Phân loại các giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây

2.2. Định tuyến trong mạng cảm biến không dây

2.2.1. Phân loại các giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không dây

Có nhiều cách để phân loại các giao thức định tuyến trong mạng cảm biến không

dây, một trong các cách phân loại được nhiều người sử dụng phân chia chúng thành các loại như sau: Các giao thức kiến trúc phẳng (Flat-Architecture), các giao thức

dựa trên thơng tin vị trí (Location-based Protocols), các giao thức dựa trên chất lượng dịch vụ (QoS-Based Protocols) và các giao thức có thứ bậc (Hierarchical Protocol) [4, 81].

Trong loại thứ nhất - các giao thức kiến trúc phẳng, tất cả các nút trong mạng có nhiệm vụ và chức năng ngang nhau. Các nút tham gia truyền thông đa chặng

(truyền thông qua nút trung gian) sử dụng phương pháp phát tràn để tìm đường như Flooding hoặc gửi ngẫu nhiên gói tin tới một nút hàng xóm lân cận để tìm đường

như Gossiping [4, 96], hay trao đổi thông điệp trong phạm vi lân cận gọi là truyền

thông trực tiếp DD, hoặc giao thức truyền thông tin thông qua đàm phán SPIN [4, 96], v.v.

Trong loại thứ hai - các giao thức dựa trên thơng tin vị trí sử dụng các ưu điểm

thông tin vị trí, tọa độ của các nút để chuyển tiếp dữ liệu nhận được trong vùng cục bộ, không phải tồn mạng. Các giao thức thuộc lớp này có thể tìm kiếm tuyến từ nguồn tới đích và tối thiểu năng lượng sử dụng của các nút cảm biến. Chúng có hạn chế trong trường hợp này là các nút phải biết vị trí của các nút khác trong mạng nhờ sử dụng GPS, hoặc thông điệp từ BS gửi như GEAR [37, 81], GEM [81], v.v. Trong loại thứ ba - các giao thức dựa trên chất lượng dịch vụ quan tâm nhiều đến chất lượng dịch vụ mạng hơn là nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Cơ chế định tuyến của các giao thức thuộc loại này được xác định dựa trên một số hiểu biết về tài nguyên trong mạng cũng như yêu cầu về chất lượng dịch vụ (thông lượng, độ trễ,

độ tin cậy, mức độ tiêu thụ tài nguyên, …) của luồng dữ liệu, ví dụ: Giao thức SAR

xây dựng nhiều tuyến đường từ nút nguồn tới đích để tránh quá tải hoặc lỗi tuyến

đường từ đó giảm tỉ lệ lỗi gói tin và tăng khả năng đáp ứng tuyến [81], SPEED [43, 56, 96] duy trì tốc độ chuyển phát kết hợp với điều khiển phản hồi và chuyển tiếp địa lý không xác định để giảm độ trễ và tránh nghẽn mạng, từ đó nâng cao chất

lượng dịch vụ.

Cuối cùng, nhóm giao thức trong lược đồ có thứ bậc, các giao thức định tuyến đạt

được hiệu quả sử dụng năng lượng, sự ổn định và khả năng mở rộng cao. Theo lược đồ này, các nút mạng được tổ chức thành các cụm (Clustering), trong mỗi cụm có

một nút được bầu làm nhiệm vụ quản lý, điều hành hoạt động cụm như một cụm

trưởng. Nút cụm trưởng chịu trách nhiệm cho các hoạt động bên trong cụm và

chuyển tiếp thông tin đến nút cơ sở, gọi là nút trung truyển (BS hoặc sink), kỹ thuật này giảm năng lượng tiêu thụ và kéo dài thời gian sống cho mạng. Chúng có tỉ lệ chuyển phát và sự ổn định cao, và cân bằng về năng lượng tiêu thụ giữa các nút

trong mạng, ví dụ giao thức: LEACH [6, 22, 39, 49], LEACH-C [53, 69, 75, 110], HEED [69, 115], PEGASIS [64, 93], TEEN [74], APTEEN [73], v.v.