Ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ đối với độ tin cậy của mạng Manet

Kỷ yếu Hội nghị Quốc gia lần thứ VIII về Nghiên cứu cơ bản và ứng dụng Công nghệ thông tin (FAIR); Hà Nội, ngày 9-10/7/2015 
DOI: 10.15625/vap.2015.000134 
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ ĐỐI VỚI ĐỘ TIN CẬY 
CỦA MẠNG MANET 
Lê Khánh Dương1, Nguyễn Văn Tảo1, Lê Quang Minh2, Nguyễn Anh Chuyên1, Quách Xuân Trưởng1 
1Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông, Đại học Thái Nguyên; 
2Viện Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia Hà Nội. 
lkduong@ictu.edu.vn, nvtao@ictu.edu.vn, quangminh@vnu.edu.vn, nachuyen@ictu.edu.vn, qxtruong@ictu.edu.vn 
TÓM TẮT - Mạng tùy biến di động MANET với các thành phần chính là các nút mạng di chuyển tự do, mỗi nút mạng vừa 
đóng vai trò là nút nguồn, nút đích vừa đóng vai trò là nút trung gian chuyển tiếp trong mạng. Tính toán độ tin cậy của mạng này 
gặp rất nhiều khó khăn do ảnh hưởng của những yếu tố sau: không có kiến trúc cố định, các nút có nguồn năng lượng và năng lực 
xử lý hạn chế, ảnh hưởng của nhiệt độ đối với độ tin cậy nút, sự suy hao năng lượng theo khoảng cách kết nốiHiện nay có nhiều 
giải pháp để tính toán độ tin cậy của mạng này trong đó phương pháp tính dựa trên cấu hình mạng với hai tham số chính là độ tin 
cậy của bản thân nút và độ tin cậy của liên kết giữa các nút là giải quyết được căn bản những khó khăn trên. Bài báo sử dụng 
phương pháp mô hình hóa cấu hình của mạng theo từng thời điểm thành mô hình đồ thị và tính toán độ tin cậy của cả hệ thống 
mạng dựa trên từng cấu hình của mạng nhằm đưa ra được các giải pháp nâng cao độ tin cậy của toàn hệ thống. Bài báo sử dụng 
các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ đối với độ tin cậy của các nút mạng và áp dụng phương thức nâng cao độ tin cậy 
của mạng theo các phương pháp dự phòng cho nút trung tâm. 
Từ khóa - Độ tin cậy, Chất lượng dịch vụ, Mạng tùy biến di động, MTTF. 
I. MỞ ĐẦU 
Mạng tùy biến di động (mạng MANET) có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực an ninh quốc phòng, y tế, môi trường, 
thiên tai, thảm họa đặc tính của mạng này là tính phi cấu trúc của mạng với các thành phần là các nút (node) di động 
vừa đóng vai trò là trạm cuối (gửi/nhận) xử lý thông tin vừa đóng vai trò là trạm chuyển tiếp (router) thông tin. Kiến 
trúc mạng thay đổi liên tục do tính di động của từng nút trong mạng. Hiệu năng của mạng này phụ thuộc rất lớn vào 
các yếu tố chính như: tài nguyên (năng lượng, công suất, năng lực xử lý...) của mỗi nút mạng, kiến trúc mạng và môi 
trường truyền dẫn. Do đó việc tính toán độ tin cậy của mạng đặt ra nhiều thách thức, từ đó dẫn đến việc khó khăn trong 
việc đưa ra các giải pháp nâng cao độ tin cậy nói riêng và chất lượng dịch vụ của mạng nói chung. 
Bài báo trình bày các nội dung liên quan đến việc sử dụng mô hình toán để mô hình hóa kiến trúc của mạng 
trong thực tế, đưa ra hướng tính toán độ tin cậy của mạng theo cấu trúc mạng, ảnh hưởng của môi trường đối với các 
nút mạng và đề xuất phương pháp nâng cao độ tin cậy của mạng dựa trên các phương pháp dự phòng có tính đến ảnh 
hưởng của môi trường. 
II. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Độ tin cậy 
Các nút di động tham gia quá trình truyền thông dữ liệu đa phương tiện trong môi trường không dây đòi hỏi 
năng lực xử lý và nguồn năng lượng lớn trong điều kiện truyền bị ảnh hưởng nhiều bởi yếu tố môi trường rất dễ ảnh 
hưởng đến khả năng hoạt động của toàn mạng. Thời gian hoạt động không lỗi của thiết bị là đại lượng đặc trưng cho 
khả năng không lỗi của thiết bị trong khoảng thời gian t. 
Độ tin cậy P(t): của phần tử hoặc của hệ thống là xác suất để trong suốt khoảng thời gian khảo sát t, phần tử đó 
hoặc hệ thống đó vận hành an toàn. 
P(t) được định nghĩa như biểu thức sau: P(t) = P{t0 ≥ t}, trong đó t0 là thời gian vận hành liên tục cho đến lúc hỏng. 
P(t) là hàm xác suất có phân bố mũ [7]: 
P(t)=݁ି௧, λ là cường độ hỏng của đối tượng đang xét. (1) 
Gọi Q(t) là xác suất để phần tử hoặc hệ thống bị hỏng, khi đó ta có Q(t)=1- P(t). 
Gọi MTTF là thời gian hoạt động trung bình, hay thời gian hoạt động của phần tử hoặc hệ thống đến lúc hỏng, 
khi đó MTTF là kỳ vọng toán của biến ngẫu nhiên t0. Vậy MTTF=׬ ܲሺݐሻ݀ݐஶ଴ . Vậy mỗi nút di động trong mạng 
MANET có độ tin cậy là P(t) được theo công thức (1). 
Đồ thị hóa cấu hình mạng 
Mạng MANET (ở hình 1) có kiến trúc hỗn độn gồm n nút trong một không gian hữu hạn; các nút này di chuyển 
tự do vì vậy việc xác định độ tin cậy của mạng phụ thuộc vào kiến trúc mạng này tại từng thời điểm. Một giải pháp 
được các tác giả [1,2] đề xuất là sử dụng lý thuyết đồ thị để tính toán độ tin cậy của mạng. 
Ảt
c
th
đ
th
l
c
x
n
n
tr
NH HƯỞNG CỦ
Gọi G (
oàn mạng tại 
ác nút. 
Nhóm n
ời điểm t, nế
ã rời khỏi mạ
ể hiện cho tr
Độ tin c
iên kết lij(t) tồ
Định ng
Độ tin c
Pk là độ
ác nút mạng l
Trong đ
ác suất đặc tr
III. ẢNH
Các nút
hiệt độ, độ ẩm
út mạng do đ
Theo [6
Khi đó 
Xét mô
ung gian. 
A ĐIỀU KIỆN 
N, L) là đồ th
một thời điểm
ghiên cứu [3
u ni(t)=1 thể h
ng hoặc bị hỏ
ạng thái liên k
ậy của liên k
n tại (vij(t)=P(
hĩa C là tập c
C
ậy của hệ thố
 ܲ
 tin cậy của c
à đồng nhất v
ܮ
ó n1 là số cặp
ưng cho khả n
 HƯỞNG CỦ
 mạng là thiế
, tia bức xạ,
ó bài toán tính
], Gọi λτ là cư
 ߣ
K
T
E
Đ
 ݌
công thức (3)
 hình đơn giả
NHIỆT ĐỘ ĐỐI
ị thể hiện n n
 phụ thuộc v
] gọi i =1,2
iện nút đó đa
ng. L thể hiện
ết giữa 2 nút 
ết giữa hai nú
lij(t)=1)). 
ác cấu hình m
 = 2n*(n-1)/2 
ng PH sẽ đượ
ு ൌ ∑ ௞ܲ஼௞ୀଵ
ác nút trong c
à có cùng độ 
௞ ൌ ݈ሺݐሻ௡భ ∗
 liên kết có th
ăng liên kết g
A ĐIỀU KI
t bị bán dẫn h
 bụi, gió...nhữ
 độ tin cậy củ
ờng độ độ hỏ
ఛ ൌ ܣ ∗ ݁ିாೌ
b là Hằng số 
 là nhiệt độ (t
a là năng lượn
ộ tin cậy của 
௧ ൌ ݁ିఒఛ∗௧ 
 tính độ tin cậ
n của mạng v
 VỚI ĐỘ TIN CẬ
út trong mạng
ào độ tin cậy
Hình 1
n là số thứ tự
ng hoạt động
 liên kết giữa
này lij(t)=1 nế
t i, j trong mạ
ạng có thể có
c tính theo cô
∗ ܮ௞ 
ấu hình k; Lk
tin cậy P(t) (c
൫1 െ ݈ሺݐሻ൯௡మ 
ể có giữa các
iữa các cặp tr
ỆN MÔI TR
oạt động tron
ng yếu tố này
a mạng này c
ng của nút m
௄௕்⁄ 
Boltzmann= 8
heo thang đo 
g nguồn; A là
nút tại thời đi
y của hệ thốn
ới 03 nút có 
Y CỦA MẠNG
 MANET và 
 của từng nút
. Các nút trong
 trong tập N 
 hoặc đang tr
 các nút trong
u có liên kết,
ng phụ thuộc
 của mạng vớ
ng thức sau: 
 là độ tin cậy
ông thức (1.1
 nút, và n2 là s
ong cấu hình 
ƯỜNG ĐẾN
g điều kiện m
 ảnh hưởng r
ũng cần được
ạng tại nhiệt đ
.61 x 10-5 eV
Kelvin) 
 một hằng số
ểm t (λτ là hằn
g sẽ là: ுܲఛ ൌ
topo như [2] 
 MANET
các kết nối tro
 mạng và trạn
 mạng MANET
nút; giá trị ni(
ong vùng kết 
 mạng; giả sử
 lij(t)=0 nếu kh
 vào giá trị vij
i n nút, khi đó
 của liên kết g
)) ta có: 
ố cặp liên kết
k có thể coi là
 ĐỘ TIN CẬ
ôi trường ngo
ất lớn đến tu
 đặt trong sự 
ộ ߬: 
/K 
. 
g số tại nhiệt
∑ ఛܲ௞ ∗ ܮ஼௞ୀଵ
nút 1 là nút n
ng mạng giữ
g thái liên kế
t) thể hiện trạ
nối của mạng
 có 2 nút i và
ông có liên k
(t) thể hiện gi
 ta tính C the
iữa các nút tr
 không có tro
 độ tin cậy củ
Y CỦA THI
ài trời chịu ản
ổi thọ và hiệu
ảnh hưởng củ
 độ τ) là: 
௞ 
guồn, nút 3 
a các nút; độ 
t (cấu hình m
ng thái của n
; ni(t)=0 thể h
 j (i,j = 1,2,..,
ết. 
á trị xác suất 
o công thức s
 (2
 (
ong cấu hình
 (4
n g cấu hình
a liên kết giữ
ẾT BỊ BÁN D
h hưởng của
 suất hoạt độ
a các yếu tố t
 (
 (
 (
là nút đích, n
31 
tin cậy của 
ạng) giữa 
út thứ i tại 
iện nút đó 
,n) đặt lij(t) 
có thể của 
au 
) 
3) 
k, tạm coi 
) 
 k; l(t) là 
a các cặp. 
ẪN 
các yếu tố 
ng của các 
rên. 
5) 
6) 
7) 
út 2 là nút 
3
g
n
ả
2 
Giả sử 
iữa các nút. T
Độ tin c
ுܲఛ =ܮ஼
ܮ஼ଵ ∗ ሺ1
Ta tính 
Xét hệ 
λT1=10
LC MTT
(giờ
0.1 441
0.2 920
0.3 1423
0.4 1930
0.5 2427
0.6 2896
0.7 3320
0.8 3683
0.9 3969
Trong m
ó còn làm nh
nh hưởng lớn
độ tin cậy củ
heo các công
ậy của hệ thố
ଷ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧+ 
െ ܮ஼ሻଶ ∗ ݁ି
thời gian hoạ
MTTFT=׬ ܲஶ଴
thống ở hai nh
00 ∗ ݁ିቀ
బ
ఴ.లభ∗భబ
FT1 
) 
MTTF
(giờ)
.1 26.8
.9 55.9
.0 86.3
.7 117.1
.2 147.2
.0 175.7
.4 201.4
.8 223.4
.5 240.8
ạng MANET
iệm vụ chuyể
 vào khả năng
L
a đường kết n
 thức (3, 4, 7)
B
Lk 
ܮ஼ଷ 
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ଵ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ଵ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ଵ ∗ ሺ1 െ
ሺ1 െ ܮ஼ሻଷ 
ng theo công 
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
ଶఒ೅∗௧=ܮ஼ ∗ ݁ି
t động của hệ
ுఛሺݐሻ݀ݐ= ௅಴ଶఒ೅
iệt độ T1=550
.రఱ
షఱ∗యమఴቁ=12*10
T2 
Hì
IV. PHƯƠN
 các nút ở vị
n tiếp các luồ
 phục vụ của
ê Khánh Dương
Hìn
ối giữa các n
 ta có: 
ảng 1. Tính độ
݁ିଶఒ೅∗
ܮ஼ሻଵ ݁ିଶఒ೅∗
ܮ஼ሻଵ ݁ିଷఒ೅∗
ܮ஼ሻଵ ݁ିଶఒ೅∗
ܮ஼ሻଶ 0 
ܮ஼ሻଶ ݁ିଶఒ೅∗
ܮ஼ሻଶ 
thức (7) là: ܲ
ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧
ଶఒ೅∗௧ ൅ ܮ஼ଶ ∗
 thống đến lúc
൅ ௅಴మ∗ሺଵି௅಴ሻଷఒ೅ 
C (328K), T2
-5, λT2=1000
nh 3. Đồ thị gi
G ÁN DỰ P
 trí trung tâm
ng thông tin c
 những nút nà
, Nguyễn Văn Tả
h 2. Topo mạn
út là một hằn
 tin cậy của hệ 
Pτ k 
௧ 
௧ 
௧ 
௧ 
௧ 
0 
0 
ுఛ ൌ ∑ ఛܲ௞஼௞ୀଵ
+ ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ
ሺ1 െ ܮ஼ሻ ∗ ݁
 hỏng là: 
=1250C(398K
∗ ݁ିቀ
బ.రఱ
ఴ.లభ∗భబషఱ
á trị của MTTF
HÒNG CHO
 của mạng ng
ho các nút kh
y, theo [3] cũ
o, Lê Quang Min
g gồm 3 nút 
g số LC trong
thống theo từng
Lk*
ܮ஼ଷ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
0 
ܮ஼ଵ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
0 
0 
∗ ܮ௞ 
஼ሻଵ ∗ ݁ିଷఒ೅∗
ିଷఒ೅∗௧ 
), Ea=0.45eV
∗యవఴቁ=19.8*10
 ở hai nhiệt độ
 NÚT TRUN
oài nhận vừa
ác trong mạn
ng đề cập tới
h, Nguyễn Anh 
 mọi trường 
 cấu hình 
 Pτk 
ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧ 
ሻଵ ∗ ݁ିଷఒ೅∗௧ 
ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧ 
ሻଶ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧ 
௧ + ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
 [6], A=1000
-4 
 khác nhau 
G TÂM 
 xử lý những 
g, do đó độ ti
 kỹ thuật phân
Chuyên, Quách X
hợp có kết nố
ܮ஼ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅
 (
 (
 giờ [5], 
luồng thông t
n cậy của mạ
 cụm mạng v
uân Trưởng 
i trực tiếp 
∗௧+ 
8) 
9) 
in gửi đến 
ng chịu sự 
à tách cấu 
Ảh
c
D
đ
l
đ
p
ܮ
ܲ
ܮ
V
ܲ
ሺ
M
D
th
NH HƯỞNG CỦ
ình mạng the
húng tôi sử dụ
ự phòng lạn
Dự phò
ược thay thế, 
Sử dụn
à đồng nhất v
ược dự phòng
hòng: p2lanh(t
Trong đ
Độ tin 
஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻ
ுఛ =ܮ஼ଷ ∗ ݁ି
஼ଵ ∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻ
ới p2(t)=ሺ1 ൅
௟௔௡௛ுఛ =ܮ஼ଷ ∗
1 െ ܮ஼ሻଵ ∗ ݁ି
Ta tính 
TTFlanhT=׬ஶ଴
Xét hệ 
λT1=10
ự phòng nón
Dự phò
ế bất cứ lúc n
A ĐIỀU KIỆN 
o từng cụm v
ng topo mạn
h 
ng lạnh: là c
nó sẽ phù hợp
g kết quả của 
ới nút được d
 (trong trườn
)=ቀ1 ൅ ߣ் ∗ ݐ
ó ߣ் tính the
k 
1 
2 ܮ஼ଶ
3 ܮ஼ଶ
4 ܮ஼ଶ
5 ܮ஼ଵ
6 ܮ஼ଵ
7 ܮ஼ଵ
8 ሺ1 െ
cậy của hệ 
ଵ ∗ ݌2ሺݐሻ ∗ ݁
ଶఒ೅∗௧+ ܮ஼ଶ ∗
ଶ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧ ; 
ߣ்ݐሻ ∗ ݁ିఒ೅
݁ିଶఒ೅∗௧+ ܮ஼
ଶఒ೅∗௧+ ܮ஼ଵ ∗
thời gian hoạ
௟ܲ௔௡௛ுఛሺݐሻ݀ݐ
thống ở hai nh
00 ∗ ݁ିቀ
బ
ఴ.లభ∗భబ
g 
ng nóng: là 
ào khi thành 
NHIỆT ĐỘ ĐỐI
à khi tính độ 
g đơn giản nh
ác nút làm dự
 với những n
[4] về dự phò
ự phòng về tí
g hợp này là
൅ ఒ೅మ∗௧మଶ! ൅ ⋯
o công thức (5
B
Lk
ܮ஼ଷ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଶ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଶ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଶ 
ܮ஼ሻଷ 
thống ௟ܲ௔௡௛ு
ିଶఒ೅∗௧ + ܮ஼ଶ ∗
ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ ∗
∗௧=݁ିఒ೅∗௧+ߣ்
ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ
ሺ1 െ ܮ஼ሻଶ ∗ ݁
t động của hệ
=׬ ሾܮ஼ ∗ ݁ିஶ଴
iệt độ T1=550
.రఱ
షఱ∗యమఴቁ=12*10
các nút làm d
phần dự phòn
 VỚI ĐỘ TIN CẬ
tin cậy của m
ư hình 2 để sử
 phòng không
út mạng có ng
ng lạnh, giả s
nh chất, cơ ch
 nút số 2-hình
൅ ఒ೅೘∗௧೘௠! ቁ ∗
), xét trường 
Hình 4
ảng 2. Tính đ
Pτ k 
݁ିଶఒ೅∗௧ 
݁ିଶఒ೅∗௧ 
p2(t)*݁ିଶఒ೅∗௧
݁ିଶఒ೅∗௧ 
0 
݁ିଶఒ೅∗௧ 
0 
0 
ఛ theo công 
ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ ∗
݁ିଶఒ೅∗௧ + ܮ
ݐ ∗ ݁ିఒ೅∗௧ 
∗ ݁ିଶఒ೅∗௧ + ܮ
ିଶఒ೅∗௧=ܮ஼ ∗ ݁
 thống dự phò
ଶఒ೅∗௧൫1 ൅ ܮ஼ሺ
C(328K), T2=
-5, λT2=1000
ự phòng hoạt
g bị lỗi. 
Y CỦA MẠNG
ạng có tính đ
 dụng hai phư
 được sử dụn
uồn ngăn lượ
ử việc sử dụn
ế dự phòng d
 4) bị hỏng. 
݁ିఒ೅∗௧ 
hợp nút trung
. Dự phòng ch
ộ tin cậy trong t
ܮ஼ଷ ∗ ݁ିଶఒ
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
 ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
0 
ܮ஼ଵ ∗ ሺ1 െ
0 
0 
thức (7): ௟ܲ௔
݁ିଶఒ೅∗௧+ ܮ஼ଵ
஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻ
஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻ
ିଶఒ೅∗௧൫1 ൅ ܮ
ng lạnh đến lú
1 െ ܮ஼ሻሺ1 ൅
1250C(398K
∗ ݁ିቀ
బ.రఱ
ఴ.లభ∗భబషఱ
 động đồng b
 MANET
ến cụm lõi củ
ơng án dự ph
g cho đến khi
ng hạn chế. 
g các nút dự p
ựa trên việc n
Độ tin cậy củ
 tâm có 1 nút 
o nút trung tâm
rường hợp có d
Lk* P
೅∗௧ 
ܮ஼ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅
ܮ஼ሻଵ ∗ ݌2௟௔௡
ܮ஼ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅
ܮ஼ሻଶ ∗ ݁ିଶఒ೅
௡௛ுఛ =ܮ஼ଷ ∗ ݁
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଶ ∗
ଵ ∗ ݌2ሺݐሻ ∗ ݁
∗ ൫݁ିఒ೅∗௧ ൅
஼ሺ1 െ ܮ஼ሻሺ1 ൅
c hỏng là: 
ߣ்ሻ ∗ ݁ିఒ೅∗௧൯
), Ea=0.45eV
∗యవఴቁ=19.8*10
ộ với thành p
a mạng. Tro
òng cho nút t
 thành phần đ
hòng là tức t
út dự phòng 
a nút 2 là p2la
dự phòng (m
ự phòng 
τk 
∗௧ 
௛ ௡௢௡௚⁄ ሺݐሻ ∗ ݁
∗௧ 
∗௧
ିଶఒ೅∗௧+ ܮ஼ଶ
݁ିଶఒ೅∗௧ 
ିଶఒ೅∗௧ + ܮ஼
ߣ்ݐ ∗ ݁ିఒ೅∗௧
ߣ்ሻ ∗ ݁ିఒ೅∗
ሿ ݀ݐ ൌ ௅಴ଶఒ೅ ൅
 [6], A=1000 
-4 
hần được dự 
ng phạm vi b
rung tâm. 
ược dự phòng
hời và các nú
sẽ chỉ hoạt độ
nh(t) với m là
 (
=1) ta có Bản
ିଶఒ೅∗௧ 
∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ ∗
ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼ሻଵ
൯ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧ +
௧൯ 
௅಴మ ሺଵି௅಴ሻ
ଷఒ೅ ൅
଼௅಴మ
giờ [5], 
phòng và sẵn
33 
ài báo này 
 bị lỗi cần 
t dự phòng 
ng khi nút 
 số nút dự 
10) 
g 2. 
݁ିଶఒ೅∗௧ + 
∗ ݁ିଶఒ೅∗௧+ 
ܮ஼ଶ ∗
ሺଵି௅಴ሻାଽ௅಴
ଵ଼ఒ೅
 sàng thay 
3
c
ܲ
݁
ሺ
݁
4 
Theo tá
Với m=
Tuy nh
ùng hỏng. Vì 
Khi đó 
௡௢௡௚ுఛ =ܮ஼ଷ
ିଶఒ೅∗௧ + 
1 െ 2ߙଶሻ ∗ ሺܮ
Ta tính 
MTTFn
ିସఒ೅∗௧ሿ݀ݐ ൌ ௅ଶ
Xét hệ 
λT1=10
LC 
0.1 
0.2 
0.3 
0.4 
0.5 
0.6 
0.7 
0.8 
0.9 
1.0 
c giả [4] việc d
p2nong(t)=1
1 ta có 
p2nong(t)=1
iên trong trườ
vậy chúng tô
công thức (12
p2nong(t)=2
∗ ݁ିଶఒ೅∗௧+ 
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
஼ଶ െ	ܮ஼ଷሻ ∗
thời gian hoạ
ongT=׬ ௡ܲ௢௡௚ஶ଴
಴మ
ఒ೅ ൅
ଶఈమ௅಴మ ሺଵି
ଷఒ೅
thống ở hai nh
00 ∗ ݁ିቀ
బ
ఴ.లభ∗భబ
Không dự
MTTFT1 
416.1 
832.2 
1248.3 
1664.4 
2080.5 
2496.5 
2912.6 
3328.7 
3744.8 
4160.9 
Hình 5. Đ
L
ự phòng nóng
െ ൫1 െ ݁ିఒ೅
െ ൫1 െ ݁ିఒ೅
ng hợp này tá
i đề xuất một 
) sẽ là: 
ߙଶ ∗ ݁ିఒ೅∗௧൫1
ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ ܮ஼
ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧+
݁ିସఒ೅∗௧	 
t động của hệ
ுఛሺݐሻ݀ݐ=׬ஶ଴
௅಴ሻ ൅ ሺଵିଶఈమሻ௅ସఒ
iệt độ T1=550
.రఱ
షఱ∗యమఴቁ=12*10
Bảng
 phòng 
MTTFT2 
25.2 
50.5 
75.7 
101.0 
126.2 
151.4 
176.7 
201.9 
227.1 
252.4 
ồ thị so sánh M
ê Khánh Dương
 cho nút 2 (hìn
∗௧൯௠ାଵ 
∗௧൯ଶ=2݁ିఒ೅∗௧
c giả [4] chư
giá trị ߙଶ (0≤
െ ݁ିఒ೅∗௧൯ +
ሻଵ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧
 ܮ஼ଵ ∗ ሺ1 െ
 thống dự phò
ሾܮ஼ଶ ∗ ݁ିଶఒ೅∗௧
಴మ ሺଵି௅಴ሻ
೅
C(328K), T2=
-5, λT2=1000
 3. So sánh thờ
MTTFlanh
474.3
1039.3
1656.0
2285.7
2889.5
3428.6
3864.1
4157.2
4269.1
4160.9
TTF của hệ th
, Nguyễn Văn Tả
h 4) (độ tin cậ
- ݁ିଶఒ೅∗௧
a đề cập tới x
ߙଶ ൑ 1 là xác
 ݁ିଶఒ೅∗௧
+ ܮ஼ଶ ∗ ሺ1 െ
ܮ஼ሻଶ ∗ ݁ିଶఒ೅
ng nóng đến l
൅2ߙଶሺܮ஼ଶ െ
1250C(398K
∗ ݁ିቀ
బ.రఱ
ఴ.లభ∗భబషఱ
i gian MTTF tr
T1 MTT
28
63
10
13
17
20
23
25
25
25
ống trong trườ
o, Lê Quang Min
y của nút 2 là 
ác suất để cả 
 suất hỏng của
ܮ஼ሻ ∗ ൫2 ∗
∗௧= ܮ஼ଶ ∗ ݁
úc hỏng là: 
ܮ஼ଷሻ ∗ ݁ିଷఒ೅
), Ea=0.45eV
∗యవఴቁ=19.8*10
ong các phương
Có dự phò
FlanhT2 M
.8 
.0 
0.4 
8.6 
5.3 
8.0 
4.4 
2.2 
8.9 
2.4 
ng hợp sử dụng
h, Nguyễn Anh 
p2nong(t)) với m
2 nút (nút 2 v
 cặp này [8]. 
ߙଶ ∗ ݁ିఒ೅∗௧൫1
ିଶఒ೅∗௧ ൅ 2ߙଶ
∗௧ ൅ ሺ1 െ 2ߙ
, A=1000 giờ 
-4 , ߙଶ=0.8 [8]
 án dự phòng 
ng 
TTFnongT1 
70.3 
268.5 
575.5 
972.0 
1439.0 
1957.3 
2507.8 
3071.3 
3628.7 
4160.9 
 01 dự phòng c
Chuyên, Quách X
 là số nút dự p
 (
 (
à nút dự phò
 (
െ ݁ିఒ೅∗௧൯ ൅
ሺܮ஼ଶ െ	ܮ஼ଷሻ
ଶሻ ∗ ሺܮ஼ଶ െ ܮ
[5], 
. 
MTTFnongT
4.3 
16.3 
34.9 
59.0 
87.3 
118.7
152.1
186.3
220.1
252.4
ho nút trung gi
uân Trưởng 
hòng: 
11) 
12) 
ng của nó) 
13) 
݁ିଶఒ೅∗௧൯ ∗
∗ ݁ିଷఒ೅∗௧ ൅
஼ଷሻ ∗
2 
ian 
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ ĐỐI VỚI ĐỘ TIN CẬY CỦA MẠNG MANET 35 
Kết quả đồ thị ở hình 5 cho thấy hệ thống sẽ có độ tin cậy cao hơn khi có dự phòng, trong đó sử dụng dự phòng 
lạnh sẽ cho kết quả tốt hơn phương án sử dụng dự phòng nóng với xác suất hỏng cả cặp là α2=0.8, ngoài ra khi LC=1 
tức là khi đó độ tin cậy của hệ thống hoàn toàn phụ thuộc bản thân độ tin cậy của từng nút tham gia và ảnh hưởng của 
nhiệt độ đối nên các giá trị ở trên đều gặp nhau ở một điểm. 
Qua đồ thị có thể đặt ra giả thiết trong một mạng với mật độ nút đạt một trạng thái đảm bảo các kết nối là liên 
tục khi đó độ tin cậy của các liên kết trong công thức (3) giữa các cặp nút là giá trị tới hạn, khi đó độ tin cậy của hệ 
thống phụ thuộc nhiều vào bản thân các nút với các phương án dự phòng. 
V. KẾT LUẬN 
Trong bài báo này đã trình bày phương pháp tính độ tin cậy cho mạng MANET dựa trên kỹ thuật đồ thị hóa cấu 
hình của hệ thống, bài báo cũng chỉ ra sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tin cậy của từng nút mạng nói riêng và của 
toàn mạng nói chung. Bài báo có gợi mở hướng hoàn thiện công thức tính (7) với độ tin cậy của liên kết không phải là 
giá trị hằng số mà là một hàm phụ thuộc khoảng cách và năng lượng giữa các cặp nút có kết nối trực tiếp, ngoài ra khi 
đồ thị hóa cấu hình mạng có tính đến sự ưu tiên của các cụm trung tâm với các chiến lược dự phòng khác nhau nhằm 
đảm bảo thành phần trung tâm của mạng luôn có độ tin cậy cao nhất có thể. 
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Chandreyee Chowdhury, Sarmistha Neogy, "Reliability Estimation of Mobile Agent System in MANET with 
Dynamic Topological and Environmental Conditions", International Journal on Advances in Networks and 
Services, vol 4 no 1 & 2, 2011. 
[2] Cook, J. L, "RELIABILITY OF MOBILE AD-HOC WIRELESS NETWORKS", Castle Point on Hudson: STEVENS 
INSTITUTE OF TECHNOLOGY, 2008 
[3] Cook, Jason L;Ramiez-Marquez, Jose E, "Reliability of capacitated mobile ad hoc networks", In Press, Journal of 
Risk and Reliability, 2007. 
[4] LIUDONG XING, HAOLI LI, HOWARD E. MICHEL, "Fault-Tolerance and Reliability Analysis for Wireless 
Sensor", International Journal of Performance Engineering, Vol. 5, No. 5 , 419-431, 2009. 
[5] Richard Blish,Noel Durrant, "Power Semiconductor Reliability Handbook", 475 Oakmead Pkwy Sunnyvale, CA 
94085 U.S.A.: Alpha and Omega Semiconductor, 2010. 
[6] V.Lakshminarayanan, N.Sriraam, "The Effect of Temperature on the Reliability of Electronic Components. 
Electronics", Computing and Communication Technologies (IEEE CONECCT), 2014 IEEE International 
Conference on (pp. 1 - 6). Bangalore: IEEE. 
[7] Vijay Kumar, R. B. Patel, Manpreet Singh and Rohit Vaid,"Reliability Analysis in Wireless Sensor Networks", 
International Journal of Engineering and Technology Vol.3 (2), 74-79, 2011. 
[8] Lê Quang Minh, Lê Khánh Dương, Nguyễn Anh Khiêm, “Phương pháp dự phòng bảo vệ tích cực đảm bảo độ tin 
cậy của hệ thống tính toán”, Kỷ yếu Hội nghị khoa học công nghệ quốc gia lần thứ VII, FAIR 2014, 
ISBN: 978-604-913-300-8, Trang 518 – 524. 
THE EFFECT OF TEMPERATURE ON THE RELIABILITY 
OF MANET NETWORK 
Le Khanh Duong, Nguyen Van Tao, Le Quang Minh, Nguyen Anh Chuyen, Quach Xuan Truong 
ABSTRACT - The Mobile Ad-hoc Network has individual mobile nodes as its main components; each node is designed to be a 
source, destination, and intermediary. Reliability analyses of this network face many difficulties due to the following factors: non-
permanent structure, nodes have restrictive power and processing capacity, impact of temperature on node reliability, power 
expenditure with distance connection... There are many current solutions to calculate the reliability of the network, in which, the 
methods based on network configuration with two main parameters including node reliability and reliability of node combination 
will solve those challenges. This paper presents the method of modeling network configuration into graphical model and calculates 
the whole network reliability based on each configuration of network in order to propose solutions for improve reliability of system. 
This paper uses research results on the effect of temperature on the reliability of network nodes and applied method on improving 
reliability of network based on prevention methods for intermediary nodes. 
Keywords - Reliability, QoS, MANET, MTTF.