I. Giới thiệu về Luận Văn Thạc Sĩ
Luận Văn Thạc Sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu và giải quyết vấn đề Cân Bằng Tải trong Giao Thức Định Tuyến RPL sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu. Đề tài được thực hiện trong bối cảnh Mạng Cảm Biến và Mạng IoT, nơi mà việc tối ưu hóa hiệu suất mạng là yếu tố then chốt. Nghiên cứu này nhằm mục đích cải thiện hiệu quả của Giao Thức Định Tuyến RPL thông qua việc sử dụng nhiều hàm mục tiêu, giúp phân phối tải một cách đồng đều và tăng cường Hiệu Suất Mạng.
1.1. Bối cảnh và mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu này xuất phát từ thực tế rằng Mạng Cảm Biến và Mạng IoT thường xuyên phải đối mặt với vấn đề quá tải tại các node, đặc biệt là các node root. Việc sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu trong Giao Thức Định Tuyến RPL được đề xuất như một giải pháp để Cân Bằng Tải, giảm thiểu tình trạng mất gói tin và tối ưu hóa năng lượng tiêu thụ.
1.2. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện trên mô hình mạng sử dụng Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng mô phỏng Cooja. Các thông số như Năng Lượng Tiêu Thụ, Tỷ Lệ Truyền Gói, và Độ Trễ được phân tích để đánh giá hiệu quả của giải pháp đề xuất.
II. Tổng quan về Giao Thức Định Tuyến RPL
Giao Thức Định Tuyến RPL là một giao thức được thiết kế đặc biệt cho Mạng Tổn Hao và Năng Lượng Thấp (LLNs), phù hợp với các ứng dụng trong Mạng IoT. Giao thức này sử dụng cấu trúc DAG (Directed Acyclic Graph) để định tuyến, với mỗi node được xác định bởi một Rank dựa trên Hàm Mục Tiêu.
2.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của RPL
RPL hoạt động dựa trên việc xây dựng các DODAG (Destination-Oriented Directed Acyclic Graph), với một node root duy nhất. Các node trong mạng duy trì một danh sách các parent và chọn parent ưu tiên để định tuyến. Hàm Mục Tiêu được sử dụng để tính toán Rank, giúp tối ưu hóa đường đi dựa trên các thông số như ETX (Expected Transmission Count) và OF0 (Objective Function Zero).
2.2. Các hàm mục tiêu trong RPL
Các Hàm Mục Tiêu như ETX và OF0 được sử dụng để tối ưu hóa định tuyến. Tuy nhiên, việc sử dụng một hàm mục tiêu duy nhất thường dẫn đến tình trạng quá tải tại các node có Rank thấp. Do đó, nghiên cứu này đề xuất sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu để Cân Bằng Tải và cải thiện hiệu suất mạng.
III. Giải pháp Cân Bằng Tải sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu
Giải pháp đề xuất trong Luận Văn Thạc Sĩ này là sử dụng kết hợp hai Hàm Mục Tiêu ETX và OF0 để tạo ra nhiều root, giúp phân phối tải một cách đồng đều trong mạng. Giải pháp này được thực hiện thông qua việc mô phỏng trên Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng Cooja.
3.1. Xây dựng mô hình đa hàm mục tiêu
Mô hình được xây dựng dựa trên việc kết hợp hai Hàm Mục Tiêu ETX và OF0, tạo ra nhiều root để Cân Bằng Tải. Các node trong mạng sẽ tính toán Rank dựa trên cả hai hàm mục tiêu, giúp phân phối tải một cách hiệu quả hơn.
3.2. Đánh giá hiệu quả của giải pháp
Kết quả mô phỏng cho thấy việc sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu giúp cải thiện đáng kể Hiệu Suất Mạng, giảm thiểu tình trạng mất gói tin và tối ưu hóa Năng Lượng Tiêu Thụ. So sánh với việc sử dụng một hàm mục tiêu duy nhất, giải pháp này cho thấy sự vượt trội trong việc Cân Bằng Tải.
IV. Kết luận và hướng phát triển
Luận Văn Thạc Sĩ này đã chứng minh rằng việc sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu trong Giao Thức Định Tuyến RPL là một giải pháp hiệu quả để Cân Bằng Tải và cải thiện Hiệu Suất Mạng. Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới trong việc tối ưu hóa các giao thức định tuyến cho Mạng Cảm Biến và Mạng IoT.
4.1. Kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng Đa Hàm Mục Tiêu giúp giảm thiểu tình trạng quá tải tại các node, cải thiện Tỷ Lệ Truyền Gói và giảm Độ Trễ. Điều này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của giải pháp đề xuất.
4.2. Hướng phát triển trong tương lai
Trong tương lai, nghiên cứu có thể mở rộng bằng cách tích hợp thêm các Hàm Mục Tiêu khác hoặc áp dụng giải pháp này cho các loại mạng khác nhau. Việc tối ưu hóa Giao Thức Định Tuyến RPL sẽ tiếp tục là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực Công Nghệ Mạng và Nghiên Cứu Khoa Học.
