A_WCETT: Giao thức cải thiện hiệu năng mạng di động tùy biến 5G dựa trên tác tử di động

Nội dung text: A_WCETT: Giao thức cải thiện hiệu năng mạng di động tùy biến 5G dựa trên tác tử di động

1. Các công trình nghiên cứu phát triển CNTT và Truyền thông Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 A_WCETT: Giao thức cải thiện hiệu năng mạng di động tùy biến 5G dựa trên tác tử di động A_WCETT: A High-Performance Routing Protocol based on Mobile Agent for Mobile ad hoc Networks in 5G Vũ Khánh Quý, Nguyễn Đình Hân, Nguyễn Tiến Ban Abstract: This paper presents a modification of a thông hiệu quả, chẳng hạn như giao tiếp máy-máy, kết well-known routing protocol, namely Ad hoc On- nối thiết bị-thiết bị và truyền thông đa điểm [1]. Theo Demand Distance Vector, as a solution to improve the [2], khác với các thế hệ trước đây, 5G sẽ là hệ thống performance of mobile ad hoc networks in 5G. We công nghệ hợp nhất, định hướng mạnh mẽ đến khả adapted the mobile agent technology and a novel năng tăng tốc độ truyền dữ liệu, giảm độ trễ, tiết kiệm metric for routing in those networks. The metric is a năng lượng và chi phí. Bên cạnh đó, tổ chức mạng function of the loss rate, the bandwidth and the end- cũng phải đạt đến mức độ linh hoạt và thông minh to-end delay of the link. In deed, we established a new chưa từng có. Trong số những kiểu mạng di động phổ tunable parameter to obtain a tradeoff between biến hiện nay thì mạng di động tùy biến (Mobile Ad throughput and delay when computing the new metric. hoc Network - MANET) có nhiều đặc trưng về kiến As a result, any routing protocol using this metric can trúc/tổ chức và hoạt động gần với mạng di động 5G always choose a high-throughput and low-delay path [3] (xem Hình 1). Nghiên cứu trong lĩnh vực công between a source and a destination. Hence, the nghệ luôn có tính kế thừa và phát triển, một số kết quả achievable performance of the mobile ad hoc nghiên cứu về mạng MANET có thể được mở rộng networks in 5G has been improved remarkably with cho mạng di động 5G [4]. our modified routing protocol. Keywords: 5G, MANET, WCETT, AODV, DSR. I. GIỚI THIỆU Mạng di động, ra đời từ những năm 1970, luôn được xem là một công cụ giao tiếp rất thuận tiện. Thế hệ tiếp theo (5G - 5th Generation Mobile Networks) của mạng di động đang được định hình và được kỳ vọng sẽ trở thành công nghệ giao tiếp chủ đạo của Internet trong tương lai. Với 5G, kiến trúc và thành phần của mạng di động sẽ có sự thay đổi căn bản. Ở Hình 1. Kiến trúc mạng MANET. đây, kiến trúc mạng coi thiết bị là trọng tâm sẽ thay thế kiến trúc mạng dựa trên các trạm cơ sở nhằm nâng Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu giao thức cao khả năng phân phối gói tin. Các thiết bị di động định tuyến cải thiện hiệu năng mạng MANET gắn với cũng phải được trang bị tốt hơn để thích nghi với vai bối cảnh 5G. Lưu ý rằng hiệu năng của các mạng trò mới – là thành phần trung tâm của mạng, đồng thời MANET nói chung khá thấp [5]. Do đó, nghiên cứu cần thông minh hơn để hỗ trợ các công nghệ truyền cải thiện hiệu năng mạng MANET luôn là hướng - 14 -
2. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 nghiên cứu thời sự, cấp thiết. Hiệu năng của một mạng MANET phụ thuộc vào quy mô, mô hình truyền thông và môi trường giao tiếp vô tuyến của mạng đó [5]. Rõ ràng bối cảnh 5G với sóng siêu cao tần băng cực rộng và hệ thống anten dày đặc [2] sẽ cho phép mạng MANET cải thiện thông lượng và độ trễ truyền tin. Tuy nhiên, mật độ trạm cơ sở và mật độ thiết bị rất cao trong 5G [2] cũng đặt ra thách thức không nhỏ đối với khả năng phân phối gói tin của mạng MANET. Lý do là vì xung đột môi trường và tắc nghẽn mạng có xu hướng tăng cao, tỷ lệ với mật độ. Cần nhấn mạnh rằng thông lượng, độ trễ truyền tin và khả năng phân phối gói tin nói đến ở trên là các tiêu chí đặc trưng phản Hình 2a. Phát quảng bá gói tin yêu cầu tìm đường ánh hiệu năng của mạng [6]. RREQ. Trong một mạng MANET, vì các nút mạng phải Quá trình khám phá tuyến đường được bắt đầu hợp tác với nhau để truyền gói tin, giao thức định bằng việc nút nguồn gửi các gói tin quảng bá tìm tuyến có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cải đường RREQ (Route REQuest). Sau đó, các gói tin thiện hiệu năng mạng tại lớp 3 của mô hình OSI [6]. Ở này sẽ được chuyển tiếp qua các nút trung gian để cuối phần tiếp theo, chúng tôi thiết lập một giao thức định cùng tới nút đích (Hình 2a). Nút đích hoặc nút trung tuyến mới, gọi là A_WCETT (Advance Weighted gian (nút biết về tuyến đường đến đích) sẽ phản hồi Cumulative Expected Transmission Time), trên cơ sở bằng cách gửi gói tin định danh RREP (Route REPly) mở rộng các giao thức định tuyến đã biết dành cho về nút nguồn. Khi nút nguồn nhận được gói tin RREP, mạng MANET. Ý tưởng chính của chúng tôi là dựa tuyến đường được thiết lập và có thể bắt đầu truyền dữ trên tác tử di động để dò tìm thông tin định tuyến tin liệu (Hình 2b). Bên cạnh chức năng khám phá tuyến cậy. Trước hết, chúng tôi khảo sát các giao thức định đường, AODV và DSR còn có thủ tục bảo trì tuyến tuyến hiện có để xác định những giao thức định tuyến đường sử dụng các gói tin báo lỗi RERR (Route phù hợp nhất với đặc điểm của mạng MANET. Sau ERRor) [10]. đó, cải tiến, mở rộng và thử nghiệm chúng với những kỹ thuật truyền thông mới nhằm cải thiện hiệu năng mạng. II. PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG MANET Trong mạng MANET, hai giao thức định tuyến tiêu biểu đã được IETF (The Internet Engineering Task Force) chuẩn hóa là AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) [8] và DSR (Dynamic Source Routing) [9]. Đây là các giao thức định tuyến theo yêu cầu, hoạt động dựa trên nguyên tắc: bất kì khi nào cần truyền dữ liệu, nút nguồn sẽ khám phá và tìm ra một Hình 2b. Phát định danh gói tin RREP trả về thông tin đường đi. tuyến đường đến nút đích. - 15 -
3. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 Mặc dù đều được thiết kế phù hợp với các đặc [11], nhóm nghiên cứu công bố một giao thức cải tiến điểm của mạng MANET, giữa AODV và DSR có sự của AODV, gọi tắt là MAR-AODV (Mobile Agent - khác biệt. AODV không xây dựng trước một tuyến AODV). Giao thức này sử dụng một thuật toán dựa đường để truyền dữ liệu từ nguồn đến đích. Tuyến trên tác tử di động nhằm nâng cao hiệu quả giao thức đường truyền sẽ được quyết định bởi mỗi nút mạng định tuyến AODV trong mạng MANET. Trọng tâm khi có dữ liệu đến, dựa vào các thông tin hiện trạng hệ của thuật toán là hàm đánh giá mật độ lưu lượng qua thống mà nút đó thu được. Đồng thời, AODV còn sử mỗi nút mạng nhằm cân bằng lưu lượng giữa các nút dụng một chuỗi số tuần tự đích/nguồn để xác định ra trong toàn mạng và giảm tắc nghẽn. Kết quả mô phỏng tuyến đường mới cũng như tránh định tuyến lặp vòng. cho thấy, giao thức định tuyến MAR-AODV có xác Trong khi đó, DSR xây dựng tuyến đường tại nút suất nghẽn gói tin nhỏ hơn giao thức AODV gốc. Các nguồn. Nút nguồn sẽ xác định đầy đủ chuỗi chặng công trình còn lại đề xuất các giao thức nhằm giảm độ (hop) từ nút nguồn tới nút đích để truyền tin. Do vậy, trễ và tiết kiệm năng lượng dựa trên tác tử di động cấu trúc các gói tin RREQ và RREP của DSR phải (xem thêm [12, 13]). được mở rộng thêm để chứa thông tin địa chỉ của các Như đã trình bày trong phần giới thiệu, hướng nút trung gian. Ngoài ra, khác với AODV không có cơ nghiên cứu cải thiện hiệu năng mạng MANET 5G chế lưu trữ thông tin định tuyến, DSR duy trì một bộ đang diễn ra hết sức sôi động. Một trong các giải pháp nhớ tạm để lưu các tuyến đường và sử dụng chúng cho cải thiện hiệu năng mạng MANET là tìm một thông số tới khi không còn hợp lệ. định tuyến tối ưu, có khả năng phản ánh độ tin Cả AODV và DSR đều sử dụng ít tài nguyên, tiết cậy/băng thông của tuyến đường hơn là dựa vào thông kiệm năng lượng và hỗ trợ tốt các đặc tính của kiến tin về số chặng gói tin phải đi qua. Hơn nữa, do đặc trúc/tổ chức mạng tùy biến như: tự tổ chức, tự cấu tính di động trong môi trường mạng MANET, các nút hình và di động. Trong một so sánh hiệu năng (xem mạng liên tục di chuyển làm thay đổi cấu hình mạng. [10]), AODV phân phối được trên 90% gói tin, trong Do đó, để các nút mạng có thể cập nhật thông tin về khi hiệu năng của DSR đạt giá trị tốt nhất khi số chặng đường đi trước khi ra quyết định định tuyến, các nút trong tuyến đường thấp. Tuy nhiên, sử dụng AODV mạng lân cận phải liên tục trao đổi thông tin. Chúng cho mạng MANET 5G sẽ có nhiều điểm thuận lợi hơn tôi đề xuất sử dụng một tác tử di động để cập nhật các so với DSR. Lý do chính là vì quy mô lớn và tính chất thông tin này. biến động rất cao của mạng MANET 5G. Khi đó, quá Hình 3 trình bày cấu trúc một tác tử di động do trình khám phá tuyến đường của DSR có thể dẫn đến chúng tôi đề xuất. Trong đó, trường Timestamp được việc không thể đoán định độ dài của gói tin điều khiển dùng để xác định khoảng thời gian cần truyền một gói cũng như gói tin dữ liệu. tin giữa hai nút lân cận. Ý nghĩa của các trường còn lại III. TÁC TỬ DI ĐỘNG tương tự như mô tả trong [11]. Có hai loại tác tử, lần Trong khoa học máy tính, tác tử là một thực thể lượt được chúng tôi đặt tên là A_Request và A_Reply, (phần mềm/dữ liệu/gói tin) có khả năng hoạt động tương ứng với hai nhiệm vụ: yêu cầu thông tin và trả trong môi trường, tương tác với các tác tử khác hoặc lời thông tin. Chúng tôi thiết lập để cứ mỗi 20 ms, một thực hiện một mục tiêu cụ thể. Một tác tử di động ứng nút mạng bất kỳ gửi các gói tin thăm dò A_Request dụng trong môi trường mạng MANET là các gói tin đến các nút lân cận với nó. Khi nhận được gói tin nhỏ (gói tin thăm dò) được gửi theo chu kỳ giữa các A_Request, các nút lân cận có nhiệm vụ gửi trả về gói nút lân cận để thu thập thông tin. tin A_Reply để cung cấp thông tin cho nút yêu cầu. Dựa trên các thông tin thu thập được, mỗi nút sẽ ra Giải pháp sử dụng tác tử di động để điều khiển giao quyết định lựa chọn tuyến đường phù hợp nhất. thức định tuyến được đề xuất gần đây [11-13]. Trong - 16 -
4. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 Hình 3. Đề xuất cấu trúc của tác tử di động: a) A_Request; b) A_Reply. IV. GIAO THỨC A_WCETT liệu thành công và xác suất gói tin ACK nhận được Các thông số định tuyến được sử dụng trong mạng thành công. Khi đó, xác suất dự kiến một sự kiện MANET phải phản ánh được chất lượng, độ ổn định truyền/nhận thành công trên một kết nối là × . Số của các kết nối, số chặng gói tin phải đi qua. Trong lần truyền dự kiến trên kết nối (một kết nối giữa hai mục này, chúng tôi đề xuất giao thức sử dụng trọng số nút liền kề) được xác định theo công thức sau: tích lũy dự kiến thời gian truyền WCETT (Weighted ( ) (1) Cumulative Expected Transmission Time) để tìm các ETX của tuyến đường p, là tổng các ETX của mỗi tuyến đường có thông lượng đầu cuối cao. Trước hết, kết nối l, với l thuộc vào p. giao thức tiến hành gán trọng số cho chặng dựa trên ( ) ∑ ( ) (2) chất lượng của mỗi kết nối. Sau đó, những trọng số Giao thức định tuyến lựa chọn tuyến đường dựa này được kết hợp để lựa chọn ra tuyến đường phù hợp trên thông tin về tỉ lệ phân phối gói tin trên mỗi kết nhất. Phương pháp tính toán cụ thể được chúng tôi nối. Chi phí ETX là thích hợp hơn so với chi phí sử trình bày trong các mục sau đây. dụng số chặng. Các kết quả mô phỏng trong [14] cho A. Số lần truyền dự kiến thấy hiệu năng mạng MANET được cải thiện rõ rệt khi Theo định nghĩa của IETF về AODV [8], chi phí sử dụng chi phí ETX thay vì sử dụng số chặng. Tuy của một tuyến đường được tính bằng tổng số chặng (số nhiên, chi phí ETX có hạn chế khi chỉ xem xét tỷ lệ hop) mà gói tin phải đi từ nguồn đến đích. Tuy nhiên, phân phối gói tin mà chưa xét đến tốc độ truyền dữ quyết định lựa chọn tuyến đường dựa trên chi phí này liệu (ảnh hưởng của trễ truyền dẫn). chưa phải là phương án tối ưu. Để cải thiện hiệu năng mạng MANET, Couto và nhóm nghiên cứu [14] đề B. Dự kiến thời gian truyền Chi phí ETT (Expected Transmission Time) sau đó xuất một tham số định tuyến mới để tính chi phí đã được đề xuất trong [15] để cải thiện hạn chế của đường đi là ETX (Expected Transmission Count). ETX. Ở đây, ETT tích hợp tốc độ truyền dữ liệu của ETX là số lần truyền dự kiến tại lớp liên kết cần thiết kết nối vào ETX. Nói cách khác, ETT được xác định để truyền tải thành công một gói tin trên một kết nối, bằng ETX (số lần truyền dự kiến trên mỗi kết nối) bao gồm cả truyền lại. ETX của một tuyến đường là nhân với băng thông của kết nối để thu được chi phí tổng ETX của mỗi kết nối trong tuyến đường đó. Ví thời gian cần thiết cho việc truyền một gói tin trên một dụ, ETX của một tuyến đường gồm 3 chặng với các kết nối. Ký hiệu S là kích cỡ của gói tin (ví dụ, 1024 kết nối hoàn hảo là 3; ETX của tuyến đường một byte) và B là băng thông trên kết nối l. ETT của kết chặng với tỷ lệ phân phối gói tin thành công 50% là 2. nối l được xác định theo công thức sau: Để xác định ETX, mỗi nút gửi các gói tin nhỏ để ( ) ( ) ( ) (3) thăm dò tới các nút láng giềng. Sau đó, dựa vào số gói Bằng việc đưa băng thông kết nối vào tính toán chi tin thăm dò gửi đi và số gói tin phản hồi nhận được, phí của đường đi, chi phí ETT không những ràng buộc mỗi nút đánh giá được khả năng truyền tin thành công. các can thiệp vật lý (liên quan đến tỷ lệ tổn thất gói Lần lượt ký hiệu và là xác suất gửi một gói dữ tin), mà còn chịu ảnh hưởng từ chất lượng mỗi kết nối. - 17 -
5. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 C. Trọng số tích lũy thời gian truyền hai yếu tố này, chúng tôi xác định hệ số ràng buộc α Khi sử dụng ETT, chi phí của một tuyến đường như công thức (5). Ví dụ cụ thể về cách tính toán giá bằng tổng chi phí của các kết nối thuộc tuyến đường trị A_WCETT với các giá trị α khác nhau được trình đó. Tuy nhiên, chi phí thực sự có thể khác với chi phí bày trong Hình 4. tính toán được do chưa tính đến nhiễu đồng kênh khi ETT = 1 ETT = 5 ETT = 12 các nút mạng sử dụng cùng một kênh truyền. Để cải 1. S D thiện điều này, chi phí trọng số tích lũy thời gian ETT = 6 truyền (WCETT) [15] được đề xuất với mục đích đặc 2. biệt là giảm nhiễu đồng kênh. Giải pháp thực hiện là cố gắng giảm thiểu số lượng các nút sử dụng cùng một 3. ETT = ETT = 7 ETT = 11 kênh trên toàn tuyến đường. Kỹ thuật cụ thể được triển khai là dùng một trọng số bình quân để cân bằng ETT = 2 4. giữa tổng chi phí toàn tuyến với ảnh hưởng của kênh bị thắt nút cổ chai. Về chi tiết, [15] không đưa ra cách Kênh Kênh xác định giá trị , nhưng dựa trên kết quả thực nghiệm A- A- A- để xác định là phù hợp. Tổng Max Tuyến WCETT WCETT WCETT ETT (X ) Xét một tuyến đường gồm P chặng, tổng thời gian j (α=1) (α=2) (α=5) truyền của các chặng cùng trên kênh j (giả sử hệ thống 1 27 22 24,5 25,3 26,2 có tối đa k kênh) được xác định như sau: 2 33 22 27,5 29,3 31,2 ∑ ( ) (4) 3 34 20 27 29,3 31,7 Chúng ta dễ dàng nhận thấy, thông lượng toàn 4 8 4 6 6,7 7,3 tuyến sẽ bị chi phối bởi kênh nút cổ chai (kênh j có giá Hình 4. Minh họa về ảnh hưởng của thông số α đến trị lớn nhất). Chúng tôi đề xuất sử dụng một trọng chi phí A_WCETT. số bình quân α giữa giá trị lớn nhất và tổng các ETT trên một tuyến. Gọi hàm tính chi phí của giao V. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH thức WCETT mở rộng là A_WCETT, ta có công thức: Trong mục này, chúng tôi thiết lập một mô phỏng ∑ ( ) trên phần mềm NS2 để đánh giá hiệu năng hệ thống { mạng MANET theo các tiêu chí: thời gian trễ trung ( ) ∑ ( ) ( ) bình, thông lượng trung bình và tỉ lệ phân phối gói tin. (5) Các giao thức định tuyến được thử nghiệm lần lượt là: Có hai cách để giải thích cách xác định thông số α. AODV, WCETT và giao thức do chúng tôi đề xuất ở Thứ nhất, chúng ta có thể xem nó như là sự cân bằng Mục IV, gọi là A_WCETT. ảnh hưởng đối với thông lượng toàn tuyến giữa kênh Hệ thống mô phỏng của chúng tôi gồm 100 nút di nút cổ chai và các kênh khác trong tuyến. Thứ hai, động được bố trí ngẫu nhiên trong vùng có diện tích xem nó là sự thể hiện mối quan hệ giữa chặng có ảnh 500 m × 500 m. Chúng tôi sử dụng chuẩn IEEE hưởng nhất đến thông lượng toàn tuyến. Trọng số bình 802.11b ở tốc độ 11 Mbit/s và sử dụng kiểu lưu lượng quân có thể được xem là nỗ lực để cân bằng hai vấn đề truyền UDP. Mô phỏng được thực hiện trong 150 giây. này. Mặt khác, tổng thời gian truyền trên toàn tuyến P Số lượng các lưu lượng đo là 5, 10, 15, 20, 25 và 30. (∑ ( )) thường luôn lớn hơn thời gian truyền Các thông số mô phỏng được tóm tắt trong Bảng 1. trên kênh có kết nối thắt nút cổ chai ( ) nhiều lần. Do đó, để đảm bảo sự cân bằng ảnh hưởng giữa - 18 -
6. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 Bảng 1. Các tham số mô phỏng. Tham số Giá trị Vùng mô phỏng 500 m×500 m Số nút di động 100 Loại lưu lượng CBR Thông lượng truyền 11 Mbit/s Kích thước gói tin 1024 byte Thời gian mô phỏng 150 giây Lớp MAC 802.11b Lớp vận chuyển UDP Trong thí nghiệm đầu tiên (Hình 5a), chúng tôi thực hiện đánh giá hiệu năng của ba giao thức dựa trên tiêu chí Trễ trung bình. Kết quả cho thấy, hai giao thức WCETT và A_WCETT có thời gian trễ thấp hơn hẳn Hình 5b. Đánh giá hiệu năng dựa theo tiêu chí: giao thức AODV. Điều này phản ánh kết quả thực Thông lượng trung bình. nghiệm phù hợp với lý thuyết. Thực chất, do WCETT và A_WCETT hoạt động đa kênh, nên có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và giảm tắc nghẽn trong hệ thống. Tuy nhiên, khi số kết nối đầu-cuối tăng lên đến 20, trễ trung bình của cả ba giao thức đều có xu hướng tăng. Mặc dù vậy, trễ do AODV gây ra vẫn cao hơn so với hai giao thức còn lại. Hình 5c. Đánh giá hiệu năng dựa theo tiêu chí: Tỉ lệ phân phối gói tin. Thí nghiệm thứ 2 đánh giá hiệu năng của ba giao thức dựa trên tiêu chí: Thông lượng trung bình. Kết quả mô phỏng thể hiện trong Hình 5b cho thấy: thông lượng của giao thức A_WCETT luôn cao hơn hai giao Hình 5a. Đánh giá hiệu năng dựa theo tiêu chí: Trễ thức còn lại. Cụ thể, A_WCETT và WCETT có thông trung bình. lượng cao hơn gần 3 lần giao thức AODV. Tuy nhiên, - 19 -
7. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 khi số kết nối đầu-cuối tăng, thông lượng hệ thống của được xem xét. Trong thời gian tiếp theo, chúng tôi sẽ cả ba giao thức đều giảm. Đặc biệt, khi số này tăng tập trung vào việc đề xuất các giao thức định tuyến có đến 25, thông lượng hệ thống giảm mạnh do khả năng khả năng bảo mật trong mạng thế hệ mới. xung đột môi trường và tắc nghẽn hệ thống cao hơn. Trong trường hợp số kết nối đầu-cuối quá lớn, mạng LỜI CẢM ƠN MANET có xu hướng tắc nghẽn trên diện rộng và Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Quỹ học bổng A_WCETT sẽ không cải thiện được hơn WCETT. Motorola Solutions đã tài trợ một phần kinh phí cho Thí nghiệm thứ 3 được chúng tôi sử dụng để đánh nghiên cứu này. giá hiệu năng của ba giao thức dựa trên tỉ lệ phân phối gói tin. Kết quả mô phỏng trả về trong Hình 5c cho TÀI LIỆU THAM KHẢO thấy: tỉ lệ phân phối gói tin của cả ba giao thức đều rất [1] F. BOCCARDI et al., “Five Disruptive Technology cao khi số lưu lượng truyền thấp, đạt gần 99%. Khi số Directions for 5G”. IEEE Commun. Mag., vol. 52, no. 2, pp. 74–80, 2014. lưu lượng tăng lên đến 25, tỉ lệ phân phối gói tin có xu [2] J. G. ANDREWS et al., “What Will 5G Be?”. IEEE hướng giảm mạnh. Journal on Selected Areas in Communications, vol. 32, Kết quả mô phỏng chi tiết cho thấy: giao thức no. 6, pp. 1065-1082, 2014. A_WCETT cải thiện độ trễ và thông lượng tốt hơn [3] J. LIU, H. NISHIYAMA, N. KATO, T. KUMAGAI, giao thức WCETT do được tối ưu về tham số α. Hai A. TAKAHARA, “Toward Modeling Ad Hoc giao thức A_WCETT và WCETT hoạt động đa kênh Networks: Current Situation and Future Direction”. nên tăng thông lượng và giảm tắc nghẽn toàn hệ IEEE Wireless Communications, vol. 20, no. 6, pp. 51- thống. Nhờ những cải tiến đó mà chúng đạt được thời 58, 2013. [4] N.D. HAN, C. YOUNGHWA, J. MINHO, “Green Data gian trễ thấp và thông lượng cải thiện rất nhiều lần so Centers for Cloud-Assisted Mobile Ad-Hoc Network in với giao thức AODV. Một vấn đề rất cần quan tâm đối 5G”. IEEE Network, vol. 29, no. 2, pp. 70-76, 2015. với hiệu quả của giao thức A_WCETT, đó là chi phí [5] J. LI, B. CHARLES, S.J.D.C. DOUGLAS, H.I. LEE, hệ thống liên quan đến sử dụng tác tử di động. Tuy M. ROBERT, “Capacity of Ad Hoc Wireless nhiên, các tác giả [11] đã chứng minh được rằng việc Networks”. In Proceedings of ACM MobiCom, USA, tích hợp tác tử di động chỉ làm tăng độ trễ truyền tải, 2011, pp. 61-69. nhưng mức độ tăng không đáng kể. [6] M. GARETTO, P. GIACCONE, E. LEONARDI, “On the Capacity of Ad Hoc Wireless Networks Under General Node Mobility”. In Proceedings of IEEE VI. KẾT LUẬN INFOCOM, AK, 2007, pp. 357-365. Trong công trình này, chúng tôi đã đề xuất một [7] M. GROSSGLAUSER, D.N.C. TSE, “Mobility giao thức định tuyến theo yêu cầu cho mạng MANET, Increases The Capacity of Ad Hoc Wireless gọi là A_WCETT. Giao thức này được cải tiến từ Networks”. IEEE/ACM Transactions on Networking, AODV, hoạt động đa kênh và dựa trên tác tử di động. vol. 10, no. 4, pp. 477-486, 2002. Kết quả thực nghiệm cho thấy, giao thức của chúng tôi [8] RFC3561, “ ”, với các cải tiến về tham số α và định tuyến dựa trên accepted 19/10/2014. tác tử di động cho các kết quả cải thiện hiệu năng tốt [9] RFC4728, “ ”, accepted 19/10/2014. hơn giao thức WCETT. Kết quả thực nghiệm cũng [10] S. SALIM, S. MOH, “On-Demand Routing Protocols chứng minh hai giao thức A_WCETT và WCETT cho for Cognitive Radio Ad Hoc Networks”. EURASIP giá trị thông lượng cao hơn và độ trễ thấp hơn nhiều Journal on Wireless Communications and Networking, lần giao thức AODV. Tuy nhiên, vấn đề bảo mật vol. 2013, no. 1, pp. 1-10, 2013. thông tin khi định tuyến dựa trên tác tử di động chưa - 20 -
8. Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 [11] CUNG TRONG CUONG, VO THANH TU, [14] D.S.J. DE COUTO, D. AGUAYO, J. BICKET, R. NGUYEN THUC HAI, “MAR-AODV: Innovative MORRIS, “A High Throughput Path Metric for Multi- Routing Algorithm in MANET Based on Mobile Hop Wireless Routing”. In Proceedings of ACM Agent”. In Proceedings of IEEE WAINA, Spain, 2013, MobiCom, USA, 2003, pp. 134-146. pp. 62-66. [15] R. DRAVES, J. PADHYE, B. ZILL, “Routing in [12] ISHIZUKA et al., “A Mobile Agent Creation Multi-Radio, MultiHop Wireless Mesh Networks”. In Mechanism for Service Collection and Dissemination Proceedings of ACM MobiCom, USA, 2004, pp. 114- in Heterogeneous MANETs”. In Proceedings of IEEE 128. ICNC, USA, 2012, pp. 321-322. [13] HASHIMOTO et al., “Evaluation of Mobile Agent- Based Service Dissemination Schemes in MANETs”. In Proceedings of IEEE ICNC, China, 2011, pp. 257-260. Nhận bài ngày: 06/07/2016 SƠ LƯỢC VỀ TÁC GIẢ Lĩnh vực nghiên cứu: Lý thuyết mã và ứng dụng, bảo VŨ KHÁNH QUÝ mật máy tính và mạng, giao tiếp không dây, tính toán Sinh năm 1982. di động và đám mây, Internet nhận thức. Tốt nghiệp trường ĐH Sư Email: nguyendinhhan@utehy.edu.vn phạm Kỹ thuật Hưng Yên năm 2007, nhận bằng thạc sỹ năm NGUYỄN TIẾN BAN 2012, hiện là nghiên cứu sinh Sinh năm 1967 tại Học viện Công nghệ Bưu Tốt nghiệp trường ĐH kỹ thuật chính Viễn thông. điện Leningrad (LETI), Liên xô Lĩnh vực nghiên cứu: Phân cũ năm 1991; nhận học vị Tiến tích và đánh giá hiệu năng mạng, mô hình và các thuật sỹ tại trường ĐH Viễn thông toán định tuyến tiết kiệm năng lượng, cải thiện hiệu Quốc gia Saint-Petersburg năng mạng thế hệ mới. (SUT), Liên bang Nga năm Email: quyvk@utehy.edu.vn 2003. Hiện là giảng viên Khoa Viễn thông 1, Học viện Công NGUYỄN ĐÌNH HÂN nghệ Bưu chính Viễn thông. Sinh năm 1977. Lĩnh vực nghiên cứu: Phân tích và đánh giá hiệu năng Tốt nghiệp ĐH Quốc Gia Hà mạng, thiết kế và tối ưu hóa mạng, mô hình hóa và mô Nội năm 2000, cao học tại AIT phỏng các hệ thống viễn thông. năm 2005; nhận bằng Tiến sỹ tại Email: bannt@ptit.edu.vn trường ĐH Bách Khoa Hà Nội năm 2013 và nghiên cứu sau tiến sỹ tại trường ĐH Korea năm 2014. Hiện là giảng viên trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên. - 21 -