Cải tiến hiệu năng giao thức định tuyến đa đường trong mạng AD HOC theo cách tiếp cận liên tầng

Đỗ Đình Cường Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 113(13): 53 - 60

53

CẢI TIẾN HIỆU NĂNG GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN ĐA ĐƯỜNG

TRONG MẠNG AD HOC THEO CÁCH TIẾP CẬN LIÊN TẦNG

Đỗ Đình Cường*

Trường ĐH Công nghệ thông tin & Truyền thông – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Trong mạng không dây, phương pháp dự đoán được xem là một kỹ thuật hiệu quả để thu thập

thông tin về khả năng đáp ứng và tính sẵn sàng của mạng. Thời gian trễ và số gói tin mất là hai

tham số QoS chính của các ứng dụng thời gian thực. Thông thường, các chức năng của tầng MAC

chỉ có thể dự đoán về các đặc tính của liên kết truyền thông. Bài báo này đề xuất một kỹ thuật mới

để thu thập và khai phá thông tin dự đoán về chất lượng đường truyền đầu cuối theo cách tiếp cận

liên tầng nhằm cải tiến hiệu năng của các giao thức định tuyến đa đường trong mạng Ad hoc. Kỹ

thuật thiết kế liên tầng được thực hiện ở đây bằng cách kết hợp giữa tầng ứng dụng và tầng định

tuyến với mục tiêu chính là cải tiến chất lượng dịch vụ cho các chương trình ứng dụng. Lớp các

ứng dụng được sử dụng tuân theo chuẩn ITU G-1000 và giao thức định tuyến đa đường được lựa

chọn để cải tiến là giao thức AOMDV. Đánh giá hiệu năng được thực hiện trên phần mềm mô

phỏng NS2.

Từ khoá: Mạng Ad hoc, QoS, Chất lượng đường truyền, Thiết kế liên tầng, Định tuyến đa đường.

GIỚI THIỆU

*

Các ứng dụng thời gian thực là một trong

những dịch vụ chính của mạng Ad hoc. Vấn

đề định tuyến vẫn là một trong những thử

thách của mạng Ad hoc do tính chất thay đổi

động của mạng. Đã có nhiều đề xuất đưa ra

nhằm cải tiến "chất lượng dịch vụ" (QoS) và

"chất lượng kinh nghiệm" (QoE) trong mạng

Ad hoc. Các phương pháp thu thập thông tin

về chất lượng liên kết và tìm đường đi tốt

nhất cho các gói tin đã được công bố trong

các tài liệu [3], [4], [5] và [7]. Trong khi đó,

các phương pháp thiết kế tiếp cận theo hướng

liên tầng để khai phá thông tin tiềm năng

nhận được từ các tầng phía dưới đã được công

bố trong các tài liệu [1], [2], [8] và [13]. Bài

báo này đề xuất một kỹ thuật tìm kiếm con

đường có đủ tài nguyên thỏa mãn các yêu cầu

xác định trước từ một ứng dụng trong mạng

Ad hoc. Không giống như cách làm của các

tác giả trong [1], [2], [8] và [13], kỹ thuật

khai phá thông tin được đề xuất ở đây không

chỉ lấy thông tin từ các tầng phía dưới mà còn

lấy cả thông tin từ các tầng phía trên để thực

hiện tiến trình định tuyến theo ngữ cảnh và

yêu cầu từ tầng ứng dụng. Các phương pháp

*

Tel: 0982990908; Email: [email protected]

dự đoán trong tầng MAC đã được phát triển

trong [3], [4], [5] và [7] để thu thập thông tin

về chất lượng đường liên kết. Để lấy thông tin

về các đặc tính của ứng dụng, cần có một thiết

kế liên tầng giữa tầng ứng dụng và tầng định

tuyến. Giao thức định tuyến được lựa chọn để

cải tiến theo hướng này là giao thức AOMDV.

Một giao thức định tuyến cân bằng được đề

xuất để thỏa mãn yêu cầu từ các lớp ứng dụng

khác nhau. Phần tiếp theo của bài báo được tổ

chức như sau. Mục 2 sẽ đề xuất về các tiếp cận

thiết kế liên tầng mới để cải tiến giao thức

AOMDV. Mục 3 đưa ra các kết quả cài đặt thử

nghiệm. Cuối cùng, các kết luận và hướng

phát triển được tổng kết trong Mục 4.

ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ LIÊN TẦNG GIỮA

TẦNG ỨNG DỤNG VÀ TẦNG MẠNG

Ý tưởng chính được đề xuất ở đây là khai thác

mối tương tác giữa tầng MAC, tầng Định

tuyến và tầng Ứng dụng để nâng cao hiệu

năng định tuyến các ứng dụng thời gian thực

trong mạng Ad hoc. Kiến trúc được đề xuất

bao gồm hai thiết kế liên tầng. Thiết kế thứ

nhất là phương thức khai thác tầng MAC từ

tầng Định tuyến để lấy thông tin về chất

lượng đường truyền đầu-cuối. Thiết kế thứ

hai được sử dụng để cung cấp thông tin về

tầng Ứng dụng. Trên cơ sở các thông tin về