Từ chối củng cố đường đi trong khếch tán trực tiếp

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá hiệu suất của giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây luận văn ths công nghệ thông tin 60 48 15 (Trang 34 - 36)

Nhờ giai đoạn củng cố lại đường đi mà đường truyền dữ liệu có thể tự động được thay đổi tùy theo những thay đổi trong mạng WSN. Trong trường hợp này, Sink sẽ gửi gói tin củng cố thông qua con đường mới khác với con đường hiện tại. Hơn nữa, các gói tin từ chối củng cố (negative reinforcement) cũng được gửi thông qua đường dẫn hiện hành để ngăn chặn dữ liệu tiếp tục chuyển giao qua con đường này. Mô tả cho quá trình từ chối củng cố được thể hiện như hình 2.8.

Việc quảng bá gói tin Interest, thiết lập Gradient, củng cố lại đường truyền và gửi dữ liệu được thực thi tuân theo các quy tắc cục bộ. Do đó, các quy tắc cục bộ khác nhau có thể dẫn tới kết quả trong các kỹ thuật truyền là khác nhau. Về cơ bản, khếch tán trực tiếp cung cấp 1 con đường đơn để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, Sink có thể lựa chọn nhiều con đường trong giai đoạn củng cố để truyền nhận đa đường. Tương tự như vậy, các thông tin cảm biến có thể được gửi đến nhiều Sink tùy theo sự quảng bá gói tin Interest và các kỹ thuật thiết lập Gradient.

Một chi phí quan trọng trong giao thức khếch tán trực tiếp là hoạt động Flooding các gói tin Interest. Hoạt động này gồm 2 pha tính từ khi các Sink bắt đầu truyền thông. Với các ứng dụng mà dữ liệu được bắt đầu từ các cảm biến thì giao thức khuếch tán trực tiếp sẽ bỏ qua pha quảng bá Interest, thay vào đó các nút cảm biến sẽ quảng bá dữ liệu của nó tới Sink giống như hoạt động của SPIN. Khi nhận được các quảng bá này, Sink sẽ gửi các gói tin củng cố để thiết lập tuyến đường giữa nút nguồn và Sink. Một chi phí khác cũng khá lớn liên quan tới việc lưu trữ dữ liệu tại các nút cảm biến. Tổng các chi phí này sẽ kéo theo chi phí của một nút cảm biến tăng cao.

2.4.5. Đánh giá chất lƣợng các giao thức phẳng và tập trung dữ liệu

Các giao thức định tuyến tập trung dữ liệu cung cấp các tuyến đường tùy theo từng ứng dụng dựa trên sự quan tâm của người dùng. Bất cứ khi nào nút cảm biến cảm nhận được sự thay đổi, các tuyến đường trên mạng sẽ phải tự động thích ứng với những thay đổi này để đáp ứng các yêu cầu của người dùng. Hơn nữa, các giao thức này không đòi hỏi phải định danh các nút cảm biến, không cần phải duy trì một kiến trúc mạng toàn cầu do đó giảm thiểu một phần lớn năng lượng bị tiêu hao.

Nhược điểm chính của các giao thức định tuyến tập trung dữ liệu là chúng thường hoạt động dựa trên kiến trúc phẳng. Đây là nguyên nhân làm giảm khả năng mở rộng của mạng cũng như tăng khả năng tắc nghẽn tại các nút mạng ở gần Sink. Hơn nữa, các giao thức như khếch tán trực tiếp chỉ được áp dụng cho một tập con các ứng dụng trong mạng WSN khi sự truyền thông được bắt đầu bằng các truy vấn được gửi đi từ Sink. Điều này làm cho các giao thức như khếch tán trực tiếp không phải là một lựa chọn tốt cho các ứng dụng mà ở đó dữ liệu cảm biến cần truyền đi một cách liên tục và tự động. Mặt khác, các truy vấn cũng như các thủ tục với gói tin Interest tương ứng cần phải được định nghĩa riêng lẻ cho từng ứng dụng.

2.5. Các giao thức phân bậc [2, 148-152] [4,9]

Các nhược điểm của giao thức kiến trúc phẳng và tập trung dữ liệu được khắc phục bằng các giao thức có kiến trúc phân bậc. Theo cách này, các nút mạng được tổ

chức phân bậc bằng cách gộp lại thành các nhóm riêng biệt. Các nút mạng là thành viên của một nhóm sẽ tương tác cục bộ với nhau và chịu sự điều khiển của nút đứng đầu nhóm (cluster head node) giống như được thể hiện ở hình 2.9. Dựa trên kiến trúc đó, một số giao thức định tuyến phân bậc đã được phát triển để giải quyết các vấn đề trong việc tiêu thụ năng lượng và mở rộng phạm vi cho mạng cảm biến. Các nút thành viên trong nhóm không gửi dữ liệu mà nó thu thập được về trực tiếp Sink mà phải thông qua nút đứng đầu nhóm. Các nút đứng đầu nhóm cũng có thể thành lập nhóm mới ở bậc cao hơn trước khi gửi dữ liệu về Sink. Một số giao thức định tuyến phân bậc được đề xuất cho mạng cảm biến đó là LEACH, PEGASIS, TEEN hay APTEEN.

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá hiệu suất của giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây luận văn ths công nghệ thông tin 60 48 15 (Trang 34 - 36)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(85 trang)