CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN MẠNGCẢM BIẾN KHÔNG DÂY
2.2 Phân loại các giao thức định tuyến
Mạng cảm biến không dây có một số đặc trƣng cơ bản của mạng Ad-hoc. Do đó có thể xem xét các giao thức của mạng Ad-hoc áp dụng vào mạng cảm biến không dây.
Giao thức định tuyến trong mạng Ad-hoc đƣợc chia làm 5 loại chính[2][6][7]. Mỗi loại đều có ƣu nhƣợc điểm riêng phù hợp với các trƣờng hợp ứng dụng riêng biệt. Chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu kỹ từng loại giao thức.
Các giao thức định tuyến
Yêu cầu Bảng điều khiển Lai Vị trí Đa đường
DSDR AODV TORA ABR SSBR ARA ROAM DSDV R-DSDV OLSR CGSR WRP STAR ZRP FSR LANMAR RDMAR A4LP LAR DREAM GPSR LAKER MORA CHAMP AOMDV SMR NTBR Hình 2.1 : Các giao thức định tuyến
2.2.1 Các giao thức định tuyến theo bảng điều khiển
Các giao thức định tuyến theo bảng điều khiển luôn luôn duy trì một bảng định tuyến hay ma trận chứa thông tin cập nhật về các đƣờng đi gồm khoảng cách (số nút phải đi qua để đến đích) và thông tin về nút kế tiếp trên đƣờng đi đến một nút đích bất kỳ. Để cập nhật thông tin về đƣờng đi ngắn nhất mỗi nút sẽ thƣờng xuyên trao đổi bảng định tuyến với các nút bên cạnh nó. Mỗi nút khi nhận đƣợc bảng định tuyến của nút bên cạnh, nó sẽ tự động tính toán và cập nhật bảng định tuyến của mình. Quá trình gửi cập nhật lại tiếp tục đƣợc lặp lại tạinút lân cận với mục tiêu giữ các thông tin định tuyến là chính xác nhất có thể. Định tuyến này có ƣu điểm là đơn giản và tính toán hiệu quả do thƣờng xuyên đƣợc cập nhật. Tuy nhiên nhƣợc điểm của nó là tốn nhiều băng thông và năng lƣợng do phải thực hiện gửi nhiều bản tin cập nhật. Một nhƣợc điểm nữa là mạng sẽ hội tụ chậm khi cấu trúc mạng có thay đổi và khi có lỗi xảy ra[2][3][4][6][7].
Một số giao thức trong họ này có thể kể đến là:
DSDV (Destination-Sequenced Distance-Vector).
OLSR (Optimized Link State Routing).
CGSR (Cluster-Head Gateway Switch routing).
WRP (Wireless routing Protocol).
STAR (Source-Tree Adaptive Routing).
2.2.2 Các giao thức định tuyến theo yêu cầu
Khác với giao thức định tuyến theo bảng điều khiển, giao thức định tuyến theo yêu cầu chỉ thực hiện tìm đƣờng khi có yêu cầu cần truyền tin đến một nút nào đó ở trong mạng. Khi có yêu cầu tìm đƣờng, nút cần truyền sẽ phát vào trong mạng một bản
tin quảng bá với nội dung yêu cầu thông tin về nút đích cần truyền. Khi một gói tin quảng bá đến đƣợc nút đích hoặc nút trung gian có đƣờng đi đến nút đích cần tìm, gói tin hồi đáp sẽ đƣợc tạo ra và gửi về nút nguồn. Khi nút nguồn đã có đƣờng đi tới nút đích, nó mới bắt đầu thực hiện truyền các gói tin chứa dữ liệu. Giao thức này có ƣu điểm là độ chính xác cao và phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi của mạng. Nhƣng nhƣợc điểm của nó là thời gian trễ do tìm đƣờng cao và khi các nút di chuyển nhanh, lƣu lƣợng dày, các gói tin quảng bá sẽ tăng nhanh số lƣợng gây nghẽn. Các giao thức định tuyến theo yêu cầu chỉ phù hợp với mạng không dây băng thông rộng, trễ truyền gói nhỏ và lƣu lƣợng rất mỏng[2][3][4][6][7].
Một số giao thức trong họ này có thể kể đến là:
AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector).
DSR (Dynamic Source Routing).
TORA (Temporally Ordered Routing Algorithm).
ABR (Associativity-Based Routing).
SSBR (Signal Stability-Based Adaptive Routing).
2.2.3 Các giao thức định tuyến lai
Giao thức định tuyến lai là kết hợp của giao thức định tuyến theo bảng điểu khiên và giao thức định tuyến theo yêu cầu với các ƣu điểm của cả hai. Các định tuyến tĩnh đƣợc sử dụng ở những phần của mạng mà sự thay đổi không xảy ra thƣờng xuyên. Còn những phần có các nút thay đổi liên tục sẽ thực hiện định tuyến theo yêu cầu. Qua đó giao thức đã tạo đƣợc cầu nối giữa hai giao thức quan trọng của mạng Ad-hoc, thừa hƣởng ƣu điểm của cả hai, hiệu năng tổng thể do đó cũng đƣợc nâng cao đáng kể[2][3][4][6][7].
Một số giao thức trong họ này có thể kể đến là:
ZRP (Zone Routing Protocol).
FSR (Fisheye State Routing).
LANMAR (Landmark Ad Hoc Routing).
RDMAR (Relative Distance Micro-discovery Ad Hoc Routing).
SLURP (Scalable Location Update-Based Routing Protocol).
2.2.4 Các giao thức định tuyến theo nhận biết vị trí
Các giao thức định tuyến theo nhận biết vị trí trong mạng Ad-hoc quy định mỗi nút trong mạng Ad-hoc đều chứa thông tin về vị trí của tất cả các nút trong mạng. Cách tốt nhất và dễ dàng nhất là sử dụng hệ thống định vị toàn cầu để xác định chính xác tọa độ của các nút trong bất kỳ khu vực địa lý nào. Thông tin về địa điểm sau đó đƣợc tối ƣu hóa bởi giao thức định tuyến để tìm ra đƣờng đi đúng nhất[2][3][4][6][7].
Một số giao thức trong họ này có thể kể đến là:
DREAM (Distance Routing Effect Algorithm for Mobility).
GPSR (Greedy Perimeter Stateless Routing).
LAKER (Location Aided Knowledge Extraction Routing).
MORA (Movement-Based Algorithm for Ad Hoc Networks).
2.2.5 Các giao thức định tuyến đa đường
Các giao thức định tuyến đa đƣờng tạo nên nhiều đƣờng đi từ nút nguồn đến nút đích. Ƣu điểm chính của việc tìm kiếm nhiều đƣờng khả dụng là băng thông giữa các liên kết đƣợc sử dụng hiệu quả hơn. Với cơ chế chia tải truyền dữ liệu theo nhiều đƣờng sẽ giảm nghẽn trong mạng[2][3][4][6][7].
Một số giao thức trong họ này có thể kể đến là:
CHAMP (CacHing and Multipath routing Protocol).
AOMDV (Ad hoc On-Demand Multipath Distance Vector Routing).
SMR (Split Multipath Routing).