CHƢƠNG 3 : MÔ PHỎNG, ĐÁNH GIÁ GIẢI THUẬT LEACH
3.2 Cải tiến LEACH bằng quá trình truyền đa chặng
Trong quá trình truyền, nhận dữ liệu giữa các nút, nút chủ cụm và trạm phát theo cách thông thƣờng thì tín hiệu trực tiếp từ nút tới trạm cơ sở.
Hình 3.1 Truyền dữ liệu trực tiếp từ các nút tới trạm cơ sở[1]
Còn áp dụng giao thức LEACH thì các nút truyền tới nút chủ cụm rồi nút chủ tập hợp và truyền thẳng tới trạm cơ sở mà không quan tâm tới khoảng cách tới trạm cơ sở gần hay xa.
Trong khi đó nếu áp dụng phƣơng pháp tiếp cận dữ liệu đa chặng (multi- hop) thì quá trình truyền sẽ đƣợc cải thiện năng lƣợng rõ rệt. Các nút chủ cụm vẫn có thể thực hiện tổng hợp dữ liệu thu thập đƣợc bằng các phƣơng pháp hợp nhất dữ liệu và truyền dữ liệu theo đƣờng đi tối ƣu từ nút chủ đến trạm cơ sở thông qua các nút chủ cụm trung gian khác, sử dụng các nút này tƣơng đƣơng một trạm chuyển tiếp để truyền dữ liệu.
Mục tiêu chính của LEACH là: Kéo dài thời gian sống của mạng Giảm năng lƣợng tiêu thụ của mỗi nút
Tập trung dữ liệu để giảm bản tin truyền trong mạng
Giao thức Multi-hop LEACH Hình 3.3 Sử dụng Multi-hop LEACH [1]
Tuy nhiên LEACH còn có nhiều hạn chế nhƣ: - Số cụm trong một vòng không cố định
- Xác định nút chủ cụm không căn cứ vào năng lƣợng còn lại - Phân bố các nút trong cụm không hiệu quả.
Do đó một cải tiến LEACH là trong thuật toán của LEACH thêm vào phần truyền dữ liệu đa chặng. Khi đó việc truyền dữ liệu giữa các nút sẽ đƣợc tính toán xem trực tiếp truyền hay thông qua nút trung gian.
Việc sử dụng truyền dữ liệu đa chặng đƣợc áp dụng cả trên toàn bộ khu vực và bên trong mỗi cụm.
Truyền dữ liệu đa chặng bên ngoài cụm (Intra-cluster communication): toàn mạng lƣới ta chia thành nhiều cụm, mỗi cụm có một nút chủ nhận trực tiếp dữ liệu (single-hop) từ các nút thành viên rồi xử lý và truyền trực tiếp tới trạm trung gian (có thể gọi là nút gateway) rồi trạm trung gian có nhiệm vụ tập hợp và chuyển tới trạm phát.
Truyền dữ liệu đa chặng bên trong cụm (Inter-cluster communication): khác với truyền đa chặng bên ngoài cụm, bên trong cụm các nút có thể không truyền trực tiếp tới nút chủ cụm nếu việc truyền trực tiếp đó gặp khó khăn hoặc không đƣợc tối ƣu. Lý do có thể do điều kiện ngoại cảnh: vật cản giữa 2 nút, nút chủ cụm tạm dừng hoạt động,…hoặc với khoảng cách hợp lí thì việc truyền qua một nút trung gian (có thể gọi là secondary cluster head) trong phạm vi một bƣớc truyền mà hiệu quả năng lƣợng tốt nhất rồi sau đó dần tới nút chủ cụm sẽ tối ƣu hiệu quả năng lƣợng.