Tóm tắt – Để có cơ sở cho việc đánh giá hiệu quả thực thi của các giao thức định
tuyến trong mạng tùy biến di động, việc nghiên cứu các mô hình phân tích nguyên lý hoạt
động của các thuật toán định tuyến là điều cần thiết. Trong bài báo này, tác giả đề xuất
một mô hình giải tích toán học sử dụng lý thuyết ma trận để khảo sát giao thức định tuyến
nguồn trong mạng tùy biến di động. Mô hình được đề xuất cho phép xác định tập lộ trình
truyền dữ liệu khi biết tôpô mạng.
6 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 530 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khảo sát thuật toán định tuyến nguồn trong mạng tùy biến di động sử dụng mô hình giải tích, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
12 TẠP CHÍ KHOA HỌC
QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ
KHẢO SÁT THUẬT TOÁN ĐỊNH
TUYẾN NGUỒN TRONG MẠNG TÙY
BIẾN DI ĐỘNG SỬ DỤNG MÔ HÌNH
GIẢI TÍCH
1. Lê Hữu Bình
Khoa Công nghệ thông tin - Truyền thông, Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế
70 Nguyễn Huệ, Phường Vĩnh Ninh, Thành phố Huế
Email: lhbinh@hueic.edu.vn;
2. Lê Đức Huy
Trường Đại học Công nghệ và Quản lý Hữu Nghị
Email: leduchuy2307@gmail.com;
Tóm tắt – Để có cơ sở cho việc đánh giá hiệu quả thực thi của các giao thức định
tuyến trong mạng tùy biến di động, việc nghiên cứu các mô hình phân tích nguyên lý hoạt
động của các thuật toán định tuyến là điều cần thiết. Trong bài báo này, tác giả đề xuất
một mô hình giải tích toán học sử dụng lý thuyết ma trận để khảo sát giao thức định tuyến
nguồn trong mạng tùy biến di động. Mô hình được đề xuất cho phép xác định tập lộ trình
truyền dữ liệu khi biết tôpô mạng.
Từ khóa: Mạng tùy biến, Định tuyến nguồn, mô hình giải tích.
I. GIỚI THIỆU
Ngày nay, các ứng dụng trên các thiết bị
di động ngày một gia tăng. Để đáp ứng nhu
cầu này, việc nghiên cứu nâng cao hiệu năng
mạng tùy biến di động là điều hết sức cần
thiết. Điều này cũng đã được nhiều nhóm
nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới
quan tâm thực hiện trong thời gian gần đây.
Các hướng nghiên cứu đã được triển khai
phổ biến như cải tiến các giao thức định tuyến
trong mạng tùy biến di động [1], [2], nâng cao
chất lượng truyền dẫn trên các lộ trình truyền
dữ liệu [3], cải tiến mô hình mạng sử dụng các
công nghệ mới [6].
Để đánh giá hiệu quả thực thi của các
giao thức điều khiển được đề xuất, chúng ta
có thể sử dụng mô hình mô phỏng, mô hình
giải tích toán học hoặc thực nghiệm trên các
mô hình mạng thực. Trong các phương pháp
đó, phương pháp mô phỏng đang được sử
dụng phổ biến hiện nay. Với phương pháp
này, chúng ta có thể sử dụng các phần mềm
13TẠP CHÍ KHOA HỌC
QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ
mô phỏng đang được sử dụng phổ biến hiện
nay như OMNeT++ [7], NS-2 [8], OPNET và
một số phần mềm mô phỏng mạng khác.
Phương pháp mô phỏng đã được các nhóm
tác giả trong [1], [3] sử dụng để đánh giá hiệu
quả thực thi của các giao thức được đề xuất.
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ thực
thi trên máy tính và hệ thống phần mềm, nên
việc triển khai tương đối thuận lợi. Tuy nhiên,
phương pháp này cũng có nhược điểm là kết
quả mô phỏng thường có sai số so với thực
tế. Ngoài phương pháp mô phỏng, phương
pháp sử dụng mô hình giải tích toán học cũng
đã được nhiều nhóm nghiên cứu triển khai.
Phương pháp này thường được thực hiện
bằng cách sử dụng lý thuyết hàng đợi, lý
thuyết xác suất thống kê, mô hình phát sinh
lưu lượng trong mạng viễn thông để mô hình
hóa một hệ thống mạng. Trong [4], mô hình
mạng hàng đợi đã được sử dụng để phân tích
mạng không dây tùy biến. Nhóm tác giả trong
[5] đã sử dụng nguyên lý hàng đợi M/M/1/K để
phân tích hiệu năng của giao thức định tuyến
AODV trong mạng tùy biến di động.
Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một
mô hình giải tích được đề xuất cho việc tìm
tập lộ trình của giao thức định tuyến nguồn
động (Dynamic Source Routing - DSR) trong
mạng tùy biến di động. Dựa trên nguyên lý
khám phá lộ trình của giao thức DSR, chúng
tôi sử dụng các ma trận nhị phân để biểu diễn
quá trình phát quảng bá gói RREQ. Từ giá trị
thu được của ma trận nhị phân, chúng ta xác
định được lộ trình truyền dữ liệu được khám
phá bởi giao thức DSR. Các phần tiếp theo
của bài báo được bố cục như sau: Phần II
trình bày nguyên lý cơ bản của giao thức định
tuyến DSR. Phần III là mô hình giải tích được
đề xuất. Phần IV là kết luận và hướng phát
triển tiếp theo.
II. NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA GIAO
THỨC ĐỊNH TUYẾN NGUỒN
Định tuyến nguồn động (DSR) là một giao
thức thuộc nhóm định tuyến theo yêu cầu
(On-Demand Routing Protocol). Theo nguyên
lý hoạt động của lớp giao thức định tuyến này,
các lộ trình truyền dữ liệu sẽ được tạo ra khi
có yêu cầu. Khi một nút yêu cầu một lộ trình
mới để đến đích, nút đó phải khởi đầu một
quá trình khám phá lộ trình (Route Discovery).
Quá trình này sẽ kết thúc với một trong hai
trường hợp. Một là tìm ra một lộ trình thỏa
mãn các yêu cầu đề ra trước đó. Hai là quá
thời gian cho phép nhưng không tìm được
một lộ trình nào.
Việc khám phá lộ trình mới bởi giao thức
định tuyến DSR được khởi đầu bằng việc
phát quảng bá gói yêu cầu lộ trình (RREQ) từ
nút nguồn đến tất cả các nút láng giềng của
nó. Tại các nút trung gian khi nhận được gói
RREQ, nếu như trước đó gói RREQ này đã
được nhận rồi thì nút đang xét hủy bỏ nó và
không xử lý gì thêm. Ngược lại, lưu lộ trình
ngược về nút nguồn vào bộ nhớ đệm của nút
đang xét, sau đó kiểm tra xem trong bộ nhớ
đệm của nó có đang tồn tại lộ trình khả thi đến
nút đích hay không. Nếu có, nối lộ trình từ nút
nguồn đến nút hiện tại với lộ trình từ nút hiện
tại đến nút đích. Sau đó, tạo gói phản hồi lộ
trình (RREP) để gửi thông tin về nút nguồn
theo đường ngược. Trong trường hợp bộ nhớ
đệm của nút trung gian đang xét không có lộ
trình khả thi đến nút đích, nút đó tiếp tục phát
quảng bá gói RREQ đến tất cả các nút láng
giềng, ngoại trừ nút đã phát gói RREQ cho nó
để tiếp tục quá trình khám phá lộ trình mới.
Quá trình lặp lại cho đến khi tất cả các nút
trong mạng đều nhận được gói RREQ, hoặc
quá thời gian chờ cho phép.
Trong trường hợp gói RREQ đến được
nút đích, nghĩa là một lộ trình khả thi đã được
tìm thấy, nút đích sẽ tạo gói phản hồi lộ trình
(RREP) để gửi về nút nguồn theo đường
ngược. Khi nút nguồn nhận được gói RREP,
nó sẽ cập nhật thông tin lộ trình mới vào bộ
nhớ đệm của nó. Lộ trình này được sử dụng
cho việc truyền dữ liệu theo yêu cầu.
14 TẠP CHÍ KHOA HỌC
QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ
trình này được sử dụng cho việc truyền
dữ liệu theo yêu cầu.
Hình 1. Sơ đồ khối chức năng của mô
hình
Để thấy rõ nguyên lý khám phá lộ trình
mới theo giao thức DSR, tác giả xét một
ví dụ như ở Hình 1Hình 1. Giả sử ở thời
điểm hiện tại, bảng định tuyến của tất cả
các nút đều rỗng. Xét trường hợp nút 6
muốn khám phá một lộ trình mới đến nút
9. Quá trình khám phá lộ trình được thức
hiện theo các bước sau:
Bước 1: Nút nguồn (nút 6) tạo gói
RREQ, phát quảng bá gói RREQ đến
tất cả các nút láng giềng của nó là 3, 8
và 8.
Bước 2: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 1 (các nút 3,
5 và 8): Tại nút 3, do chưa nhận được
gói RREQ này trước đó, đồng thời do
trong bảng định tuyến hiện tại của nút
3 không có lộ trình khả thi đến đích
(nút 9), nên nút 3 sẽ lưu trữ lộ trình
ngược về nút nguồn (nút 6) vào bảng
định tuyến của nó. Sau đó, tiếp tục
phát quảng bá gói RREQ đến tất cả
các nút láng giềng của nó, ngoại trừ
nút 6 là nút đã gửi RREQ cho nút 3.
Như vậy, nút 3 sẽ quảng bá gói RREQ
đến các nút 1 và 7. Quá trình xảy ra
hoàn toàn tương tự đối với nút 5 và nút
8.
Bước 3: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 2 (các nút 1,
2 và 7): Tại nút 1, khi nhận được gói
RREQ từ nút 3, do chưa nhận được
gói RREQ này trước đó, đồng thời do
trong bảng định tuyến hiện tại của nút
1 không có lộ trình khả thi đến đích
Hình 1. Sơ đồ khối chứ năng của mô hình
Để thấy rõ nguyên lý khám phá lộ trình
mới theo giao thức DSR, tác giả xét một ví
dụ như ở Hình 1. Giả sử ở thời điểm hiện tại,
bảng định tuyến của tất cả các nút đều rỗng.
Xét trường hợp nút 6 muốn khám phá một lộ
trình mới đến nút 9. Quá trình khám phá lộ
trình được thức hiện theo các bước sau:
• Bước 1: Nút nguồn (nút 6) tạo gói
RREQ, phát quảng bá gói RREQ đến tất cả
các nút láng giềng của nó là 3, 8 và 8.
• Bước 2: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 1 (các nút 3, 5 và
8): Tại nút 3, do chưa nhận được gói RREQ
này trước đó, đồng thời do trong bảng định
tuyến hiện tại của nút 3 không có lộ trình khả
thi đến đích (nút 9), nên nút 3 sẽ lưu trữ lộ
trình ngược về nút nguồn (nút 6) vào bảng
định tuyến của nó. Sau đó, tiếp tục phát quảng
bá gói RREQ đến tất cả các nút láng giềng
của nó, ngoại trừ nút 6 là nút đã gửi RREQ
cho nút 3. Như vậy, nút 3 sẽ quảng bá gói
RREQ đến các nút 1 và 7. Quá trình xảy ra
hoàn toàn tương tự đối với nút 5 và nút 8.
• Bước 3: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 2 (các nút 1, 2 và
7): Tại nút 1, khi nhận được gói RREQ từ nút
3, do chưa nhận được gói RREQ này trước
đó, đồng thời do rong bảng đị tuyến hiện
tại của nút 1 không có lộ trình khả thi đến đích
(nút 9), nên nút 1 sẽ lưu trữ lộ trình ngược về
nút nguồn (nút 6: 1 → 3 →6) vào bảng định
tuyến của nó. Sau đó, tiếp tục phát quảng bá
gói RREQ đến tất cả các nút láng giềng của
nó, ngoại trừ nút 3 là nút đã gửi RREQ này
cho nút 1. Như vậy, nút 1 sẽ quảng bá gói
RREQ đến các nút 4 và 7. Sau đó, nút 1 cũng
nhận được gói RREQ này từ nút 5 gửi đến (từ
bước 2). Lúc này, do nút 1 đã nhận được gói
RREQ này trước đó (từ nút 3 gửi đến), nên
nút 1 sẽ xóa gói RREQ này. uá trình xảy ra
hoàn toàn tương tự đối với nút 2 và nút 7.
• Bước 4: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 3 (nút 4 và nút 9):
Quá trình xử lý gói RREQ nhận được tại nút 4
hoàn toàn tương tự như đã mô tả ở các bước
trên. Tại nút 9, vì đây là nút đích, ên khi nhận
được gói RREQ, nút 9 sẽ tạo gói RREP và gửi
phản hồi về nút nguồn theo đường ngược.
Như vậy, thuật toán DSR đã tìm được lộ
trình từ nút 6 đến nút 9 là 6 → 3 → 7 → 9. Lộ
trình này đi qua ba bước truyền (hop). Trong
trường hợp tìm thấy nhiều lộ trình, thuật toán
DSR sẽ lựa chọn lộ trình có số bước truyền
nhỏ nhất để sử dụng cho việc truyền dữ liệu.
III. MÔ HÌNH GIẢI TÍCH XÁC ĐỊNH LỘ
TRÌNH CỦA THUẬT TOÁN DSR
Trong phần này, chúng tôi trình bày một
mô hình giải tích được đề xuất cho việc tìm
tập lộ trình của giao thức định tuyến DSR
trong mạng tùy biến di động. Để phát biểu
thuật toán DSR thành mô hình giải tích, chúng
tôi định nghĩa các ký hiệu toán học như sau:
Gọi n là tổng số nút mạng,
(nút 9), nên nút 1 sẽ lưu trữ lộ trình
ngược về nút nguồn (nút 6: 1 3
6) vào bảng định tuyến của nó. Sau đó,
tiếp tục phát quảng bá gói RREQ đến
tất cả các nút láng giềng của nó, ngoại
trừ nút 3 là nút đã gửi RREQ này cho
út 1. Như vậy, nút 1 sẽ quảng bá gói
RREQ đến các nút 4 và 7. Sau đó, nút
1 cũng nhận được gói RREQ này từ
nút 5 gửi đến (từ bước 2). Lúc này, do
nút 1 đã nhận được gói RREQ này
trước đó (từ nút 3 gửi đến), nên nút 1
sẽ xóa gói RREQ này. Quá trình xảy
ra hoàn toàn tương tự đối với nút 2 và
nút 7.
Bước 4: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 3 (nút 4 và
nút 9): Quá trình xử lý gói RREQ nhận
được tại nút 4 hoàn toàn tương tự như
đã mô tả ở các bước trên. Tại nút 9, vì
đây là nút đích, nên khi nhận được gói
RREQ, nút 9 sẽ tạo gói RREP và gửi
phản hồi về nút nguồn theo đường
ngược.
Như vậy, thuật toán DSR đã tìm được
lộ trình từ nút 6 đến nút 9 là 6 3 7
9. Lộ trình này i qua ba bước truyền
(hop). Trong trường hợp tìm thấy nhiều lộ
trình, thuật toán DSR sẽ lựa chọn lộ trình
có số bước truyền nhỏ nhất để sử dụng
cho việc truyền dữ liệu.
III. MÔ HÌNH GIẢI TÍCH XÁC
ĐỊNH LỘ TRÌNH CỦA THUẬT
TOÁN DSR
Trong phần này, chúng tôi trình bày
một mô hình giải tích được đề xuất ho
việc tìm tập lộ trình của giao thức định
tuyến DSR trong mạng tùy biến di động.
Để phát biểu thuật toán DSR thành mô
hình giải tích, chúng tôi địn nghĩa các ký
hiệu toán học như sau:
Gọi n là tổng số nút ạng, nnijaA ][ là
ma trận biểu diễn các nút láng giềng của
nhau trong mạng, trong đó các phần tử aij
được xác định như sau:
1 neáu nuùt laø laùng gieàng cuûa nuùt
0 trong tröôøng hôïp ngöôïc laïiij
j i
a (1)
là ma
trận biểu diễn các nút láng giềng của nhau
15TẠP CHÍ KHOA HỌC
QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ
trong mạng, trong đó các phần tử
(nút 9), nên nút 1 sẽ lưu trữ lộ trình
ngược về nút nguồn (nút 6: 1 3
6) vào bảng định tuyến của nó. Sau đó,
tiếp tục phát quảng bá gói RREQ đến
tất cả các nút láng giềng của nó, ngoại
trừ nút 3 là nút đã gửi RREQ này cho
nút 1. Như vậy, nút 1 sẽ quảng bá gói
RREQ đến các nút 4 và 7. Sau đó, nút
1 cũng nhận được gói RREQ này từ
nút 5 gửi đến (từ bước 2). Lúc này, do
nút 1 đã nhận được gói RREQ này
trước đó (từ nút 3 gửi đến), nên nút 1
sẽ xóa gói RREQ này. Quá trình xảy
ra hoàn toàn tương tự đối với nút 2 và
nút 7.
Bước 4: Xử lý gói RREQ tại các nút
nhận được gói này ở bước 3 (nút 4 và
nút 9): Quá trình xử lý gói RREQ nhận
được tại nút 4 hoàn toàn tương tự như
đã mô tả ở các bước trên. Tại nút 9, vì
đây là nút đích, nên khi nhận được gói
RREQ, nút 9 sẽ tạo gói RREP và gửi
phản hồi về nút nguồn theo đường
ngược.
Như vậy, thuật toán DSR đã tìm được
lộ trình từ nút 6 đến nút 9 là 6 3 7
9. Lộ trình này đi qua ba bước truyền
(hop). Trong trường hợp tìm thấy nhiều lộ
trình, thuật toán DSR sẽ lựa chọn lộ trình
có số bước truyền nhỏ nhất để sử dụng
cho việc truyền dữ liệu.
III. MÔ HÌNH GIẢI TÍCH XÁC
ĐỊNH LỘ TRÌNH CỦA THUẬT
TOÁN DSR
Trong phần này, chúng tôi trình bày
một mô hình giải tích được đề xuất cho
việc tìm tập lộ trình của giao thức định
tuyến DSR trong mạng tùy biến di động.
Để phát biểu thuật toán DSR thành mô
hình giải tích, chúng tôi định nghĩa các ký
hiệu toán học như sau:
Gọi n là tổng số nút mạng, nnijaA ][ là
ma trận biểu diễn các nút láng giềng của
nhau r ng ạng, trong đó các phần tử aij
được xác định như sau:
1 neáu nuùt laø laùng gieàng cuûa nuùt
0 trong tröôøng hôïp ngöôïc laïiij
j i
a (1)
được
xác định như sau:
Ví dụ, xét trường hợp tôpô mạng ở Hình
1, ma trận biểu diễn các nút láng giềng của
nhau trong tôpô này được xác định như sau:
Để xác định thứ tự xử lý gói RREQ, chúng
tôi định nghĩa ma trận
Ví dụ, xét trường hợp tôpô mạng ở
Hình 1Hình 1, ma trận biểu diễn các nút
láng giềng của nhau trong tôpô này được
xác định như sau:
001001000
000100010
100000101
010010100
000100011
100000011
001100001
010011000
001011100
99ij
aA (2)
Để xác định thứ tự xử lý gói RREQ,
chúng ịnh nghĩa a trậ M = [mi]1(n-
1), trong đó các phần tử mi được xác định
như sau: mi = u nghĩa là nút u xử lý gói
RREQ ở lần thứ i đối với yêu cầu khám
phá lộ trình từ nút s đến nút d. Ví dụ, xét
trường hợp tôpô mạng ở Hình 1Hình 1
với yêu cầu khám phá lộ trình từ nút 6
đến nút 9. Khi đó, ma trận M được xác
định như sau:
M = [6 3 5 8 1 7 2 4 9] (3)
Để biểu diễn quá trình xử lý gói RREQ
trong mạng, chúng tôi định nghĩa ma trận
( ) ( )[ ]k kij n nX x với các phần tử ( )kijx được xác
định bởi:
- Khi k = 0: X(k) = [0].
- Khi k > 0: các phần tử ( )kijx được xác
định như sau:
( 1)
( ) ( 1)
1
neáu
neáu
0 neáu
k
ij k
n
k k
ij ij ij zj k
z
x i m
x a a x i m
j s
(4)
trong đó, aij là các phần tử của ma trận
biễu diễn các nút láng giềng của nhau (ma
trận A). Phép toán trong công thức
(4(4) là phép toán cộng modulo trong hệ
nhị phân. Biểu thức này cho phép xác
định điều kiện ràng buộc trong mỗi cột j
của ma trận X(k) luôn luôn chỉ có một phần
tử có giá trị bằng 1, có nghĩa là mỗi nút j
trong mạng chỉ phát quảng bá gói RREQ
một lần đối với mỗi yêu cầu khám phá lộ
trình.
Trở lại với ví dụ ở Hình 1, xét yêu cầu
khám phá lộ trình mới từ nút 6 đến nút 9.
Quá trình phát quảng bá gói RREQ để
khám phá lộ trình này được biểu diễn bởi
ma trân X(k) như sau:
Ví dụ, xét trường hợp tôpô mạng ở
Hình 1Hình 1, ma trận biểu diễn các nút
láng giềng của nhau trong tôpô này được
xác định như sau:
001001000
000100010
100000101
010010100
000100011
100000011
001100001
010011000
001011100
99ij
aA (2)
Để xác định thứ tự xử lý gói RREQ,
chúng tôi định nghĩa ma trận M = [mi]1(n-
1), trong đó các phần tử mi được xác định
như sau: mi = u nghĩa là nút u xử lý gói
RREQ ở lần thứ i đối với yêu cầu khám
phá lộ trình từ nút s đến nút d. Ví dụ, xét
trường hợp tôpô mạng ở Hình 1Hình 1
với yêu cầu khám phá lộ trình từ nút 6
đến nút 9. Khi đó, ma trận M được xác
định như sau:
M = [6 3 5 8 1 7 2 4 9] (3)
Để biểu diễn quá trình xử lý gói RREQ
trong mạng, chúng tôi định nghĩa ma trận
( ) ( )[ ]k kij n nX x với các phần tử ( )kijx được xác
định bởi:
- Khi k = 0: X(k) = [0].
- Khi k > 0: các phần tử ( )kijx được xác
định như sau:
( 1)
( ) ( 1)
1
neáu
neáu
0 neáu
k
ij k
n
k k
ij ij ij zj k
z
x i m
x a a x i m
j s
(4)
trong đó, aij là các phần tử của ma trận
biễu diễn các nút láng giềng của nhau (ma
trận A). Phép toán trong công thức
(4(4) là phép toán cộng modulo trong hệ
nhị phân. Biểu thức này cho phép xác
định điều kiện ràng buộc trong mỗi cột j
của ma trận X(k) luôn luôn chỉ có một phần
tử có giá trị bằng 1, có nghĩa là mỗi nút j
trong mạng chỉ phát quảng bá gói RREQ
một lần đối với mỗi yêu cầu khám phá lộ
trình.
Trở lại với ví dụ ở Hình 1, xét yêu cầu
khám phá lộ trình mới từ nút 6 đến nút 9.
Quá trình phát quảng bá gói RREQ để
khám phá lộ trình này được biểu diễn bởi
ma trân X(k) như sau:
đó các phần tử
Ví dụ, xét trường hợp tôpô mạng ở
Hình 1Hình 1, ma trận biểu diễn các nút
láng giềng của nhau trong tôpô này được
xác định như sau:
001001000
000100010
100000101
010010100
000100011
100000011
001100001
010011000
001011100
99ij
aA (2)
Để xác định thứ tự xử lý gói RREQ,
chúng tôi định nghĩa ma trận M = [mi]1(n-
1), trong t mi được xác định
như sau: mi = u nghĩa là nút u xử lý gói
RREQ ở lần thứ i đối với yêu cầu khám
phá lộ trình từ nút s đến nút d. Ví dụ, xét
trường hợp tôpô mạng ở Hình 1Hình 1
với yêu cầu khám phá lộ trình từ nút 6
đến nút 9. Khi đó, ma trận M được xác
định như sau:
M = [6 3 5 8 1 7 2 4 9] (3)
Để biểu diễn quá trình xử lý gói RREQ
trong mạng, chúng tôi định nghĩa ma trận
( ) ( )[ ]k kij n nX x với các phần tử ( )kijx được xác
định bởi:
- Khi k = 0: X(k) = [0].
- Khi k > 0: các phần tử ( )kijx được xác
định như sau:
( 1)
( ) ( 1)
1
neáu
neáu
0 neáu
k
ij k
n
k k
ij ij ij zj k
z
x i m
x a a x i m
j s
(4)
trong đó, aij là các phần tử của ma trận
biễu diễn các nút láng giềng của nhau (ma
trận A). Phép toán trong công thức
(4(4) là phép toán cộng modulo trong hệ
nhị phân. Biểu thức này cho phép xác
định điều kiện ràng buộc trong mỗi cột j
của ma trận X(k) luôn luôn chỉ có một phần
tử có giá trị bằng 1, có nghĩa là mỗi nút j
trong mạng chỉ phát quảng bá gói RREQ
một lần đối với mỗi yêu cầu khám phá lộ
trình.
Trở lại với ví dụ ở Hình 1, xét yêu cầu
khám phá lộ trình mới từ nút 6 đến nút 9.
Quá trình phát quảng bá gói RREQ để
khám phá lộ trình này được biểu diễn bởi
ma trân X(k) như sau:
c x ị như sau:
Ví dụ, xét trường hợp tôpô mạng ở
Hình 1Hình 1, ma trận biểu diễn các nút
láng giềng của nhau trong tôpô này được
xác định như sau:
001001000
000100010
100000101
010010100
000100011
100000011
001100001
010011000
001011100
99ij
aA (2)
Để xác định thứ tự xử lý gói RREQ,
chúng tôi định nghĩa ma trận M = [mi]1(n-
1), trong đó các phần tử mi được xác định
như sau: mi = u nghĩa là nút u xử lý gói
RREQ ở lần thứ i đối với yêu cầu khám
phá lộ trình từ nút s đến nút d. Ví dụ, xét
trường hợp tôpô mạng ở Hình 1Hình 1
với yêu cầu khám phá lộ trình từ nút 6
đến nút 9. Khi