương tiện trong mạng Ad hoc”
Trong khi các mô hình mạng truyền thống sử dụng hạ tầng mạng cố định điều khiển trung tâm vẫn đang thống trị trong lĩnh vực truyền thông thì mạng ad hoc xuất hiện như một giải pháp đầy tiềm năng, với những đặc tính ưu việt về độ linh hoạt, chi phí vận hành, và khả năng thiết lập nhanh chóng. Thực tế, mạng ad hoc không phải quá mới, nhưng việc khai thác nguồn tài nguyên hạn chế của mạng ad-hoc sao cho hiệu quả lại là một thách thức rất lớn đối với giới truyền thông trên thế giới. Nhận thấy được tiềm năng này, nhóm chúng em, dưới sự hướng dẫn của TS. Phạn Văn Tiến đã nghiên cứu đề tài về truyền thông đa phương tiện thích ứng trên mạng ad hoc. Đồ án của chúng em trình bày về các vấn đề liên quan của đề tài nghiên cứu như cấu trúc mạng ad hoc, các giao thức thời gian thực( RTP/RTCP), chuẩn mã hóa H264 cho RTP, giao thức liên tầng thích ứng cross-layer design, phát triển giao diện người dùng. Từ đó xây dựng thành công hệ thống tạo luồng thời gian thực với giao thức truyền thích ứng cho mạng ad hoc.
Cụ thể nội dung đồ án bao gồm 5 chương :
Chương 1 Tổng quan hệ thống
Trình bày tổng quan về mạng ad hoc và hệ thống được xây dựng trong đề tài.
Chương 2 Giao thức thời gian thực và chuẩn mã hoá H.264
Trình bày về các giao thức thời gian thực và chuẩn nén H.264 được sử dụng cho hệ thống.
Chương 3 Mô hình Cross-layer
Trình bày mô hình Cross-layer design được thiết kế và xây dựng cho truyền thông đa phương tiện trên mạng adhoc
Chương 4 Giao diện người dùng (GUI)
Trình bày vấn đề thiết kế và thực thi giao diện người dùng được sử dụng cho truyền thông đa phương tiện trong mạng ad hoc.
Chương 5 Kết quả thu được và hướng nghiên cứu tiếp theo
Trình bày kết quả thực thi của nhóm nghiên cứu và đề ra hướng nghiên cứu cho các vấn đề liên quan trong đồ án.
132 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2224 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu và phát triển hệ thống tạo luồng thời gian thực và giao thức thích ứng cho truyền thông đa phương tiện trong mạng adhoc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời Nói Đầu
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học máy tính, đặc biệt là lĩnh vực máy tính nhúng, loài người người đã có những thay đổi to lớn về cách thức cũng như phương tiện giao tiếp. Với những tiến bộ trong truyền thông vô tuyến, kết hợp với sự bùng nổ của các phương tiện nhúng như điện thoại di động, PDA, và máy tính xách tay, thì một lĩnh vực công nghệ đầy tiềm năng đang dần được khai phá đó là “tính toán khắp nơi”(ubiquitous computing). Mạng Ad hoc ra đời như một tất yếu của quá trình phát triển này.
Sau một thời gian làm việc rất cố gắng trên phòng Lab 411 Khoa Điện Tử - Viễn Thông dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Phạm Văn Tiến, cùng với sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên trong phòng Lab, nhóm chúng em đã hoàn thành đồ án với đề tài “Nghiên cứu và phát triển hệ thống tạo luồng thời gian thực và giao thức thích ứng cho truyền thông đa phương tiện trong mạng ad hoc”
Với những nỗ lực thực sự, đồ án của chúng em đã có được một số kết quả nhất định, mặc dù vậy do thời gian có hạn chúng em không thể tránh khỏi một số thiếu sót cũng như một số nhiệm vụ chưa hoàn thành được. Vì vậy, nhóm chúng em rất mong những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và bạn bè.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:
Thầy giáo TS.Phạm Văn Tiến
Nhóm nghiên cứu và phát triển của phòng Lab 411
Khoa Điện Tử - Viễn Thông, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Cùng toàn thể gia đình và bạn bè hỗ trợ trong việc nghiên cứu
Nhóm thực hiện
Từ Văn Hiếu ĐT4 – K49
Trần Hải Long ĐT4 – K49
Phùng Đình Vinh ĐT4 – K49
Tóm Tắt Đồ Án
“Nghiên cứu và phát triển hệ thống tạo luồng thời gian thực và giao thức thích ứng cho truyền thông đa phương tiện trong mạng Ad hoc”
Trong khi các mô hình mạng truyền thống sử dụng hạ tầng mạng cố định điều khiển trung tâm vẫn đang thống trị trong lĩnh vực truyền thông thì mạng ad hoc xuất hiện như một giải pháp đầy tiềm năng, với những đặc tính ưu việt về độ linh hoạt, chi phí vận hành, và khả năng thiết lập nhanh chóng. Thực tế, mạng ad hoc không phải quá mới, nhưng việc khai thác nguồn tài nguyên hạn chế của mạng ad-hoc sao cho hiệu quả lại là một thách thức rất lớn đối với giới truyền thông trên thế giới. Nhận thấy được tiềm năng này, nhóm chúng em, dưới sự hướng dẫn của TS. Phạn Văn Tiến đã nghiên cứu đề tài về truyền thông đa phương tiện thích ứng trên mạng ad hoc. Đồ án của chúng em trình bày về các vấn đề liên quan của đề tài nghiên cứu như cấu trúc mạng ad hoc, các giao thức thời gian thực( RTP/RTCP), chuẩn mã hóa H264 cho RTP, giao thức liên tầng thích ứng cross-layer design, phát triển giao diện người dùng. Từ đó xây dựng thành công hệ thống tạo luồng thời gian thực với giao thức truyền thích ứng cho mạng ad hoc.
Cụ thể nội dung đồ án bao gồm 5 chương :
Chương 1 Tổng quan hệ thống
Trình bày tổng quan về mạng ad hoc và hệ thống được xây dựng trong đề tài.
Chương 2 Giao thức thời gian thực và chuẩn mã hoá H.264
Trình bày về các giao thức thời gian thực và chuẩn nén H.264 được sử dụng cho hệ thống.
Chương 3 Mô hình Cross-layer
Trình bày mô hình Cross-layer design được thiết kế và xây dựng cho truyền thông đa phương tiện trên mạng adhoc
Chương 4 Giao diện người dùng (GUI)
Trình bày vấn đề thiết kế và thực thi giao diện người dùng được sử dụng cho truyền thông đa phương tiện trong mạng ad hoc.
Chương 5 Kết quả thu được và hướng nghiên cứu tiếp theo
Trình bày kết quả thực thi của nhóm nghiên cứu và đề ra hướng nghiên cứu cho các vấn đề liên quan trong đồ án.
Abstract
“Research and developing the real time streaming system and proactive protocol for multimedia transmission over Ad hoc network ”
While traditional network models using infrastructure are still dominating the area of communications, ad hoc network appears like a truly potential solution, with advance properties of flexibility, operation cost, and a fast ability of installation. In the fact that ad hoc network is not newest, however the exploiting limited resources of ad hoc in such a way as to efficiently is a great challenge with the communications world on around the world. Seeing the potential, our streaming subgroup, under the instructions of Dr.Pham Van Tien has researched the project of proactive multimedia transmission over ad hoc network. Our thesis discusses the related issues of the project such as ad hoc network structures, real time protocols (RTP/RTCP), H264 Codec for RTP, proactive cross-layer design, and graphic user interface. Thus, we developed successfully the real time streaming system with the proactive transmission protocol for ad hoc network.
In particular, the content of thesis includes 5 chapters:
Chapter 1 System overview
Overview of ad hoc network and the system developed in the project
Chapter 2 Real time protocol and H 264 codec
Real time protocols and H 264 codec used by system
Chapter 3 Cross-layer design
Cross-layer model designed and developed for multimedia transmission over ad hoc network
Chapter 4 Graphic User Interface
Design and implementation user interface used for multimedia transmission over ad hoc network
Chapter 5 Result and next research direction
Implementation result of researching subgroup and next direction for related issues of the thesis.
Mục Lục
Lời Nói Đầu 1
Tóm Tắt Đồ Án 2
Abstract 4
Mục Lục 6
Danh mục hình vẽ 10
Danh mục bảng biểu 13
Các thuật ngữ viết tắt 14
Chương 1. Tổng Quan Hệ Thống 15
1.1 Tổng Quan Về Mạng Không Dây Đa Chặng Ad-hoc 16
1.1.1 Khái quát chung 16
1.1.2 Các vấn đề thường gặp trong mạng adhoc 23
Hình 1. 4 25
Hình 1. 5 25
Hình 1. 6 25
Hình 1. 7 25
1.1.3 Tương lai và thách thức đối với mạng ad hoc 28
1.2 Mục Đích Thiết Kế 30
1.3 Phương Pháp Tiếp Cận Hệ Thống 31
Chương 2 : Giao thức thời gian thực 33
2.1 Giao thức RTP 33
2.1.1 Tiêu đề RTP 34
2.1.2 Cấu trúc của header của RTP : 34
2.1.3 Ghép kênh RTP 39
2.1.4 Mở rộng Header cho RTP 40
2.2 RTCP( Realtime Transport Control Protocol) 41
2.2.1 Giao thức điều khiển luồng RTCP 41
2.2.2 RR: Thông báo bên nhận 43
2.2.3 SR: Thông báo bên gửi 45
2.2.4 SDES: Gói RTCP miêu tả nguồn 47
2.2.5 BYE : Gói tin kết thúc phiên 48
2.2.6 APP: Gói tin ứng dụng tự định nghĩa 49
2.3 Ứng dụng RTP 49
2.3.1 Hội nghị đàm thoại đơn giản 49
2.3.2 Hội nghị điện thoại truyền hình 50
2.3.3 Translator (bộ dịch) và Mixer (bộ trộn) 50
2.4 Chuẩn nén Video H264 51
2.4.1 Giới thiệu chung về H 264 51
2.4.2 Cơ chế nén ảnh của H264 53
2.4.2.1 Giảm bớt độ dư thừa 53
2.4.2.2 Chọn chế độ, phân chia và chế ngự 54
2.4.2.3 Nén theo miền thời gian 54
2.4.2.4 Nén theo miền không gian 54
2.4.3 Bộ mã hóa H264 56
2.4.4 Bộ giải mã H264 57
2.5 Tải dữ liệu của RTP cho H264 57
Chương 3 : Cross-layer design 65
3.1 Sự cần thiết của giao tiếp liên tầng trong mạng adhoc 65
3.2 Thiết kế giao tiếp liên tầng routing – transport – Application 65
3.2.1.1 Nội dung của bản tin feedback 68
3.2.2.2 Thiết kế chi tiết 71
3.3.2 Lựa chọn gói và truyền lại (selection and scheduler ) 74
3.3.2.1 Mục đích truyền lại 74
3.3.3 Giao tiếp liến tầng giữa tầng transport - rounting 83
3.3.3.1 Phân tích yêu cầu. 83
3.3.3.2 Cơ chế giao tiếp 84
3.3.3.3 Mô hình giao tiếp liên tầng 84
3.3.4 Giao tiếp liên tầng Transport - Application điều khiển tốc độ mã hóa 85
3.3.4.1 Mô hình thiết kế 85
3.3.4.2 Quá trình điều khiển tốc độ 86
3.3.4.3 Yêu cầu hệ thống 86
3.3.5 Thiết kế truyền bản tin instance message 86
3.3.5.1 Phân tích yêu cầu 86
3.3.5.2 Yêu cầu đối với giao diện GUI 86
3.3.5.3 Mô hình hệ thống 87
3.3.5.4 Hoạt động của giao diện GUI 88
3.3.5.5 Thiết kế và thực hiện 89
Chương 4: Thiết Kế Giao Diện 93
4.1 Yêu cầu đối với giao diện 93
4.2 Hướng tiếp cận 94
4.3 Giới thiệu về cơ chế hoạt động của XWindow() 95
4.3.1 Giao thức X 96
4.3.2 Giao diện Client/Server 97
4.3.3 Chương trình Window cơ bản 97
4.3.3.1 Kết nối tới X Server 99
4.3.3.2 Tạo cửa sổ Window 101
4.3.3.3 Xử lí sự kiện 102
4.3.3.4 Tạo Graphic Context 103
4.3.3.5 Tải font chữ 105
4.3.3.6 Window Mapping 106
4.3.3.7 Tạo vòng lặp xử lí sự kiện 107
4.3.4 Thực thi thiết kế 108
4.3.4.1 Tạo cửa sổ giao diện 108
4.3.4.2 Tạo GC 108
4.3.4.4 Xử lí sự kiện 110
4.4 Hướng phát triển 115
Chương 5 : Kết quả thực nghiệm và hướng nghiên cứu 116
5.1 Test case 1: Thực nghiệm truyền text 116
5.1.1 Mục đích 116
5.1.2 Điều kiện thực nghiệm 116
5.1.3 Tiến hành thí nghiệm 116
5.1.4 Kết quả thu được 117
5.2 Test Case 2: Thực nghiệm kết quả truyền lại (feedback) 118
5.2.1 Mục dích 118
5.2.2 Điều kiện thực nghiệm 118
5.2.3 Tiến hành thí nghiệm 119
5.2.4 Kết quả thu được 119
5.3 Test Case 3: Thu thập số liệu về tổn hao CPU khi thực hiện giao thức truyền thích ứng sử dụng bộ codec H 264 120
5.3.1 Mục đích 120
5.3.2 Điều kiện thực nghiệm 121
5.3.4 Kết quả thu được 121
5.4 Kết Luận 124
5.5 Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo 125
Tài Liệu Tham Khảo 126
PHỤ LỤC: 128
Danh mục hình vẽ
Hình 1. 1: Mô hình mạng adhoc ở sân bay 17
Hình 1. 2: Các mô hình mạng adhoc 18
Hình 1. 3: Mạng adhoc giao thông 20
Hình 1. 4 24
Hình 1. 5 24
Hình 1. 6 25
Hình 1. 7 25
Hình 1. 8: Mô hình không dây adhoc 30
Hình 1. 9: Phương pháp nghiên cứu 31
Hình 2. 1: Cấu trúc header của RTP 34
Hình 2. 3: Khởi tạo phiên 37
Hình 2. 4: Phân mảnh dữ liệu 38
Hình 2. 5: Mở rộng header của RTP 41
Hình 2. 6: Cấu trúc RTCP 42
Hình 2. 7: Nhóm gói( compound packets) 43
Hình 2. 8: Báo cáo bên nhận( RR) 44
Hình 2. 9: Báo cáo bên phát( SR) 46
Hình 2. 10: Gói tin SDES 47
Hình 2. 11: Gói tin BYE 48
Hình 2. 12: Gói tin APP 49
Hình 2. 13: Sơ đồ khối mã hóa MPEG-4 AVC (H264) 54
Hình 2. 14: Sơ đồ bộ mã hóa H264 56
Hình 2. 15: Sơ đồ bộ giải mã H264 57
Hình 2. 16: Các loại gói RTP chứa đơn vị NAL 58
Hình 2. 17: Chế độ đóng gói ứng với mỗi loại đơn vị NAL 59
Hình 2. 18: Cấu trúc chung của gói tích lũy 59
Hình 2. 19: Cấu trúc của STAP-A 60
Hình 2. 20: Cấu trúc gói STAP-B 61
Hình 2. 21: Cấu trúc gói MTAP-16 62
Hình 2. 22: Cấu trúc gói MTAP-24 62
Hình 2. 23: Tiêu đề của đơn vị phân mảnh 62
Hình 2. 24: Cấu trúc gói FU-A 63
Hình 2. 25: Cấu trúc gói FU-B 64
Hình 3. 1: Mô hình tổng quan cross-layer 66
Hình 3. 2: Bản tin feedback 68
Hình 3. 3: Minh họa roundstrip time 70
Hình 3. 4: Mô hình hệ thống 75
Hình 3. 5: Gói RTP trước khi đóng gói 76
Hình 3. 6: Mô hình giao tiêp liên tầng 84
Hình 3. 7: Mô hình thiết kế 85
Hình 3. 8: Yêu cầu với giao diện GUI 87
Hình 3. 9: Mô hình hệ thống 87
Hình 3. 10: Mô hình truyền text 88
Hình 4. 1: Yêu cầu giao diện 94
Hình 4. 2: Giao diện bên nhận( Receiver) 109
Hình 4. 3: Giao diện bên phát 110
Hình 4. 4: Khi bên nhận gửi text đến bên phát 111
Hình 4. 5: Phân biệt text ( bên nhận) 112
Hình 4. 6: Phân biệt text ( bên phát) 113
Hình 4. 7: Xóa cửa sổ khi tràn 114
Hình 4. 8: Tự động xóa nội dung text khi tràn 114
Hình 5. 1: Cửa sổ giao diện bên server 117
Hình 5. 2: Bảng liệt kê IP trên mạng 117
Hình 5. 3: Giao diện bên thu 118
Hình 5. 4: Bản tin feedback 120
Hình 5. 5: CPU bên nhận( khi không truyền) 121
Hình 5. 6: CPU bên nhận( khi chạy vlc thông thường) 122
Hình 5. 7: CPU bện nhận( khi truyền) 122
Hình 5. 8: CPU bên phát( khi không truyền) 123
Hình 5. 9: CPU bên phát( khi chạy vlc thông thường) 123
Hình 5. 10: CPU bên phát ( khi truyền) 124
Danh mục bảng biểu
Bảng 1: Các thuật ngữ viết tắt 14
Bảng 2: Các giá trị của NAL 76
Bảng 3: Slice type 78
Bảng 4: Bảng mã Exp-Golomb 78
Các thuật ngữ viết tắt
stt
Từ viết tắt
Thuật ngữ tiếng anh
Thuật ngữ tiếng việt
1
APP
Application packet
Gói tin ứng dụng định nghĩa
2
BYE
Bye
Gói tin kết thúc phiên
3
DCT
Discrete cousin transfer
Biến đổi cô-sin rời rạc
4
GC
Graphic Context
5
RR
Receiver Reports
Bản tin bên nhận
6
RTP
Realtime transport protocol
Giao thức truyền tải thời gian thực
7
RTCP
Realtime transport control protocol
Giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực
8
QoS
Quality of service
Chất lượng dịch vụ
9
SDES
Source Description
Gói tin miêu tả nguồn
10
SR
Sender Reports
Bản tin bên phát
11
VANET
Vihicle ad-hoc network
Mạng Adhoc cho giao thông
12
PAN
Personal Ad hoc Network
Mạng Ad hoc cá nhân
13
BS
Base Station
Trạm cơ sở
14
OLSR
Optimized Link State Routing
Định tuyến trạng thái liên kết tối ưu
Bảng 1: Các thuật ngữ viết tắt
Chương 1. Tổng Quan Hệ Thống
Ngày nay, con người mang trên mình rất nhiều các thiết bị di động khác nhau, như máy tính xách tay, điện thoai di động, PDAs hay thiết bị chơi nhạc mp3, phục vụ cho công việc hoặc nhu cầu riêng tư. Trong đó, hầu như các thiết bị này được sử dụng riêng rẽ - tức là ứng dụng của chúng không hề có sự tương tác với nhau. Tuy nhiên, hãy thử hình dung xem nếu chúng có thể tương tác trực tiếp: người sử dụng trong một cuộc họp có thể chia sẻ tải liệu hoặc những trình bày của mình; hay khi hành khách ra khỏi một đoàn tầu, máy xách tay của họ có thể được nối mạng ngay; hoặc tương tự như vậy, cùng lúc, thư điện tử mới nhận của họ cũng có thể được gửi đến thiết bị PDAs đang cầm trên tay; cuối cùng, khi họ vào tới văn phòng, tất cả các thông tin liên hệ với họ đều có thể tự động chuyển tới thông qua mạng không dây được phủ sóng trong khu vực làm việc.
Đây chỉ là những ví dụ rất điển hình về nhu cầu kết nối liên tục và mọi nơi của con người trong thời đại bùng nổ thông tin hiện nay. Mạng không dây ad-hoc ra đời để đáp ứng nhu cầu này. Nó cho phép thiết lập giao tiếp ở bất kỳ đâu, bất kỳ khi nào mà không cần tới sự hỗ trợ của một thiết bị cố định trung tâm nào. Thực tế, mạng ad-hoc không còn mới mẻ nữa, nhưng việc thiết lập, sử dụng và gia tăng các lợi ích trên mạng ad-hoc thì rất mới. Đây là một lĩnh vực còn rất nhiều tiềm năng cho con người khai phá.
Tổng Quan Về Mạng Không Dây Đa Chặng Ad-hoc
Khái quát chung
Mô hình mạng
Như một điều tự nhiên và lôgic, có nhiều vấn đề trong các lĩnh vực khoa học công nghệ, kinh tế, hành chính và hoạt động xã hội rất có tiềm năng đối với mạng ad-hoc. Truyền thông dữ liệu di động không dây, một lĩnh vực đang dần nâng cao cả về phương diện kỹ thuật và tính ứng dụng, chính là mũi nhọn trong ngành thông tin và truyền thông, Internet và mạng di động thế hệ thứ hai đang phát huy khá tốt mũi nhọn này. Đây cũng là tương lai của truyền thông và tính toán khắp nơi theo đúng nghĩa của nó. Trong tương lai gần, vai trò và khả năng chuyển tiếp dữ liệu trong phạm vi ngắn đang được mong đợi sẽ dần lớn mạnh và thay thế được các phương thức truyền thông phạm vi rộng truyền thống.
Chúng ta đã nói tổng quan về sự mới mẻ cũng như tiềm năng rất lớn của mạng adhoc vậy thực chất mạng adhoc là gì? Có lẽ khái niệm được chấp nhận rộng rãi nhất về mạng adhoc là khái niệm về một mạng truyền thông trong đó không cần bất kỳ một bộ phận quản trị trung tâm nào mà mạng chỉ bao gồm các nút di động hoặc không di động sử dụng giao diện kết nối không dây để chuyền tải gói dữ liệu. Do các nốt trong mạng này có thể phục vụ như một bộ định tuyến (router) hay một máy chủ (host) đối với các nút khác nên chúng có thể chuyển tiếp của một nút mạng khác đồng thời vẫn cho phép chạy ứng dụng của chính nó.
Nguồn gốc của mạng adhoc xuất phát từ năm 1968, tại thời điểm dự án về mạng ALOHA được khởi tạo. Mặc dù vẫn sử dụng các trạm cố định mặt đất, nhưng giao thức ALOHA vẫn cho phép bộ phận quản lý truy cập kênh phân tán sử dụng chính nó và từ đó cung cấp một cơ sở cho việc phát triển hệ thống truy nhập kênh phân tán sau này. Mô hình truy nhập này phù hợp với mạng ad hoc. Bản thân giao thức ALOHA là một giao thức đơn chặng (single-hop), về bản chất không hỗ trợ định tuyến. Thay vì vậy mỗi nút phải nằm trong vùng phủ sóng của các nút thành viên khác.
Sau đó có rất nhiều mô hình mạng vô tuyến nhiều chặng được đưa ra qua các thí nghiệm, điển hình là mạng vô tuyến gói Prnet. Tuy nhiên các mô hình này đều không đáp ứng được nhu cầu kết nối đa chặng giữa toàn bộ các nút theo như môt hình mạng ad hoc mà chỉ dừng lại ở việc thiết lập từng phiên đa chặng riêng biệt. Phải đến khi ra đời chuẩn IEEE 802.11 - một chuẩn thiết lập cho mạng vô tuyến nội bộ(WLAN) – thì tổ chức IEEE mới thay thế thuật ngữ mạng vô tuyến dạng gói bằng khái niệm mạng ad-hoc. Bằng khái niệm về mạng adhoc, IEEE hy vọng đưa ra được cái nhìn đầy đủ nhất về một khái niệm mạng mới mẻ này.
Ngày nay, cái nhìn của chúng ta về mạng ad hoc thường được mô tả như ngữ cảnh trong Hình 1 - 1, tại đó người sử dụng mang trên mình những thiết bị di động có khả năng truy cập dựa trên nền mạng adhoc. Một thiết bị của người sử dụng bất kỳ có thể vừa kết nối tới một thiết bị của người sử dụng khác lại vừa có thể kết nối tới các điểm thông tin cố định tại khu vực – giúp cho việc cập nhật thông tin về chuyến
Hình 1. 1: Mô hình mạng adhoc ở sân bay
Hình 1 – 1: Mô hình điển hình của mạng ad hoc được thiết lập tại một sân bay. Ở đó mọi người có thể truy cập vào mạng cố định như LAN, đồng thời các kết nối theo kiểu ad hoc giúp các thiết bị cầm tay có thể kết nối với nhau.
bay, thông tin thay đổi về cổng soát vé, v.v. Các thiết bị adhoc này cũng có thể giúp chuyển mạch thông tin giữa các thiết bị nằm ngoài vùng phủ sóng của điểm cung cấp thông tin khu vực. Do đó, một mô hình mạng adhoc như mô hình mạng trong nhà ga sân bay như vậy bao gồm cả các kết nối vô tuyến đơn chặng và đa chặng. Để hình dung cụ thể hơn về bản chất của mạng ad hoc cũng như sự tiến hoá của nó so với các mạng truyền thông không dây khác, ta hãy nhìn vào Hình 1.2, mô tả hai phương diện chính đối với mạng ad hoc. Điểm bắt đầu ta xét tới trong hình chính là mạng di động tổ ong ( Cellular) đang được sử dụng rất rộng rãi ngày nay, hệ thống này phụ thuộc hoàn toàn vào mô hình thiết bị cố định trung tâm: vùng phủ sóng được tạo ra bởi các trạm cơ sở( BS), tài nguyên vô tuyến được quản lý từ một địa điểm nằm ở trung tâm của mạng, còn các dịch vụ được tích hợp vào hệ thống. Điều này cho phép tạo ra những dịch vụ có chất lượng tốt và khả năng quản lý tốt các tài nguyên mạng. Nhưng khi chúng ta đi xuống hoặc di chuyển ra xa dần khỏi mạng
Hình 1. 2: Các mô hình mạng adhoc
với mô hình quản lý trung tâm này ta sẽ dần tìm ra mô hình của các mạng ad hoc đơn thuần, với các loại khác nhau (đơn chặng, đa chặng, …)
Mặc dù không hoàn toàn loại bỏ phương thức điều khiển trung tâm, nhưng ở mô hình mạng HiperLAN/2, các thiết bị đầu cuối kế cận đã có thể giao tiếp trực tiếp với nhau. Nhờ vậy, quá trình truyền tải thông tin của nó không bị phụ thuộc hoàn toàn vào tầm phủ sóng của access point ( AP).
Ở mô hình tiếp theo sự độc lập đối với vùng phủ sóng của các thiết bị trung tâm đã trở nên rõ nét hơn khi các thiết bị người dùng đầu cuối đã chuyển tiếp được nguồn thông tin theo hình thức nhiều chặng giữa các thiết bị khác và trạm cơ sở (Cellunar Multihop). Mô hình mạng tương tự và cũng đã được áp dụng trong lĩnh vực dân sự đó là mô hình mạng truy cập đa chặng không dây nội bộ ( WLL), chủ yếu sử dụng để truy cập Internet.
Cuối cùng chúng ta đi đến các công nghệ định tuyến, truy cập không dây hoàn toàn loại bỏ mô hình điều khiển trung tâm. Đó là các mạng với bản chất là mạng ad hoc như: Blue tooth; mạng PRnet không trạm; mạng di động ad hoc ( MANET), và một số khái niệm như mạng cá nhân (PAN) hay mạng PAN-to-PAN.
Các ứng dụng thông thường của mạng Ad hoc
Mạng ad hoc đang được tập trung nghiên cứu và phát triển khá nhiều trong những năm gần. Xa hơn, mạng adhoc đang được xem như một giải pháp chính cho cho các ứng dụng truyền thông trong quân sự cũng như nhiều ngành kinh tế kỹ thuật dân sự khác. Đặc biệt ở những lĩnh vực mà việc thiết lập các mạng truyền thông điều khiển trung tâm truyền thống là rất khó khăn và tốn kém, hay do nguyên nhân gì đó mà không thể sử dụng các mạng kiểu này, chẳng hạn như thông tin quân sự trong một trận chiến, ứng dụng trong công tác
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Streaming Group Thesis - Final Version.doc
- Header.doc