Trong mạng động, hình trạng mạng thay đổi liên tục, nên hai nút mạng có thể di chuyển ra khỏi vùng phủ sóng của nhau, dẫn tới liên kết bị đứt gãy. Hiện nay, có nhiều hƣớng nghiên cứu đƣa ra để cải thiện độ tin cậy của tuyến đƣờng trong đó có hƣớng là đo sự di động của các nút mạng hoặc đi xác định vị trí của các nút để dự đoán các liên kết có khả năng bị đứt và một con đƣờng mới có thể đƣợc xây dựng trƣớc nếu cần thiết.
Phƣơng pháp thực hiện
Mô hình liên kết có khả năng dự đoán trong hình 3.2 giả sử rằng nếu khoảng cách giữa hai nút A và B nhỏ hơn bán kính của phạm vi truyền dẫn của chúng, chúng có thể trao đổi trực tiếp với nhau; nếu không, chúng không trao đổi trực tiếp với nhau đƣợc. Giả sử tốc độ của 2 nút A và B tƣơng ứng là vA và vB và có hƣớng (θ, l và m) của hai nút đƣợc cho trƣớc và không đổi.
Hình 3.2: Minh họa cho mô hình dự đoán
Sau đó khoảng cách giữa chúng đƣợc tính nhƣ sau:
Không cần biết trƣớc về vận tốc (vA và vB), và hƣớng (θ, l và m), khoảng cách cũng có thể đƣợc dự đoán nếu ba giá trị khoảng cách đƣợc biết trƣớc. Giả sử node A lƣu khoảng cách giữa chính nó với node B d0 , d1 , và d2 tại thời điểm t0 , t1 , và t2 . Node A có thể dự đoán khoảng cách d3 tại thời điểm t3 .
Trong tài liệu [18][19], cũng giống nhƣ cơ chế trên đƣợc sử dụng đến tính toán lƣợng thời gian liên kết sẽ kết nối với nhau trong một phạm vi truyền sóng cho trƣớc r. Giả sử hai node A và B trong phạm vi truyền sóng là r của nhau, node A ở vị trí (xA và yA), di chuyển với tốc độ vA theo hƣớng θA , và node B ở
vị trí (xB và yB), di chuyển với tốc độ vB theo hƣớng θB , (θA và θB nằm trong khoảng 0 đến 2л). Cho nên thời gian duy trì liên kết là:
d= yA - yB . Hai phƣơng trình (1) và (2) là giống nhau, và có thể xuất phát từ các hƣớng khác nhau.
Nói chung, tốc độ, hƣớng, và vị trí (cũng nhƣ: khoảng cách) của các nút có thể đƣợc cung cấp bởi hệ thống định vị toàn cầu (GPS) [20]. Trong trƣờng hợp không có GPS, khoảng cách của các nút có thể thu đƣợc bằng cách đo năng lƣợng (công suất - powers) của các tín hiệu nhận đƣợc.
Một vài mô hình dùng sóng lan truyền radio đã đƣợc đề xuất để tính năng lƣợng các tín hiệu nhận đƣợc. Mô hình phổ biến nhất là mô hình lan truyền sóng trong không gian miễn phí. Trong đó, một đƣờng nhìn thẳng duy nhất đƣợc xem xét:
Trong đó Pt là công suất của tín hiệu truyền, Gt và Gr là độ lợi của ăng ten (antenna gains) của bên truyền và bên nhận tƣơng ứng, L là sự suy giảm cƣờng độ tín hiệu (system loss), và λ là bƣớc sóng. Công suất tín hiệu nhận đƣợc là tỉ lệ nghịch với d2 , là bình phƣơng khoảng cách tới nút gửi tín hiệu. Một mô hình khác, mô hình gồm 2 tia phản xạ từ mặt đất, xem xét cả con đƣờng hƣớng thẳng trực tiếp và con đƣờng phản xạ xuống mặt đất, đƣa ra dự đoán chính xác hơn ở một khoảng cách dài hơn so với các mô hình truyền sóng miễn phí.
Trong đó ht và hr là độ cao của ăng ten truyền và nhận tƣơng ứng. Công suất của tín hiệu nhận tỷ lệ nghịch với d4 , vì vậy chúng có sự suy năng lƣợng nhanh hơn khi khoảng cách tăng lên.
Một phƣơng pháp đƣợc sử dụng dựa vào sự thay đổi tín hiệu điện để dự đoán di chuyển đã đƣợc đề xuất trong tài liệu [18]. Về cơ bản, năng lƣợng của các nút truyền tải là không đổi. Nhận đƣợc tín hiệu điện mẫu đo đƣợc khi gói dữ liệu nhận đƣợc từ một node hàng xóm.Vì vậy có thể tính toán tốc độ thay đổi cho
mỗi nút hàng xóm cụ thể tƣơng ứng với mức năng lƣợng và chúng ta có thể dự đoán khi mức năng lƣợng truyền tải sẽ giảm xuống dƣới ngƣỡng tiếp nhận của tín hiệu điện.
Hình 3.3: Sự di chuyển của node B trong quan sát của node A
Một phƣơng pháp chính xác hơn để dự đoán thời gian vỡ của liên kết bằng cách đo công suất tín hiệu nhận đƣợc đề xuất trong [18]. Nó sử dụng các tính toán của sự di chuyển giữa hai nút di động và mô hình hai tia phản xạ mặt đất của sóng radio. Từ quan sát của nút A, sự chuyển động của nút B có thể xem trong tài liệu [21]. Giả sử hai nút di chuyển với tốc độ và hƣớng không đổi, khi thu đƣợc 3 công suất tín hiệu nhận, trong suốt thời gian từ khi 3 công suất nhận đƣợc khi liên kết sẽ bị bẻ gãy là:
Trong đó: Ps là ngƣỡng của công suất, và P1 , P2 , P3 là công suất nhận đƣợc tại thời điểm t1 , t2 , và t3 .
Tóm lại, tất các các phƣơng trình này đều giả sử rằng các nút đƣợc di chuyển với tốc độ và hƣớng không đổi trong quá trình dự đoán. Khi khoảng cách của các nút thu đƣợc bằng phép đo công suất tín hiệu nhận đƣợc, năng lƣợng truyền tải không đổi cũng đƣợc đƣa ra, trong chuẩn IEEE 802.11 hoặc Bluetooth.