6. Cấu trúc của luận án
2.1.3 Các vấn đề được xem xét khi xây dựng thuật toán dựa trên phân cụm
Thuật toán dựa trên phân cụm [40] có thể được thực hiện theo cách phân tán hoặc theo cách tập trung. Một thuật toán phân tán không đòi hỏi một điểm trung tâm để được thực thi. Nhiệm vụ của việc cấu hình mạng được chia sẻ giữa tất cả các nút trong mạng. Các nút chỉ sử dụng thông tin cục bộ để đưa ra các quyết định về mạng. Điều này có thể là thuận lợi vì không cần phải giữ thông tin toàn mạng. Tuy nhiên, các nút đòi hỏi tài nguyên tính toán để đưa ra các quyết định về cấu hình mạng. Đối với một thuật toán tập trung, SINK thường được sử dụng làm điểm trung tâm để xác định mạng. Điều này là do SINK không có vấn đề về năng lượng và khả năng tính toán hạn chế, và do đó, nó thường được sử dụng để thực hiện các hoạt động đòi hỏi một lượng lớn năng lượng. Thật vậy, sử dụng một thuật toán tập trung có thể cung cấp một sự kiểm soát tốt hơn của việc định tuyến mạng. Cho dù thuật toán phân cụm theo phân tán hoặc tập trung, có ba khía cạnh quan trọng cần được xem xét: việc lựa chọn CH, hình thành cụm và truyền thông trong cụm.
2.1.4 Quá trình lựa chọn cụm chủ (Cluster head-CH)
CH có thể là các nút được cung cấp nhiều tài nguyên hơn hoặc các nút thay đổi thường xuyên. Trong trường hợp của CH là các nút thay đổi thường xuyên, điều quan trọng là thực hiện tái phân cụm nơi CH mới được lựa chọn. Điều này là để tránh sự suy giảm nhanh chóng của năng lượng CH do các chức năng khác nhau mà CH thực hiện. Việc chọn lại CH cũng có thể là một cách thức nhằm nâng cao khả năng chịu lỗi. Ví dụ, nếu một CH chết, lại chọn CH giúp thiết lập các liên kết truyền thông mới cho các nút trong cụm đã bị mất CH của chúng. Có những cân nhắc khác nhau trong việc lựa chọn CH như vị trí các nút hoặc năng lượng còn lại.
Số lượng CH được lựa chọn có ảnh hưởng đến tổng số tiêu hao năng lượng trong mạng. Một mạng lưới với vài CH có thể dẫn đến một số lượng nút trong cụm được chọn rất xa so với CH tương ứng. Điều này làm tăng năng lượng tiêu thụ của các nút trong cụm để liên lạc với CH của chúng. Mặt khác, một mạng lưới với nhiều CH có thể gây ra các xung đột và dữ liệu truyền dư thừa của chúng. Điều này là do CH có
thể được sắp xếp rất chặt chẽ với nhau, và dữ liệu được giả định là có tương quan. Ngoài ra, như CH có xu hướng tiêu thụ nhiều năng lượng hơn, có một số lượng lớn các CH tăng tổng tiêu hao năng lượng [41].