Qua phân tích, tổng hợp, đánh giá ở mục 1.3.1 Chương 1, mục 2.2 Chương 2 về vấn đề định tuyến cho mạng MANET. Tác giả đã tìm hiểu, nghiên cứu, đánh giá một số nghiên cứu của các nhóm tác giả khác về cải tiến giao thức định tuyến giao thức DSR, AODV cho mạng MANET. Dưới đây trình bày cơ bản về quan điểm và phương thức tiếp cận, cải tiến của một số nghiên cứu cải tiến, từ đó có sự đánh giá, so sánh một số ưu nhược điểm để đưa ra cách tiếp cận của tác giả trong việc đề xuất các cải tiến được trình bày trong phần sau.
Theo nội dung công trình nghiên cứu [7], nhóm tác giả đề xuất cải tiến giao thức DSR sử dụng kỹ thuật phát di động quảng bá liên mạng (MIKBIT) bằng cách khi nhận RREQ, nó thực thiện việc tìm nút láng giềng ở trong bảng định tuyến mà hiện tại không nằm trong chọn lựa tìm kiếm định tuyến thay vì phải tìm hết lần lượt các nút, như vậy sẽ giảm chi phí tìm kiếm lộ trình để gửi các gói tin trong thuật toán tìm đường và được áp dụng trên IEEE 802.15.4 (ZIGBEE). Một số nghiên cứu đã đề xuất cải tiến trong đó giải pháp cải tiến giao thức DSR theo hướng sử dụng các tham số về độ đo mức năng lượng của mỗi nút để chọn đường đi để đưa ra đề xuất giảm việc sử dụng năng lượng của quá trình khám phá và truyền dữ liệu từ đó nâng cao hiệu quả của mạng (tăng thời gian sống của nút mạng), việc giảm tiêu dùng năng lượng bằng cách cải tiến việc trả về bằng cách chỉ trả về đường đi từ đích đến nguồn và bỏ qua các gói ACK, RERR và như vậy giảm bớt năng lượng sử dụng cho mạng [63]. Một nghiên cứu cải tiến giao thức giao thức định tuyến AODV bằng thuật toán cải tiến hiệu quả thông lượng sử dụng tác tử dựa trên cập nhật và phản hồi bán định kỳ (quasi-periodic) [37], cải tiến các gói tin gửi và phản hồi [47] để giảm việc tìm đường lại khi bị mất liên kết bằng cách sử dụng khái niệm tác tử di chuyển chọn láng giềng gần nhất. Tuy nhiên việc cải tiến chỉ giải quyết được việc chọn láng giềng tốt hơn chứ chưa tính đến các đường đi tiếp theo trong toàn mạng.
Công trình nghiên cứu [30] đã đề xuất giải pháp sử dụng tác tử di động để điều khiển tắc nghẽn của giao thức định tuyến AODV. Với quan điểm sử dụng các tác tử di động đưa vào mạng để mang thông tin định tuyến và tình trạng tắc nghẽn của nút. Khi tác tử di chuyển trên mạng có thể chọn nút láng giềng ”ít tải” cho bước truyền tiếp theo và cập nhật thông tin định tuyến theo tình trạng tắc nghẽn. Trong đó, tình trạng tắc nghẽn được xác định bằng tỷ lệ của chiều dài bộ đệm hiện hành so với chiều dài cực đại. Từ đó, mỗi nút được phân chia thành 3 trạng thái, đó là: trạng thái không tắc nghẽn, trạng thái tắc nghẽn trung bình và trạng thái tắc nghẽn nghiêm trọng. Thuật toán định tuyến sẽ lựa chọn lộ trình phù hợp dựa trên 3 trạng thái này. Các tác giả đã sử dụng phương pháp mô phỏng để đánh giá hiệu quả thực thi của phương pháp đề xuất. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng độ trễ
51
trung bình của các gói tin trong mạng nhỏ hơn và cân bằng tải toàn mạng tốt hơn so với thuật toán AODV.
Công trình nghiên cứu [31] đề xuất giao thức định tuyến cải tiến AOZDV được cải tiến từ gia thức AODV và giao thức ZRP được áp dụng trong trường hợp mạng lớn do giới hạn của giao thức AODV trong trường hợp này. Giao thức AOZDV tạo một vùng với các nút láng giềng dựa trên thông tin đường đi và năng lượng, được tính toán bởi bảng véc tơ đích (DVT) để chọn đường đi trong vùng. Thuật toán sử dụng giải thuật AODV liên vùng và sử dụng DVT cho nội vùng. Kết quả mô phỏng cho thấy giảm được tỷ lệ lỗi định tuyến và quá trình khám phá định tuyến so với thuật toán DSR và AODV.
Công trình nghiên cứu [50] đã đề xuất giải pháp tích hợp tác tử di động trong việc xác định trạng thái của mỗi nút (gọi là giá trị trạng thái của mỗi nút NSV) bao gồm các tham số giá trị tắc nghẽn tại nút (NC), năng lượng của mỗi nút (NE), dự đoán mức độ kết nối trên trạng thái nút (SP) và đưa ra hàm [ ( ) ( ) ( ) ] , trong đó W1(SP) là trọng số về mức độ kết nối; W2(NE) là trọng số về năng lượng của nút, W3(NC) trọng số về giá trị tắc nghẽn tại nút, từ đó chọn lựa đường đi dựa trên kết quả của NSV, trên nguyên tắc dự đoán đường đi tắc nghẽn trong mạng, với giao thức cải tiến MA-DSR. Kết quả thuật toán cải tiến đã cải thiện tỷ lệ truyền thành công gói tin so với DSR trong trường hợp các nút di chuyển nhanh.
Công trình nghiên cứu [52] đề xuất giao thức cải tiến cho giao thức DSR gọi là MDSR để giảm phụ tải bằng cách giảm số lượng gói tin RREP và kính thước của header gói tin DSR. Khi nút S muốn gửi gói tin đến nút D nhưng chưa có lộ trình, S khởi động quá trình khám phá lộ trình bằng cách phát RREQ đến các nút láng giềng. Nếu nút láng giềng đã tồn tại thông tin RREQ hoặc có nó nhận lại RREQ cùng định danh thì nó không nhận thông tin, ngược lại thì nó trả RREP về S, và quá trình này tiếp tục khi đến đích. Như vậy vấn đề ở đây là có quá nhiều RREQ được gửi và làm mất năng lượng tại nút cũng như xảy ra tắc nghẽn, giải pháp giảm tắc nghẽn bằng cách chỉ gửi một gói tin RREQ đến một nút. Và như vậy cũng sẽ giảm thời gian tìm đường đi và tối ưu hơn thuật toán DSR. Tuy nhiên giải pháp này cũng có vấn đề là khi bị mất liên kết giữa hai nút thì mất đường đi (vì không có đường đi dự phòng) và phải khởi động lại quá trình khám phá lộ trình.
Công trình [59] cải tiến giao thức AODV với việc sử dụng thông tin GPS để xác định vị trí của nút nguồn và đích. Mục đích của giao thức đề xuất sử dụng vị trí của nút để giới hạn điều khiển khám phá lộ trình và tràng vùng tìm kiếm trong AODV. Trong đó nghiên cứu đề xuất hai giao thức AODV-LAR và AODV-Line để hỗ trợ định tuyến với các nút lưu trữ thông tin vị trí tại một bản thông tin vị trí để sử dụng trong việc định tuyến, với việc sử dụng thông tin GPS, với việc thiết lập các thông số khoảng cách để khám phá lộ trình và nhận biết được chuyển động của nút thông qua thời gian, sẽ giảm được việc tìm kiếm khám phá lộ trình, giảm chi phí định tuyến và tăng hiệu quả định tuyến.
Công trình [60] nghiên cứu đề xuất giao thức MAODV trong đó đưa ra khái niệm tăng độ tin cậy của việc thiết lập đường đi giữa nguồn và đích, MAODV sử dụng gói tin hello để đo độ tin cậy của đường đi để xây dựng đường đi sẵn sàng và tin cậy bằng cách cộng thêm một trường thông tin để ghi lại thời gian gửi. Khi nút thứ (i+1) nhận gói hello của nút thứ i, nó sẽ ghi thông tin nhận là d_time, dựa vào thông tin này, khi nút thứ (i+1) gửi gói RREQ cùng với thông tin hello sẽ sử dụng thông tin thời gian để chọn lựa đường đi
52
như một tham số tính toán thông kê thời gian dựa vào hàm ∑
và
tính toán được đường đi tin cậy.
Một nhóm nghiên cứu khác đã đề xuất một thuật toán định tuyến mới có tên là Ant- AODV dựa trên giao thức AODV kết hợp với tác tử di động [55]. Ant-AODV cung cấp khả năng kết nối giữa các nút cao, giảm bớt công việc khám phá lộ trình mỗi khi có một yêu cầu truyền dữ liệu mới. Điều này cho phép làm giảm độ trễ truyền thông và được chứng minh bằng phương pháp mô phỏng.
Các công trình nghiên cứu theo [18][54] đưa ra mô hình đa tác tử tác động vào trong giao thức định tuyến để cải thiện cân bằng tải và duy trì đường đi ổn định nhằm tăng hiệu quả của thuật toán định tuyến trong MANET với đề xuất giao thức ARPM để cải tiến giao thức với việc sử dụng bảng định thông tin tác tử ngoài các bảng định tuyến của giao thức để lưu thông tin của nút và thời gian; hệ thống tác tử di động sẽ điều khiển việc truyền theo một tham số thời gian TtM(Time-to-Migrate), bảng thông tin tác tử sẽ điều khiển để thực hiện việc kết nối các nút và gửi thông tin đến các nút láng giềng. Đây là một giải pháp sử dụng tác tử tạo bảng thông tin cập nhật để định vị lại bảng định tuyến một cách cập nhật hơn để duy trì lộ trình tốt hơn và từ đó việc truyền các gói tin sẽ hiệu quả hơn trong trường hợp các nút mạng cao.
Một số công trình nghiên cứu khác theo [71][72][74][75] đưa ra một số phương án để cải tiến thuật toán DSR và AODV trên các khía cạnh khác nhau liên quan đến môi trường, mô hình áp dụng hoặc đưa ra các so sánh giữa các giao thức để từ đó có các đánh giá cải tiến hoặc đưa ra các ưu nhược điểm trong việc áp dụng.
Như vậy, các nghiên cứu về cải tiến các giao thức định tuyến điều khiển theo yêu cầu mà ở đây là giao thức định tuyến DSR và AODV là một hướng nghiên cứu được quan tâm và đã có nhiều các kết quả nhất định trong các trường hợp, môi trường khác nhau và đang là đề tài được nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm và nghiên cứu. Theo các kết quả nghiên cứu đã được phân tích, đánh giá và tổng hợp ở trên, thì hiện tại một số kết quả nghiên cứu đã công bố và một số nghiên cứu khác đang thực hiện trên nhiều hướng khác nhau để tiếp tục nghiên cứu cải thiện cho những mô hình, trường hợp khác nhau đối với giao thức định tuyến theo yêu cầu của mạng MANET.