Mơ hình mạng EMRP với liên kết dạng lưới sau pha thiết lập

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đánh giá một số giao thức tiết kiệm năng lượng ở lớp mac cho mạng cảm biến không dây (Trang 45 - 47)

2.3.2. Pha thành lập nhóm và chọn nhóm trưởng

Khi một sự kiện xảy ra trong mạng, mỗi nút cảm biến trong vùng sự kiện sẽ tiến hành đo đạc thông số cảm biến. Nếu thông số cảm biến vượt ngưỡng, bộ phận thu phát tín hiệu của nút cảm biến sẽ được kích hoạt và quảng bá bản tin

EVENT_NOTIFY đến các nút hàng xóm để xác định tập hợp các nút ở trong vùng sự kiện từ đó thành lập nhóm và bầu chọn nhóm trưởng .

Ban đầu, tất cả các nút mạng ở trạng thái nghỉ để tiết kiệm năng lượng. Khi một sự kiện được phát hiện trong mạng, các nút gần vị trí xảy ra sự kiện được kích hoạt và sẽ tiến hành đo đạc thuộc tính đã được chỉ định cảm biến. Nếu giá trị nhân tố cảm biến cao hơn mức ngưỡng định trước, các nút đó sẽ thực thi thuật tốn để phân nhóm và chọn nhóm trưởng. Các nút quảng bá gói tin STATUS_INFO tới tất

cả các nút hàng xóm. Bản tin này bao gồm ID của nút, mức năng lượng còn lại và thông tin mô tả dữ liệu cảm biến sự kiện.

Sau đó các nút sẽ đặt bộ đếm thời gian tới t1. Trong khoảng thời gian t1, mỗi nút sẽ nhận bản tin STATUS_INFO từ tất cả các nút trong nhóm và thực thi hàm chọn nhóm trưởng - Cluster Head (CH) như sau:

FRN ( j)  ERe s ( j)  I ( j)     (2.6)

jeX

MaxFRN ( j) ClusterHead

Trong đó X là tập các nút được kích hoạt bởi sự kiện.

ERes(j): Mức năng lượng còn lại của nút j I(j): Mô tả dữ liệu cảm biến của nút j

Khi khoảng thời gian t1 kết thúc, nút có giá trị FRN(j )lớn nhất sẽ tự bầu nó

làm nhóm trưởng. Nhóm trưởng sẽ lưu trữ ID của tất cả các nút trong tập các nút được kích hoạt X, và lập 1 lịch để sắp xếp cho từng nút lần lượt gửi dữ liệu tới nhóm trưởng. Các nút cịn lại tự đặt mình làm nút thành viên và chờ đợi để nhận lịch từ nhóm trưởng. Với lịch đã được sắp xếp, các nút có thể tắt các thành phần thu nhận tín hiệu ngoại trừ trong khoảng thời gian truyền tải dữ liệu. Thuật toán ở đây đảm bảo nút với mức năng lượng còn lại lớn nhất và gần nhất với sự kiện xảy ra được lựa chọn làm nhóm trưởng. Thêm nữa Giao thức EMRP chỉ sử dụng một loại bản tin để tạo nhóm và chọn nhóm trưởng. Do đó có thể làm giảm số lượng các bản tin điều khiển , đồng thời giản lượng dữ liệu truyền tải từ các nút tới nhóm trưởng (sẽ được mơ tả ở pha sau) bởi nhóm trưởng là nút ở gần sự kiện và đã thu thập được sẵn nhiều dữ liệu hơn các nút ở xa sự kiện .

2.3.3. Pha truyền tải dữ liệu

Ở pha truyền tải dữ liệu, EMRP sử dụng phương thức truyền tải đa tuyến đường sử dụng phương thức chuyển đổi và thay thế nút chuyển tiếp thêm vào đó là một nút sẽ lưu trữ thông tin về nút chuyển tiếp và nút dự trữ của nó cho nhiều vịng truyền tải. Q trình quảng bá bản tin RELAY_REQUEST sẽ hầu hết được loại bỏ và chỉ được sử dụng khi cần thiết phải tìm lại hai nút chuyển tiếp và dự trữ mới. Khi nhóm trưởng đã xử lý dữ liệu cảm biến nhận được từ các thành viên trong nhóm và đóng gói vào bản tin DATA_TO_BS nó sẽ gửi ngay gói tin dữ liệu xuống nút chuyển tiếp mức dưới mà không cần phải quảng bá để tìm tuyến đường.

Việc quảng bá RELAY_REQUEST chỉ được kích hoạt khi mức năng lượng của hai nút chuyển tiếp và dự trữ xuống dưới mức ngưỡng thấp. Các nút chuyển tiếp mức bên dưới cũng thực hiện cơ chế tương tự cho tới khi gói dữ liệu đến được trạm

gốc. Sau đây là mô tả chi tiết về pha truyền dữ liệu của giao thức EMRP bao gồm tìm tuyến đường và truyền tải dữ liệu như hình 2.6.

Bước 1: Sau khi nhận dữ liệu cảm biến từ các thành viên trong nhóm, nhóm

trưởng sẽ tiến hành tổng hợp, loại bỏ dữ liệu dư thừa và nén dữ liệu cảm biến thành một gói tin DATA_TO_BS.

Bước 2: Do đã tìm kiếm được nút chuyển tiếp và nút dự trữ trong pha thiết

lập, nhóm trưởng sẽ bắt đầu quá trình gửi bản tin dữ liệu DATA_TO_BS đầu tiên tới nút chuyển tiếp RN1.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu đánh giá một số giao thức tiết kiệm năng lượng ở lớp mac cho mạng cảm biến không dây (Trang 45 - 47)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(105 trang)