5. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
1.3.2.3 Hạn chế trong các nghiên cứu về giao thức MAC
Trong mạng cảm biến không dây, giao thức điều khiển truy nhập môi trường (MAC) chịu trách nhiệm đưa ra những chính sách cho việc truy nhập kênh truyền dữ liệu sử dụng môi trường dùng chung giữa các nút cảm biến [128]. Trong thập kỷ gần đây, nhiều nhà nghiên cứu đã phát triển khá nhiều giao thức MAC dựa trên những mục tiêu cơ bản như hiệu quả năng lượng, độ trễ, thông lượng, xung đột và tin cậy ... Đã có một vài nghiên cứu về vấn đề xử lý ưu tiên gói tin ở lớp MAC đảm bảo QoS cho mạng cảm biến không dây đa mức ưu tiên như giao thức QAEE với hai mức độ ưu tiên gói là cao vào thấp
[76] và MPQ có xét tới bốn mức độ ưu tiên cho gói tin [114]. Tuy nhiên những
giải pháp trên vẫn gây độ trễ lớn và cứng nhắc khi số lượng gói tin xuất hiện đồng thời tăng lên, số mức ưu tiên phân biệt còn ít và kém linh hoạt. Vì thế vẫn cần có giải pháp linh hoạt cho giao thức MAC cho mạng đa sự kiện.
Bảng 1.6 tổng hợp ngắn gọn ba hướng tiếp cận đảm bảo hiệu năng cho mạng cảm biến không dây đa sự kiện phân tích ở trên là (1) giao thức định tuyến , (2) kỹ thuật hàng đợi ưu tiên và (3) giao thức MAC.
Bảng 1.6: Đánh giá một số giải pháp kỹ thuật đảm bảo hiệu năng cho mạng cảm biến không dây đa sự kiện
Tên giải Biện pháp kỹ thuật Ưu điểm Tồn tại, hạn chế
pháp
Định tuyến • Tính toán số đường dựa • Tăng độ tin cậy cho • Lãng phí năng lượng do đa đường trên mức độ quan trọng việc truyền tin. gửi bản sao toàn bộ và chuyển tiếp của thông tin, lỗi kênh cục • Đạt được độ tin cậy càng cần độ tin cậy cao thông tin bộ và khoảng cách tới theo yêu cầu ưu tiên. thì càng lãng phí.
đáng tin cậy trạm gốc. • Chưa xem xét tới yêu
ReInForm • Gửi sao chép lên toàn bộ cầu hiệu năng khác như
Định tuyến • Định tuyến đơn đường • Tăng độ tin cậy cho • Yêu cầu phức tạp, cảm đa đường kết cho sự kiện không nghiêm nhiều loại sự kiện, biến phải có thêm chức hợp đơn trọng và đa đường với sự sự kiện nghiêm năng đặc biệt là tác tử di đường [130] kiện nghiêm trọng. trọng hơn sẽ có độ động.
• Việc chọn đơn đường có tin cậy cao hơn • Mới chỉ phân biệt hai tính đến trọng số đường đi thông qua việc mức độ sự kiện khác dựa trên đánh giá về hiệu truyền trên nhiều biệt: nghiêm trọng hay
quả đường truyền, tốc độ đường hơn. không nghiêm trọng.
tiêu thụ năng lượng và số • Sử dụng năng lượng
chặng. hiệu quả, kéo dài
• Sử dụng tác tử di động để thời gian sống. chuyển tiếp thông tin hỗ • Giảm độ trễ truyền
trợ định tuyến. thông.
Định tuyến • Tách luồng audio và • Thông lượng luồng • Mới chỉ phân biệt hai
đa đường đa video. video cao hơn, đáp mức độ ưu tiên: luồng
mức ưu tiên • Ưu tiên luồng yêu cầu thời ứng yêu cầu băng quan trọng hơn được
[148] gian thực cao hơn. thông lớn hơn khả truyền trễn đường có độ
• Tối đa hóa thông lượng năng của một đường trễ nhỏ hơn, được ưu
thông qua việc chọn tối đa đơn. tiên xử lý ở hàng đợi.
số đường không giao nhau • Thời gian trễ tương • Chưa xét tới khả năng và phân tải lưu lượng lên ứng nhỏ hơn với chịu lỗi, độ tin cậy đảm
nhiều đường. luồng được xử lý ưu bảo đầu cuối.
tiên ở hàng đợi, đáp • Chưa xét được yêu cầu ứngđược thời gian kết hợp hiệu năng cho
thực. một hay nhiều luồng.
• Trong mô phỏng mới xét một nguồn sự kiện bao gồm cả audio và video, chưa xét tới tình huống có nhiều nguồn cùng tranh chấp tài nguyên mạng.
Xử lý ưu tiên • Ba độ ưu tiên: (1) ưu tiên • Giảm thời gian trễ từ • Mới có hai loại gói khác sử dụng ba cao nhất cho gói yêu cầu đầu cuối tới đầu cuối nhau phân theo thời hàng đợi thời gian thực, (2) ưu tiên và thời gian chờ đợi gian thực, thêm đặc tính
[101] thứ hai dành cho gói trung bình. phân biệt vị trí nguồn
không yêu cầu thời gian • Ưu tiên yêu cầu thời gửi gói (xa hay cục bộ). thực nhưng ở xa hơn, (3) gian thựcsong vẫn • Chưa xét tới khả năng không ưu tiên với gói đạt được sự công chịu lỗi và đảm bảo độ không yêu cầu thời gian bằng của các loại gói tin cậy.
thực và ở gần. khác nhau. • Chưa xét tới giới hạn trễ
của gói tin, chưa đáp ứng được thời gian thực, độ trễ trong kết quả mô phỏng lớn (cỡ vài giây). Định tuyến • Gói tin được gán số ưu • Giảm tắc nghẽn • Yêu cầu nút cảm biến
đa đường kết tiên. • Tránh mất gói phải có khả năng đệm
hợp lập lịch • Giao thức định tuyến tìm • Đáp ứng nhiều yêu nhiều hàng đợi ưu tiên gói tin [24] nhiều tuyên đường cho gói cầu khác nhau về độ khác nhau. Nút mạng tin, gói được sao chép và tin cậy (điều chỉnh phải có khả năng điều gửi lên nhiều đường theo được độ tin cậy theo chỉnh tốc độ.
mức độ ưu tiên. yêu cầu bằng cách • Chưa xem xét tới độ trễ • Nút sẽ điều chỉnh tốc độ chọn số đường của gói tin.
gửi gói trên các đường tương ứng). bằng cách điều chỉnh
chiều dài hàng đợi.
Giao thức • Hai cấp độ ưu tiên trong • Đã xét đa sự kiện • Mới xét tới 02 mức độ lớp MAC tranh chấp gửi ở lớp MAC với 02 mức ưu tiên ưu tiên
QAEE [76] • Hết thời gian chờ Tw sẽ • Thực hiện ưu tiên • Độ trễ còn lớn do phải quyết định nút có độ ưu hơn với gói có mức chờ Tw
tiên gửi yêu cầu gói tới độ ưu tiên cao hơn. sớm nhất được quyền gửi
Giao thức • Bốn cấp độ ưu tiên trong • Đã xét đa sự kiện • Độ trễ của 3 mức ưu lớp MAC tranh chấp gửi ở lớp với 04 mức ưu tiên tiên thấp hơn còn lớn do
MPQ [114] MAC. • Thực hiện ưu tiên phải chờ Tw
• Sử dụng p-persistent theo 04 mức độ ưu • Cứng nhắc trong việc CSMA để tránh xung đột tiên khác nhau, riêng gán giá trị p
• Hết thời gian chờ Tw sẽ gói có mức ưu tiên cao nhất sẽ có trễ quyết định nút có độ ưu
giảm hơn nhiều so tiên gửi yêu cầu gói tới
sớm nhất được quyền gửi với các gói có mức ưu tiên thấp hơn. dữ liệu, riêng với gói có
mức độ ưu tiên cao nhất thì không cần chờ Tw