MẠNG AD HOC KHÔNG DÂY

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

BÀI GIẢNG

MẠNG AD HOC KHÔNG DÂY
TEL 1430

KHOA VIỄN THÔNG 1
TS. NGUYỄN VIỆT HÙNG (CHỦ BIÊN)

ThS. NGUYỄN THỊ THU HẰNG
ThS. LÊ TÙNG HOA

TS. NGUYỄN VIỆT HƯNG
TS. NGUYỄN QUÝ SỸ

TS. VŨ TRƯỜNG THÀNH

Hà Nội - 2014

Lời Mở Đầu

LỜI MỞ ĐẦU

Các thiết bị cầm tay không dây đã và đang trở nên phổ biến và đóng một vài trị lớn
trong các hoạt động của xã hội lồi người, cũng như đóng góp to lớn vào việc thay đổi cách
mà loài người sống và làm việc. Các mạng thông tin vô tuyến truyền thống thường đòi hỏi
phải được phục vụ bởi một cơ sở hạ tầng mạng nào đó, ví dụ trong cơng nghệ 2G-GSM, 3G-
WCDMA, 4G-LTE ứng dụng cho mạng diện rộng WAN, trong công nghệ WiMAX ứng dụng
cho mạng đô thị MAN, trong công nghệ WiFi ứng dụng trong mạng cục bộ LAN. Mặc dù xét
kỹ thì đã có những cấu hình kỹ thuật cho phép các thiết bị trong các công nghệ nói trên kết

nối với nhau theo mơ hình sơ khai của mạng Ad hoc. Khái niệm vê mơ hình mạng Ad hoc lý
tưởng theo nghĩa chặt là mạng không cần tới sự hỗ trợ của bất cứ hạ tầng cố định nào.

Ngày nay cùng với việc thơng minh hóa các thiết bị đầu cuối nói chung và các thiết bị
di động cầm tay nói riêng, các thiết bị trong mạng cũng có khả năng thích ứng tự cấu hình.
Những điều này đã tạo nên sự trưởng thành của mạng Ad hoc, nơi mà người sử dụng có thể
mong đợi các thiết bị cầm tay của họ có khả năng tự kết nối để tạo ra một mạng diện rộng,
đảm bảo nhu cầu thông tin liên lạc của những người tham gia. Do vậy cuốn bài giảng “Mạng
Ad hoc Không Dây” này ra đời với hi vọng cung cấp cho sinh viên những kiến thức liên quan
đến một xu hướng lớn và tất yếu này của mạng thông tin vô tuyến. Cuốn bài giảng này được
chia làm 8 chương trình bày về những khái niệm và đặc điểm cơ bản của mạng Ad hoc cũng
như những khía cạnh quan trọng trong việc thiết kế và sử dụng mạng Ad hoc. Các chương
trong cuốn bài giảng bao gồm:

Chương 1: Tổng Quang Mạng Ad hoc Không Dây
Chương 2: Lớp Điều Khiển Truy Nhập Môi Trường
Chương 3: Định Tuyến trong Mạng Ad hoc
Chương 4: Lớp Truyền Tải trong các Mang Ad hoc
Chương 5: Quản Lý Năng Lượng trong Mạng Ad hoc
Chương 6: Các Vấn Đề QoS trong Mạng Ad hoc
Chương 7: An Ninh trong mạng Ad hoc
Chương 8: Ứng Dụng và Hướng Phát Triển của Mạng Ad hoc
Đây là phiên bản đẩu tiên của cuốn bài giảng và tất nhiên không tránh được những sai sót. Rất
mong nhận được ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và các bạn sinh viên.

NHÓM BIÊN SOẠN

i

Mục Lục

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................................i
MỤC LỤC ..................................................................................................................................ii
TỪ VIẾT TẮT...........................................................................................................................ix
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG AD HOC KHÔNG DÂY ............................................ 1

1.1. Định nghĩa và khái niệm về mạng Ad hoc...................................................................1
1.1.1. Mạng Ad hoc là gì ................................................................................................ 1
1.1.2. Sự khác nhau giữa mạng di động và mạng Ad hoc .............................................. 2

1.2. Một số công nghệ không dây cho Ad hoc.................................................................... 2
1.2.1. Công nghệ Bluetooth ............................................................................................ 3
1.2.2. Công nghệ IrDA ................................................................................................... 4
1.2.3. Công nghệ SWAP HomeRF ................................................................................. 5
1.2.4. Họ công nghệ IEEE 802.11-WiFi ........................................................................ 7
1.2.5. Họ công nghệ IEEE 802.16-WiMAX .................................................................. 9
1.2.6. Cơng nghệ 4G-LTE .............................................................................................. 9

1.3. Các đặc tính kỹ thuật của mạng Ad hoc .................................................................... 19
1.3.1. Các giao thức MAC ............................................................................................ 19
1.3.2. Định tuyến .......................................................................................................... 21
1.3.3. Điều khiển truyền tải .......................................................................................... 25
1.3.4. Chất lượng dịch vụ ............................................................................................. 26
1.3.5. Quản lý năng lượng ............................................................................................ 27
1.3.6. Các vấn đề về thiết kế liên lớp ........................................................................... 29
1.3.7. Các thử thách an ninh trong mạng Ad hoc không dây ....................................... 30

1.4. Tổng kết chương 1 ..................................................................................................... 31

1.5. Câu hỏi ôn tập chương 1 ............................................................................................ 31
1.6. Tài liệu tham khảo chương 1 ..................................................................................... 31
CHƯƠNG 2: LỚP ĐIỂU KHIỂN TRUY NHẬP MÔI TRƯỜNG ...................................... 33

ii

Mục Lục

2.1. Giới thiệu chung ........................................................................................................ 33
2.2. Những vấn đề quan trọng và cần thiết cho các giao thức lớp MAC..........................34
2.3. Phân loại giao thức MAC .......................................................................................... 36

2.3.1. Các giao thức MAC dựa trên sự hài lòng ........................................................... 38
2.3.2. Các giao thức MAC hài lòng với các cơ chế đặt chỗ ......................................... 38
2.3.3. Các giao thức MAC sử dụng anten tính hướng .................................................. 44
2.3.4. Các giao thức MAC đa kênh .............................................................................. 45
2.3.5. Các giao thức MAC tính đến năng lượng...........................................................49
2.4. Tổng kết chương 2 ..................................................................................................... 53
2.5. Câu hỏi ôn tập chương 2 ............................................................................................ 54
2.6. Tài liệu tham khảo chương 2 ..................................................................................... 54
CHƯƠNG 3: ĐỊNH TUYẾN TRONG CÁC MẠNG AD HOC .......................................... 55
3.1. Mở đầu ....................................................................................................................... 55
3.2. Những vấn đề thiết kế các giao thức định tuyến cho mạng Adhoc ........................... 57
3.2.1. Kiến trúc định tuyến ........................................................................................... 57
3.2.2. Hỗ trợ các liên kết đơn hướng ............................................................................ 57
3.2.3. Sử dụng siêu trạm ............................................................................................... 58
3.2.4. Định tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) .................................................. 58
3.2.5. Hỗ trợ đa điểm .................................................................................................... 59
3.3. Định tuyến chủ động (Proactive) ............................................................................... 60
3.3.1. Giao thức định tuyến DSDV .............................................................................. 61

3.3.2. Giao thức định tuyến OLSR ............................................................................... 63
3.3.3. Giao thức định tuyến FSR .................................................................................. 65
3.4. Định tuyến theo yêu cầu ............................................................................................ 68
3.4.1. Giao thức định tuyến AODV..............................................................................68
3.4.2. Giao thức định tuyến DSR.................................................................................. 72
3.4.3. Giao thức định tuyến TORA .............................................................................. 74
3.4.4. Một số giao thức định tuyến theo yêu cầu khác ................................................. 76
3.5. Các giao thức định tuyến khác...................................................................................79

iii

Mục Lục

3.5.1. Giao thức định tuyến lai giữa giao thức định tuyển chủ động và theo yêu cầu..79
3.5.2. Giao thức định tuyến theo vị trí..........................................................................80
3.5.3. Giao thức định tuyến phân cấp ........................................................................... 80
3.6. Tổng kết chương 3 ..................................................................................................... 80
3.7. Câu hỏi ôn tập chương 3 ............................................................................................ 80
3.8. Tài liệu tham khảo chương 3 ..................................................................................... 81
CHƯƠNG 4: LỚP TRUYỀN TẢI TRONG MẠNG AD HOC ............................................ 83
4.1. Giới thiệu ................................................................................................................... 83
4.2. Những thách thức và vấn đề thiết kế TCP trong các mạng Ad hoc ........................... 83
4.2.1. Các thách thức .................................................................................................... 83
4.2.2. Các ràng buộc năng lượng .................................................................................. 88
4.2.3. Các mục tiêu thiết kế .......................................................................................... 88
4.3. Hiệu năng TCP trên mạng di động Ad Hoc (MANETs) ........................................... 89
4.3.1. Hiệu năng TCP ................................................................................................... 89
4.3.2. Các vấn đề khác .................................................................................................. 90
4.4. Giao thức truyền tải Ad Hoc ...................................................................................... 91
4.4.1. Phương pháp tiếp cận chia tách .......................................................................... 91

4.4.2. Phương pháp tiếp cận đầu cuối đến đầu cuối ..................................................... 92
4.4.3. Giao thức truyền tải Ad hoc (ATP) .................................................................. 100
4.4.4. Giao thức ATP..................................................................................................102
4.5. Giao thức truyền tải được ứng dụng điều khiển (ACTP).........................................108
4.6. Tổng kết chương 4 ................................................................................................... 109
4.7. Câu hỏi ôn tập chương 4 .......................................................................................... 110
4.8. Tài liệu tham khảo chương 4 ................................................................................... 110
CHƯƠNG 5: QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRONG MẠNG AD HOC............................. 111
5.1. Giới thiệu chung ...................................................................................................... 111
5.1.1. Tại sao quản lý năng lượng lại cần thiết đối với mạng Adhoc ......................... 111
5.1.2. Phân loại các chế độ quản lý năng lượng ......................................................... 112
5.1.3. Tổng quan về công nghệ pin ............................................................................ 113

iv

Mục Lục

5.1.4. Nguyên lý xả pin .............................................................................................. 114
5.1.5. Ảnh hưởng của các đặc tính xả tới dung lượng pin..........................................115
5.1.6. Mơ hình hóa pin................................................................................................ 121
5.1.7. Hệ Thống pin thông minh.................................................................................123
5.2. Giao thức định tuyến tiết kiệm năng lượng ............................................................. 125
5.2.1. Giới thiệu chung ............................................................................................... 125
5.2.2. Giao thức đề xuất kiểm soát truy cập đường truyền tiết kiệm năng lượng ...... 126
5.3. Truyền chế độ quản lý công suất ............................................................................. 128
5.3.1. Quản lý công suất của mạng Ad Hoc ............................................................... 128
5.3.2. Giao thức định tuyến tính tốn cân bằng chi phí năng lượng PCCB................ 131
5.3.3. Phân tích giao thức định tuyến PCCB .............................................................. 133
5.3.4. Giao thức MAC ................................................................................................ 133
5.3.5. Tiết kiệm năng lượng........................................................................................134

5.3.6. Chức năng đồng bộ hóa thời gian.....................................................................135
5.3.7. Chức năng tiết kiệm năng lượng ...................................................................... 135
5.3.8. Tiềm năng Tiết kiệm năng lượng ..................................................................... 137
5.4. Điều khiển công suất truyền tải ............................................................................... 138
5.4.1. Đáp ứng công suất truyền theo trạng thái của kênh ......................................... 139
5.4.2. Kỹ thuật MAC .................................................................................................. 139
5.4.3. Điều khiển liên kết logic...................................................................................141
5.5. Giao thức AODV ..................................................................................................... 143
5.5.1. Giới thiệu chung về giao thức AODV .............................................................. 143
5.5.2. Tìm đường ........................................................................................................ 143
5.5.3. Bảo trì định tuyến ............................................................................................. 144
5.6 Định tuyến tính đến năng lượng cục bộ dựa trên AODV ............................................. 144
5.5.4. Giới thiệu .......................................................................................................... 144
5.5.5. Tìm đường ........................................................................................................ 144
5.5.6. Bảo trì định tuyến ............................................................................................. 144
5.6. Định tuyến tính đến cơng suất dựa trên AODV (PAR-AODV) .............................. 145

v

Mục Lục

5.6.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 145
5.6.2. Tìm đường ........................................................................................................ 145
5.6.3. Bảo trì định tuyến ............................................................................................. 146
5.7. Định tuyến dự báo thời gian tồn tại dựa trên AODV (LPR-AODV).......................146
5.7.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 146
5.7.2. Tìm đường ........................................................................................................ 146
5.7.3. Bảo trì định tuyến ............................................................................................. 147
5.8. Tổng kết chương 5 ................................................................................................... 147
5.9. Câu hỏi ôn tập chương 5 .......................................................................................... 148

5.10. Tài liệu tham khảo chương 5................................................................................148
CHƯƠNG 6: CÁC VẤN ĐỀ QOS TRONG MẠNG AD HOC ......................................... 150
6.1. Mở đầu ..................................................................................................................... 150
6.2. Thách thức khi triển khai QoS cho mạng ad hoc không dây ................................... 150
6.3. Phân loại giải pháp QoS........................................................................................... 153
6.3.1. Giải pháp lớp MAC .......................................................................................... 153
6.3.2. Giải pháp lớp mạng .......................................................................................... 154
6.4. QoS- Giao thức định tuyến vecto khoảng cách Ad Hoc On-demand ...................... 155
6.4.1. Mở rộng QoS cho giao thức AODV.................................................................155
6.4.2. Ưu và nhược điểm ............................................................................................ 155
6.5. Mơ hình QoS cho mạng khơng dây Ad Hoc............................................................ 156
6.5.1. Các mơ hình QoS.............................................................................................. 157
6.6. Mơ hình QoS INSIGNIA ......................................................................................... 159
6.6.1. Hoạt động của mơ hình INSIGNIA .................................................................. 160
6.6.2. Ưu và nhược điểm ............................................................................................ 162
6.7. Mơ hình QoS INORA .............................................................................................. 162
6.7.1. Mơ hình phản hồi kém......................................................................................163
6.7.2. Mơ hình phản hồi tốt dựa trên lớp .................................................................... 163
6.7.3. Ưu điểm ............................................................................................................ 164
6.8. Tổng kết chương 6 ................................................................................................... 164

vi

Mục Lục

6.9. Câu hỏi ôn tập chương 6 .......................................................................................... 165
6.10. Tài liệu tham khảo chương 6................................................................................165
CHƯƠNG 7: AN NINH TRONG MẠNG AD HOC ......................................................... 166
7.1. Mở đầu ..................................................................................................................... 166
7.2. Các yếu tố an ninh chính của mạng Ad hoc ............................................................ 166

7.2.1. Tính khả dụng (Availability) ........................................................................... 167
7.2.2. Tính bảo mật (Confidentiality) ......................................................................... 167
7.2.3. Tính toàn vẹn (Integrity)................................................................................... 167
7.2.4. Nhận thực (Authentication) .............................................................................. 168
7.2.5. Chống từ chối (non-repudiation) ...................................................................... 168
7.2.6. Chống phát lại (non-replay)..............................................................................168
7.3. Các thách thức an ninh đặc trưng của mạng Ad hoc ............................................... 168
7.4. Các giao thức thỏa thuận và phân phối khóa trong mạng ad hoc ............................ 170
7.4.1. Quản lý khóa trong các mạng vô tuyến ............................................................ 170
7.5. Các giao thức định tuyến an toàn.............................................................................174
7.5.1. Các mơ hình tấn cơng lớp mạng [9] ................................................................. 174
7.5.2. Các giao thức định tuyến an toàn ..................................................................... 181
7.5.3. Định tuyến thống kê ngẫu nhiên.......................................................................185
7.6. Tổng kết chương 7 ................................................................................................... 186
7.7. Câu hỏi và bài tập chương 7 .................................................................................... 187
7.8. Tài liệu tham khảo chương 7 ................................................................................... 188
CHƯƠNG 8: ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG AD HOC............ 191
8.1. Giới thiệu ................................................................................................................. 191
8.2. Các ứng dụng điển hình ........................................................................................... 192
8.2.1. PAN .................................................................................................................. 193
8.3. Các ứng dụng và các cơ hội ..................................................................................... 194
8.3.1. Các ứng dụng trong môi trường học thuật........................................................194
8.3.2. Các ứng dụng quốc phòng ................................................................................ 195
8.3.3. Các ứng dụng trong môi trường công nghiệp...................................................196

vii

Mục Lục
8.3.4. Các ứng dụng chăm sóc sức khỏe .................................................................... 196

8.3.5. Các ứng dụng tìm kiếm và cứu hộ....................................................................197
8.3.6. Các mạng ad hoc xe cơ giới.............................................................................. 197

8.4. Những thách thức.....................................................................................................198
8.4.1. An ninh ............................................................................................................. 200

8.5. Một số nghiên cứu nổi bật gần đây trong lĩnh vực .................................................. 201
8.5.1. Các bộ cảm biến ............................................................................................... 201
8.5.2. Các mạng cảm biến Ad hoc vô tuyến ............................................................... 202

8.6. Tổng kết chương 8 ................................................................................................... 202
8.7. Câu hỏi ôn tập chương 8 .......................................................................................... 202
8.8. Tài liệu tham khảo chương 8 ................................................................................... 203
DANH MỤC HÌNH VẼ ......................................................................................................... 204
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................................. 206

viii

Từ Viết Tắt TỪ VIẾT TẮT Nghĩa Tiếng Việt

Từ Viết Tắt Viết Đầy Đủ
A
ADC Analog Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự số
AKA
AKM Auxiliary Key Agreement Thỏa thuận khóa trợ giúp

AMRIS Autonomous Key Management Quản lý khóa tự trị

AODV Adhoc Multicast Routing protocol Giao thức định tuyến Multicast
AP utilizing Increasing ID numbers trong mạng Ad hoc sử dụng số

ARAN
nhận dạng tăng dần
ATM
B Ad hoc On-demand Distance Vector Vector khoảng cách theo yêu
BH cầu trong mạng ad hoc
BTMA
C Access Point Điểm truy nhập
CA
CAMP Authenticated Routing for Ad hoc Định tuyến có xác thựccho
CB Network mạng ad hoc
CBM
Asynchronous Transfer Mode Chế độ chuyển giao không
đồng bộ

Black Hole Hố đen
Busy Tone Multiple Access Đa truy nhập sử dụng âm bận

Certificate Authority Chủ thể chứng thực
Core-Assisted Mesh Protocol Giao thức hỗn hợp hỗ trợ lõi

Cell Broadcast Quảng bá ô
Condition Based Maintenance Bảo dưỡng dựa trên điều kiện

ix

Từ Viết Tắt

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo
CLIQ mã
CoA CLIQues

COMP Care of Address Quan tâm địa chỉ
CPO Composite Key Management for Ad hoc Quản lý khóa tổng hợp cho
CRC
CRL Network mạng ad hoc
CSMA Control Packet Overhead Tiêu đề gói điều khiển
Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng thặng dư
CSMA/CA Certificate Revocation List Danh sách thu hồi chứng chỉ
Đa truy nhập cảm nhận sóng
CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access
mang
CVIS Carrier Sense Multiple Access with Đa truy nhập cảm nhận sóng
D Collision Avoidance
D&C IDS mang với tránh xung đột
DBTMA Carrier Sense Multiple Access with Đa truy nhập cảm nhận sóng
DCA-PC Collision Detection mang với phát hiện xung đột
D-H Hệ thống cơ sở hạ tầng xe cộ
DM Cooperative Vehicle Infrastructure
DoS System hợp tác

Distributed and Coperative Intrusion Hệ thống phát hiện xâm nhập
Detection System hợp tác phân bố

Dual Busy Tone Multiple Access Đa truy nhập âm bận hai chiều

Dynamic Channel Assignment with Gán kênh động với điều khiển
Power Control năng lương

Diffe-Hellman

Desirable Matrix Ma trận mong muốn

Denial of Service Từ chối dịch vụ

x

Từ Viết Tắt Department Of Transportation Bộ phận vận chuyển

DOT Dynamic Power-Saving Mechanism Cơ chế tiết kiệm băng tần động
DPSM
DS Data-Sending Gửi dữ liệu
DSDV
DSR Destination Sequence Distance Vector Vec tơ khoảng cách chuỗi đích
DSRC
EC Dynamic Source Routing Định tuyến nguồn động
ECDH
ERP2 Dedicated Short Range Communication Thông tin khoảng ngắn dành
EU riêng
F
FAMA Europe Council Hội đồng châu Âu
FDMA
FHSS Elliptic Curve Diffe-Hellman
FSK
FSR Electronic Road Project 2 Dự án đường điện tử
G
GAMA-PS Europe Union Liên minh châu Âu
GH
GIDP Floor Acquisition Multiple Access Đa truy nhập giữ nền
GPS Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo
Frequency Hopping Spectrum Spread
tần số

Frequency Shift Key Trải phổ nhẩy tần
Fishey State Routing Khóa chuyển tần
Định tuyến trạng thái Fishey

Group Allocation Multiple Access with Đa truy nhập phân bổ nhóm
Packet Sensing với cảm nhận gói

Gray Hole Lỗ xám

General Intrusion Detection Protocol Giao thức phát hiện xâm nhập
tổng quát

Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

xi

Từ Viết Tắt Hypercube and Octopus

H Hop-by-Hop Authentication Routing- Quản lý động hướng dẫn bằng
H&O driven Dynamic Key Management định tuyến xác thực theo từng

HARD-KM chặng

HMAC Hash Message Authentication Code Mã xác thực bản tin băm
HRMA
I Hop-Reservation Multiple Access Đa truy nhập phân chia đặt
IBC-K trước chặng
ID
IDS Khóa công cộng dựa trên nhận
IETF Identity-Based Public Key

IFS
IKA dạng
ING
IP Identification Nhận dạng
IrDA
ISM Intrusion Detection System Hệ thống phát hiện xâm nhập
ISO
ISP Internet Engineering Task Force Nhóm làm việc về internet
ITS
ITU Interframe Spacing Slot Khe giữa các khung
KBID
Initial Key Agreement Thỏa thuận khóa ban đầu

Ingemarsson, Tang and Wong

Internet Protocol Giao thức internet

Infrared Data Association Liên kết sẽ liệu hồng ngoại

Industrial, Scientific and Medical band Băng tần tự do

International Standard Organization Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế

Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet

Intelligent Transport System Hệ thống giao vận thông minh

International Telecomunication Union Liên minh viễn thông quốc tế

Knowledge-Based Intrusion Detection Phát hiện xâm nhập dựa trên

xii

Từ Viết Tắt

LAN Local Area Network thơng tin có trước
LKH Logical Key Hierarchy Mạng nội hạt
LSU
LZRW3 Link State Update Phân cấp khóa logic
M Lempel-Ziv Ross Williams Cập nhật trạng thái liên kết
MAC
Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi
MAC trường
MAC
MACA Media Access Control Điều khiển truy nhập môi
MACAW trường
MANET
Message Authentication Code Mã xác thực bản tin
MAODV
Multiple Access Collision Avoidance Tránh xung đột đa truy nhập
MIM
MMAC MACA for Wireless LANs

MOB Mobile Ad hoc Network Mạng Ad hoc di động

MOCA Multicast Ad hoc On-demand Distance Vec tơ khoảng cách theo yêu
MPR Vector cầu cho mạng Ad hoc phát
MSAODV multicast

Man In the Middle Ở giữa hai bên

Multichannel Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi
trường đa kênh

Mơ hình quản lý khóa dựa trên
Mobility-Based Key Management Scheme

tính di dộng

MObile Certificate Authority Nhà quản lý chứng nhận di
động

Multi-Point Relay Chuyển tiếp đa điểm

Vec tơ khoảng cách theo yêu
Modified Secure Ad hoc On-demand

cầu cho mạng Ad hoc đảm bảo

xiii

Từ Viết Tắt Distance Vector an ninh đã được chỉnh sửa

N Network Allocation Vector Vec tơ phân bổ mạng
NAV
NCM Network Characteristic Matrix Ma trận đặc tính mạng
OBU
ODMRP On-Board Unit Đơn vị trên bảng mạch

OLSR Giao thức định tuyến multicast

OSI On-Demand Multicast Routing Protocol
P
theo yêu cầu
PAMAS
Optimized Link State Routing Định tuyến trạng thái liên kết
PAN tối ưu
PCI
Open System Interconnection Hệ thống tham chiếu mở
PCM
Power-Aware Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi
PCMA with Signaling trường có cảm nhận năng
PDA
PDR Personal Area Network lượng với báo hiệu
PKG Peripheral Component Interconnect
PKI Mạng cỡ cá nhân
PSGK Power-Control Medium Access Control
Liên kết nối thành phần ngoại
Power-Controlled Multiple Access vi
Personal Digital Assitant
Packet Dropped Rate Điều khiển đa truy nhập theo
Private Key Generator năng lượng
Public Key Infrastructure
Pre-Shared Group Key Đa truy nhập điều khiển bằng
năng lượng

Thiết bị hỗ trợ số

Tỉ lệ mất gói

Bộ tạo khóa riêng

Cơ sở hạ tầng khóa cơng cộng

Khóa nhóm chia sẻ trước

xiv

Từ Viết Tắt

Q Quality of Service Chất lượng dịch vụ
QoS
R Route Discovery Packet Gói khám phá tuyến
RDP
RERR (ERR) Route Error Lỗi tuyến
RREP (REP)
RREQ (REQ) Route Reply Trả lời tuyến
RSA
RSU Route Request Yêu cầu tuyến
RSVP
RTS/CTS Ron Rivest, Adi Shamir, Len Adleman

SAHODSR RoadSide Unit Đơn vị bên cạnh đường

SAODV Reservation Protocol Giao thức đặt trước

SBID request-to-send/clear-to-send Yêu cầu gửi/tốt để gửi
SCK
SD Secure Ad hoc On-Demand Source Giao thức định tuyến nguồn
SEAD Routing protocol theo yêu cầu của mạng ad hoc

SEAR an ninh

SEKM Secure Ad hoc On-demand Distance Vec to khoảng cách theo yêu
Vector cầu của mạng ad hoc an ninh

Specified-Based Intrustion Detection Phát hiện xâm nhập dựa trên
xác định

Self-Certified Key Khóa tự xác nhận

Sleep Deprivation Chống ngủ

Secure Efficient Distance Vector Véc tơ khoảng cách hiệu quả
an ninh

Secure Efficient Ad hoc on-demand Giao thức định tuyến theo yêu
Routing protocol cầu của mạng ad hoc hiệu quả

an toàn

Secure and Efficient Key Management Quản lý khóa hiệu quả và an

xv

Từ Viết Tắt toàn

SHA1 Secure Hash Algorithm 1 Thuật toán hàm băm an toàn
S-HEAL
SKiMPy Self-Healing Session Key Distribution Phân bổ khóa phiên tự sửa
SLSP chữa

SMOCK
SMTP Symmetric Key Management Protocol Giao thức quản lý khóa đối
SRM xứng
SRP
SSID Giao thức định tuyến trạng thái
SSR Secure Link State routing Protocol
SWAP
T đường an toàn
TBRPF
TBTTs Scalable Method of Cryptographic Key Phương thức linh hoạt của
TCP khóa bảo mật
TDMA
TESLA Secure Message Transmission Protocol Giao thức truyền tài bản tin
bảo mật

Secure Route Maintenance Bảo dưỡng tuyến an toàn

Secure Routing Protocol Giao thức định tuyến an toàn

Service Set Identification Nhận dạng nhóm dịch vụ

Signal Stability Routing Định tuyến ổn định tín hiệu

Shared Wireless Access Point Điểm truy nhập vô tuyến chia
sẻ

Topology dissemination Based on Chuyển tiếp đường đặt trước
Reserve Path Forwarding dựa trên thơng tin cấu hình
mạng

Target Beacon Transmission Times Thời gian phát đèn hiệu đích

Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải

Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo
thời gian

Timed Efficient Stream Loss-tolerant Nhận thực có lỗi trên luồng

xvi

Từ Viết Tắt

Authentication hiệu quả được định thời

TORA Temporally Ordered Routing Algorithm Giao thức định tuyến được đặt
TSF tạm thời
TTL
UBIQ Timing Synchronization Function Chức năng đồng bộ thời gian
USOR
V Time To Live Thời gian sống
V2I
Ubiquitous Security Support Hỗ trợ an ninh mọi nơi
V2V
Unobservable Secure On-demand Routing Giao thức định tuyến theo yêu
VANET protocol cầu an tồn khơng quan trắc
VLSI
WAN Vehical to Infrastructure Từ phương tiện đến cơ sở hạ
Wi-Fi tầng
WiMAX

WLAN Vehical to Vehical Từ phương tiện đến phương
WSN tiện
Z
Z-H Vehicular Ad hoc NETwork Mạng ad hoc cho phương tiện
ZRP giao thông

Very Large-Scale Integration circuit Mạch tích hợp kích cỡ lớn

Wide Area Network Mạng diện rộng

Wireless Fidelity Độ trung thực vô tuyến

Worldwide Interoperability for Hệ thống tương thích toàn cầu
Microwave Access cho truy nhập vô tuyến

Wireless Local Area Network Mạng cụ bộ vô tuyến

Wireless Sensor Network Mạng cảm biến vô tuyến

Zhou and Haas

Zone-based Routing Protocol Giao thức định tuyến dựa theo
vùng

xvii

Từ Viết Tắt
xviii

Chương 1: Tổng quan mạng Ad hoc không dây

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG AD HOC KHÔNG DÂY

Nguyễn Việt Hùng
1.1. Định nghĩa và khái niệm về mạng Ad hoc
1.1.1. Mạng Ad hoc là gì

Một mạng ad hoc là một tập các nút (thiết bị) di động không dây tạo thành một mạng
tạm thời, và mạng này khơng cần sử dụng bất kì hạ tầng mạng hay hệ thống quản lý tập trung
nào. Các nút có thể tự do di chuyển ngẫu nhiên và có khả năng tự tổ chức. Điều này làm cho
topo khơng dây của mạng ad hoc có thể thay đổi nhanh chóng và khơng thể đốn trước được.
Mạng ad hoc là mạng có thể hoạt động trong một mơ hình độc lập hoặc có thể được kết nối
với tới mạng Internet. Tính đa chặng, tính di động và việc kích thước mạng lớn kết hợp với sự
khơng đồng nhất về mặt thiết bị, băng thông và năng lượng pin khiến cho việc thiết kế một
giao thức định tuyến đầy đủ cho mạng ad hoc là một thử thách không hề nhỏ. Trên Hình 1.1
cho ta một ví dụ về hai nút mong muốn trao đổi các gói dữ liệu với nhau, việc trao đổi thơng
tin này có thể khơng được thực hiện trực tiếp mà phải thông qua những nút trung gian.

Mạng ad hoc

Hình 1.1: Mạng di động ad hoc
Những người dùng di động sẽ muốn truyền thơng trong các tình huống mà trong đó
khơng hạ tầng mạng có dây cố định nào là có sẵn. Ví dụ, một nhóm các nhà nghiên cứu trên
đường tới một hội nghị có thể gặp tại sân bay và yêu cầu kết nối tới mạng diện rộng, các sinh
viên có thể cần tương tác trong suốt bài giảng hay những nhân viên cứu hỏa cần kết nối tới xe
cứu thương trên đường tới một trường hợp khẩn cấp. Trong các tình huống đó, một tập các
nút di động với các giao diện mạng khơng dây có thể tạo thành một mạng tạm thời mà không
cần sự trợ giúp của bất kỳ hạ tầng được thiết lập hay quản lý tập trung nào. Ý tưởng hình
thành một mạng giữa các nhà nghiên cứu, giữa sinh viên hay giữa các thành viên của một đội
cứu hộ, những người mà có thể dễ dàng được trang bị với các thiết bị có khả năng kết nối với

1