Các rằng buộc về năng lƣợng và băng thông, vấn đề truyền dữ liệu đa chặng và topo động của mạng MANET đã có đƣợc những quan tâm đặc biệt trong nghiên cứu về các lĩnh vực đa ăng ten, mã hóa, điều khiển năng lƣợng, lập lịch, định tuyến có nhận biết trễ và năng lƣợng và tƣơng thích với ứng dụng. Nhƣng phần đa các nghiên cứu vẫn tập trung vào các tầng độc lập mà bỏ qua vai trò quan trọng của sự tƣơng tác giữa các tầng. Khi ngăn xếp giao thức đƣợc thiết kế và hoạt động một cách độc lập với các giao tiếp tĩnh giữa các tầng, nó đã làm đơn giản hóa rất nhiều thiết kế mạng. Tuy nhiên, tính không linh hoạt và phƣơng pháp tối ƣu cục bộ của cách tiếp cận theo tầng độc lập đã làm tăng tải điều khiển trong quá trình hoạt động. Do đó, các phƣơng pháp thiết kế theo cách tiếp cận xuyên tầng thông qua việc chia sẻ các tham số tƣơng tác giữa các lớp nhƣ trạng thái liên kết, tắc nghẽn, cƣờng độ nhiễu, yêu cầu QoS, cƣờng độ tín hiệu, v.v., là những thiết kế hiện đại làm tăng hiệu năng mạng. Thông thƣờng, Tầng MAC và Tầng Định tuyến không liên quan đến việc xử lý thông tin liên quan đến cƣờng độ tín hiệu. Tuy nhiên, nếu nó đƣợc những thông tin này từ Tầng Vật lý đƣợc cung cấp cho tầng trên để chúng nhận biết chất lƣợng của liên kết, thì hoàn toàn có thể có các cơ chế phù hợp để tiết kiệm năng lƣợng và lựa chọn liên kết nhằm hình thành tuyến đƣờng tin cậy.
Chƣơng này đã trình bày chi tiết về ba nghiên cứu đề xuất tối ƣu hóa việc sử dụng năng lƣợng cho mạng MANET bao gồm: (1) Phƣơng pháp tối ƣu hóa năng lƣợng trên cơ sở cƣờng độ tín hiệu nhận; (2) Phƣơng pháp định tuyến tiết
kiệm năng lƣợng cho mạng cảm biến và (3) Phƣơng pháp định tuyến trên cơ sở nhận biết chất lƣợng liên kết.
Phƣơng pháp tối ƣu hóa năng lƣợng trên cơ sở cƣờng độ tín hiệu nhận đề xuất thiết kế xuyên tầng để thu thập thông tin về cƣờng độ tín hiệu nhận từ Tầng Vật lý, truyền tới tầng MAC và định tuyến để thực hiện các cơ chế hội thoại năng lƣợng, loại bỏ các liên kết một chiều và thuật toán khám phá đƣờng tin cậy để cải tiến hiệu năng của giao thức định tuyến AODV nhằm tiết kiệm năng lƣợng.
Mạng cảm biến là một loại mạng ad hoc đặc biệt bao gồm một nút xử lý dữ liệu và các nút cảm biến. Yêu cầu tiết kiệm năng lƣợng và tài nguyên trong mạng cảm biến là một yêu cầu đƣợc đặt lên hàng đầu khi thiết kế giao thức dành cho mạng này. Giao thức EADV đƣợc đề xuất nhằm tối ƣu hóa năng lƣợng cho mạng cảm biến. Nó sử dụng chiến lƣợc định tuyến ngắn đa chặng để hình thành đƣờng định tuyến qua các liên kết mạnh và tin cậy trên cơ sở thông tin của các nút láng giềng và thông tin về giá của đƣờng và hoạt động cơ chế định tuyến ngắn đa chặng.
Phƣơng pháp định tuyến trên cơ sở nhận biết chất lƣợng liên kết đề xuất giao thức LA-AODV nhằm cải tiến giao thức AODV để đạt đƣợc hiệu năng và tiết kiệm năng lƣợng hơn cho mạng MANET. Ý tƣởng chính của việc tìm ra một con đƣờng mạnh trong giao thức LA-AODV là chuyển tiếp gói RREQ với tỷ số cƣờng độ tín hiệu trên nhiễu cao nhất trong số nhiều gói RREQ nhận đƣợc. Trong trƣờng hợp có các gói RREQ thuộc phạm vi δ (dB) tính từ giá trị tỷ số SINR cao nhất, gói đầu tiên trong số chúng đƣợc chọn nhằm phù hợp với tính động của SINR.
CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ XUYÊN TẦNG NHẰM TỐI ƢU HÓA NĂNG LƢỢNG TRONG MẠNG MANET