1 Sự quan trọng của lựa chọn mô hình di động [11]

32



vùng phủ sóng là 100m, định tuyến các gói tin được thực hiện với giao thức định tuyến

nguồn động DSR. Các tham số cho bốn mô hình di động này được chọn sao cho mô

phỏng gần giống với nhau nhất. Ví dụ, trong RWM, MN thay đổi chiều sau khi di

chuyển được một khoảng 100m sẽ đưa ra các mẫu di chuyển tương tự RWPMM khi

cho thời gian tạm dừng bằng 0.

DSR là giao thức định tuyến nguồn động, xác định đường đi theo yêu cầu.

Trong giao thức định tuyến nguồn động, mỗi gói tin mang số thứ tự của node mà nó đi

qua trong tiêu đề. Trong giao thức định tuyến theo yêu cầu (còn gọi là giao thức

reactive) như DSR, một tuyến đến đích được đòi hỏi chỉ khi có dữ liệu để gửi đến đích

đó. Ta chọn giao thức DSR vì nó thực hiện tốt những ước lượng hoạt động của các giao

thức định tuyến phát đơn hướng.

Mô phỏng được thực hiện trong 2010 giây; tuy nhiên, kết quả chỉ được thu thập

từ 1010 giây trở đi và dữ liệu chỉ được gửi đi trong 1000-2000 giây. Cho mô hình di

động đơn lẻ và RPGMM với tất cả truyền thông giữa các nhóm, ta có 20 nguồn CBR

(Constant Bit Rate - CBR: nguồn có tốc độ bit không đổi) gửi tin với tốc độ 1 gói

tin/giây tới 20 bộ nhận khác nhau. Nói một cách khác, 20000 gói tin được truyền giữa

20 node ngang hàng. Cho kết quả RPGMM với cả truyền thông trong nhóm và giữa

các nhóm, 10000 gói tin được truyền giữa 20 node ngang hàng trong những nhóm khác

nhau (với tốc độ 0,5 gói tin/giây) và 10000 gói tin được truyền trong nhóm (cứ sau 5

giây lại gửi 1 gói tin). Tất cả các gói tin có kích thước là 64 byte. Ta tránh sự tranh

chấp không cần thiết trong khi truyền các gói tin bằng cách dịch sự truyền một gói dữ

liệu bằng 0,0001 giây.

Tất cả các kết quả thực hiện đã biểu diễn là trung bình của 10 lần thử mô phỏng

khác nhau. Vị trí khởi đầu của các MN trong mỗi lần thử là ngẫu nhiên (nghĩa là thông

qua phân bố đều). Ta tính khoảng tin cậy 95% cho giá trị trung bình và vẽ chúng. Phần



33



lớn những khoảng tin cậy là tương đối nhỏ (thực tế, một vài khoảng này nhỏ hơn điểm

ký hiệu dùng để biểu diễn giá trị trung bình khi vẽ).

Khi so sánh các kết quả của bốn mô hình di động, ta quan tâm giá các trị sau thu

được từ giao thức DSR: tỷ số phân phát gói dữ liệu, trễ đầu - cuối, số chặng (hop) trung

bình và tiêu đề của giao thức. Tỷ số phân phát gói dữ liệu là tỷ số giữa số gói dữ liệu đã

phân phát đến trạm đích chia cho số gói dữ liệu mà node nguồn phát ra.

Hình 3.1 và 3.2 minh hoạ hoạt động của DSR (nghĩa là minh hoạ tỷ số phân

phát gói dữ liệu và trễ đầu - cuối) với bốn mô hình đã chọn. Hình 3.3 minh hoạ số

chặng trung bình tương ứng theo vận tốc để giúp ta thấy rõ hoạt động của hình 3.1 và

3.2. Ba hình này cho thấy RWPMM gây khó khăn cho DSR ít hơn hai mô hình di động

đơn lẻ kia (RWM và RDMM).



Hình 3.1 - Tỷ số phân phát gói dữ liệu tương ứng với giá trị vận tốc.

Cụ thể, RWPMM có tỷ số phân phát gói dữ liệu cao nhất, trễ đầu - cuối nhỏ

nhất, số chặng trung bình thấp nhất so với hai mô hình di động đơn lẻ kia. Những kết



34



quả này tồn tại vì các MN dùng RWPMM thường di chuyển qua trung tâm của vùng

mô phỏng.

RDMM có số chặng cao nhất, trễ đầu - cuối cao nhất, tỷ số phân phát gói dữ

liệu thấp nhất vì mỗi MN di chuyển đến biên mô phỏng rồi mới đổi chiều. Vì vậy, tổng

số chặng giữa bên gửi và bên nhận là cao hơn. Cuối cùng, chú ý rằng những khoảng tin

cậy của RWM và RDMM là lớn nhất; sự thay đổi trong các mẫu di chuyển tồn tại nhiều

hơn trong hai mô hình này.



Hình 3.2 - Trễ đầu - cuối trung bình tương ứng với giá trị vận tốc.

RPGMM chỉ truyền thông giữa các nhóm có số chặng gần như RWPMM (hình

3.3). Sự di chuyển nhóm và di chuyển của MN trong nhóm được thực hiện thông qua

RWPMM. Vì vậy, ta mong đợi tổng số chặng để nhận các gói tin là giống nhau giữa

hai mô hình. RPGMM với chỉ truyền thông giữa các nhóm có tỷ số phân phát gói dữ

liệu thấp hơn nhiều và trễ đầu - cuối cao hơn kết quả của RWPMM.



35



Hình 3.3 - Số chặng trung bình tương ứng với giá trị vận tốc.

Vì chỉ có 16 nhóm (xem bảng 1) trong mô phỏng RPGMM, mạng sẽ bị dàn trải

hơn so với 50 MN di động trong RWPMM. Vì tất cả truyền thông là giữa các nhóm với

nhau, sự thực hiện của mô hình di động tính theo tỷ số phân phát gói dữ liệu và trễ đầu

- cuối sẽ kém vì sự phân chia khi phải dàn trải truyền thông.

RPGMM với cả truyền thông trong nhóm và giữa các nhóm có số chặng trung

bình thấp nhất (hình 3.3), vì 50% các gói dữ liệu được truyền là được gửi trong nhóm.

Tổng số chặng trung bình thấp tương ứng tỷ số phân phát gói dữ liệu cao (hình 3.1). Tỷ

số phân phát gói dữ liệu là không cao như mong đợi, vì 50% gói dữ liệu là được truyền

giữa các nhóm, những gói dữ liệu này thỉnh thoảng bị “rớt” vì xảy ra sự phân chia.

Hình 3.2 minh hoạ sự phân chia ảnh hưởng đến trễ đầu - cuối của RPGMM với cả

truyền thông giữa các nhóm và trong nhóm.



36



Hình 3.4 - Tiêu đề gói tin điều khiển tương ứng với giá trị vận tốc.

Hình 3.4 và 3.5 minh hoạ tiêu đề DSR yêu cầu với mỗi mô hình. Hình 3.4 cho

thấy số lần truyền gói tin điều khiển cho mỗi gói dữ liệu được truyền tăng khi vận tốc

tăng. Hình 3.5 minh hoạ số lần truyền byte điều khiển (trong cả các gói tin dữ liệu và

các gói tin điều khiển) cho mỗi gói dữ liệu được truyền tăng khi vận tốc tăng. Vì

RPGMM với cả truyền giữa các nhóm và truyền trong nhóm có số chặng trung bình

thấp nhất, mô hình này yêu cầu số tiêu đề ít nhất. Các MN di chuyển với RWM và

RDMM có số chặng trung bình cao nhất và yêu cầu số tiêu đề cao nhất [11].



37



Hình 3.5 - Tiêu đề byte điều khiển tương ứng với giá trị vận tốc.

Qua những kết quả mô phỏng mà các tác giả [11] thu được ở trên, ta thấy mỗi

mô hình cho ta kết quả tốt trong điều kiện khác nhau. Cơ sở lý thuyết cho phép ta thực

hiện việc mô phỏng theo các mô hình là gì? Ta xét điều này sau đây.

3.2



Chế độ dừng của một số mô hình di động theo phƣơng pháp Palm



3.2.1 Phương pháp Palm

Ta dùng phương pháp Palm để xét tính dừng của một số mô hình di động, vì nó

hỗ trợ tốt để thực hiện liên hệ các giá trị trung bình theo thời gian với các giá trị trung

bình theo sự kiện. Các giá trị trung bình theo thời gian thu được bằng cách lấy mẫu hệ

thống tại các thời điểm bất kỳ; điều này tương ứng với phân bố dừng theo thời gian.

Trung bình theo sự kiện thu được bằng cách lấy mẫu hệ thống khi xảy ra chuyển trạng

thái. Phân bố thu được theo cách này được gọi là phân bố Palm hay phân bố dừng theo

sự kiện. Lý thuyết và chi tiết của phương pháp tính Palm được tìm thấy ở [35]. Ở đây

xin tóm tắt một số khái niệm và công thức của phương pháp Palm mà ta sử dụng.



38



 Tính dừng

Phương pháp Palm áp dụng cho các quá trình dừng. Giả sử, ta quan sát đầu ra

của một quá trình mô phỏng được coi là mẫu của một quá trình ngẫu nhiên St. Quá

trình này là dừng nếu với bất kỳ n, bất kỳ chuỗi thời gian t1 < t2< …
dịch thời gian u, phân bố cùng nhau của ( S t  u , S t

1



2 u



,..., S t



n u



) là độc lập với u. Nói khác,



quá trình này không thay đổi thống kê mà nó đã có.

Trong thực tiễn, tính dừng thường xảy ra nếu ta đặt thời gian mô phỏng đủ dài.

 Trung bình theo thời gian

Xem Xt là kết quả ra của mô phỏng. Nếu Xt là dừng thì phân bố của Xt là độc lập

với t; nó được gọi là phân bố dừng theo thời gian của X.

Nếu Xt là quá trình ergodic, cho bất kỳ hàm hữu hạn  , ta có thể ước lượng

E(  (Xt)) bởi (cho rằng thời gian t rời rạc):

E(  (Xt)) ≈



1 T

 ( X t )

T t 1



(3.1)



khi T lớn. Một phát biểu tương đương cho tập W bất kỳ:

P(Xt  W) ≈ khoảng thời gian mà Xt thuộc tập W



(3.2)



Nói khác, phân bố dừng theo thời gian của Xt có thể được ước lượng bởi trung bình

theo thời gian.

 Chuyển trạng thái chọn lọc, xử lý điểm và cường độ

Xét một tập hợp các chuyển trạng thái chọn lọc của mô phỏng với giả thiết mô

phỏng đạt tới chế độ dừng. Một chuỗi các thời điểm ngẫu nhiên Tn là những thời điểm

mà St đạt tới một tập con nào đó thuộc không gian trạng thái, hoặc tại đó thực hiện một

chuyển trạng thái từ trạng thái s sang trạng thái s’, với (s,s’) thuộc tập con đó. Ví dụ,