Nghiên cứu công nghệ truyền VIDEO trong mạng VANET

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

Nguyễn Bách Việt

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TRUYỀN VIDEO TRONG MẠNG VANET

Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông
Mã số: 60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2016


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG TRỌNG MINH

Phản biện 1: PGS.TS. VŨ VĂN YÊM
Phản biện 2: PGS.TS. TRỊNH ANH VŨ
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: 9 giờ, ngày 20 tháng 08 năm 2016

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông


1

LỜI NÓI ĐẦU
Mạng tùy biến phương tiện giao thông Vehicular Ad-hoc Network (VANET) là
một giải pháp then chốt của hệ thống mạng giao thức thông minh. Các phương tiện
giao thông được trang bị nhiều loại thiết bị số để phục vụ các nhiệm vụ điều khiển hay
hỗ trợ điều khiển phương tiện trong nhiều khía cạnh khác nhau như bản đồ số, đỗ xe,
giải trí…. Để xây dựng một hạ tầng truyền thông, các phương tiện giao thông được kết
nối với nhau và với hạ tầng internet. Bên cạnh việc cung cấp các dịch vụ an toàn, nhu
cầu cung cấp và hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện ngày càng tăng do một số nhu cầu
mới từ phía người sử dụng. Trong đó, truyền Video trên mạng VANET là một hướng
tiếp cận được các nhà nghiên cứu và triển khai dịch vụ rất quan tâm trong thời gian
gần đây do khả năng hỗ trợ thời gian thực và tương tác trực quan đối với người điều
khiển phương tiện giao thông
Tuy nhiên, đặc tính cố hữu của truyền thông không dây nói chung và truyền
thông truyền thông trên mạng VANET nói riêng đã tạo ra một loạt thách thức như: sự
bất ổn định của kênh truyền, sự di chuyển của các nút mạng dẫn tới cấu hình mạng
thay đổi liên tục… Các điều kiện động đó đã dẫn tới vấn đề cung cấp chất lượng dịch
vụ cho các luồng Video rất phức tạp. Mặt khác, bài toán định tuyến trong mạng truyền
thông luôn được coi là yếu tố then chốt ảnh hưởng tới chất lượng của các luồng lưu
lượng và hiệu năng mạng. Các giao thức định tuyến kế thừa từ mạng tùy biến không
dây cần sửa đổi và đáp ứng được các điều kiện riêng biệt của VANET nhằm cung cấp
chất lượng dịch vụ tương ứng. Vì vậy, truyền Video trên mạng VANET thông qua
giao thức định tuyến sửa đổi là một hướng đi thu hút nhiều nghiên cứu gần đây.
Từ các yêu cầu thực tiễn và xu hướng tiếp cận bài toán truyền Video, học viên
lựa chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ truyền Video trong mạng giao thông
VANET” làm nội dung nghiên cứu của luận văn cao học.
Nội dung của luận văn bao gồm các phần chính như sau:
Chương 1: Tổng quan về mạng truyền thông phương tiện giao thông VANET
Chương 2: Các giải pháp truyền Video trong mạng VANET
Chương 3: Đánh giá các đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng truyền Video

trong mạng VANET
Học viên xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. HOÀNG TRỌNG MINH đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suất quá trình hoàn thành luận văn này.
Học viên hy vọng sau khi thực hiện xong, luận văn có thể là một tài liệu tham
khảo có giá trị cho những người tìm hiểu, nghiên cứu về việc truyền Video trong mạng
tùy biến không dây.
Học viên
Nguyễn Bách Việt


2

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG
PHƢƠNG TIỆN GIAO THÔNG VANET

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG VANET
Mạng VANET (Vehicular Ad Hoc Network) là một công nghệ sử dụng các xe
di chuyển đóng vai trò nút mạng và kết nối không dây để tạo nên một mạng tùy biến
không dây di động. Mỗi phương tiện giao thông có thể kết nối với nhau hoặc với hạ
tầng mạng trong một phạm vi nhất định tùy thuộc vào công nghệ truyền dẫn (thông
thường bán kính kết nối từ 100m - 300m). Kiến trúc tùy biến không dây cho phép các
phương tiện di chuyển và thay đổi hướng kết nối nhằm dùy trì các tuyến truyền thông.
Thông tin trao đổi trong mạng VANET rất đa dạng liên quan tới vấn đề giao thông
như: thông tin về lưu lượng xe cộ, tình trạng kẹt xe, thông tin về tai nạn giao thông,
các tình huống nguy hiểm cần tránh và cả những dịch vụ thông thường như đa phương
tiện, Internet…
Mục đích chính của VANET là cung cấp sự an toàn và thoải mái cho hành khách.
Các thiết bị điện tử đặc biệt được đặt bên trong các phương tiện giao thông sẽ cung
cấp kết nối mạng tùy biến không dây tới hành khách. Mỗi thiết bị hoạt động trong
mạng VANET sẽ là một nút mạng có thể trực tiếp gửi nhận hoặc làm trung gian trong

các phiên kết nối thông qua mạng không dây. Xét trường hợp xảy ra va trạm giữa các
phương tiện trên đường, các tín hiệu cảnh báo sẽ được gửi đi thông qua mạng VANET
tới các phương tiện tham gia giao thông, cùng với các công cụ tiện ích để giúp đỡ việc
giải quyết sự cố, đảm bảo an toàn cho các phương tiện khác. Người tham gia giao
thông cũng có thể kết nối Internet thông qua mạng VANET, thậm chí có thể sử dụng
các dịch vụ đa phương tiện như trao đổi thông tin hình ảnh, video, gọi điện video.
Ngoài ra, thông qua mạng VANET, các phương tiện tham gia giao thông có thể tự
động thanh toán các cước phí như phí gửi xe, phí cầu đường,…
Đặc điểm của mạng VANET tương tự như các mạng truyền thông không dây tùy
biến di động Mobile Adhoc Network (MANET) gồm: quá trình tự tổ chức, tự quản lý,
băng thông thấp và chia sẻ đường truyền vô tuyến. Tuy nhiên, VANET có một số điểm
đặc thù và sẽ đưa tới một số thách thức khác biệt cần phải vượt qua.


3

Hình 1.1 Mô hình mạng VANET

1.2 KIẾN TRÚC VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA VANET
Một kiến trúc hệ thống VANET điển hình bao gồm các giao tiếp và nhiều thành
phần riêng rẽ như Hình 1.2. Các miền kết nối của mạng VANET có thể chia thành 3
vùng riêng biệt; kết nối trong phương tiện, kết nối tùy biến và kết nối hạ tầng.

Hình 1.2 Cấu trúc hệ thống VANET điển hình

Kết nối trên phương tiện: là kết nối giữa đơn vị truyền thông trên phương tiện
OBU (Onboad Unit) với các thiết bị truy nhập AU (Access Unit). Thường sử dụng
truyền thông tầm ngắn để hỗ trợ các tính năng truyền thông tin an toàn giao thông và
giải trí.
Kết nối tùy biến: là kết nối giữa các phương tiện giao thông hỗ trợ các OBU

nhằm hình thành mạng giữa các phương tiện cho qua môi trường không dây.
Kết nối giữa RSU và BTS: phục vụ cho truy nhập hạ tầng thông tin chung để
các phương tiện giao thông truy nhập và tiếp nhận các thông tin an toàn giao thông và
giải trí từ môi trường mạng chung.


4
Dưới góc độ cấu trúc phần cứng, các thiết bị chính của hệ thống VANET gồm
hai thiết bị chính OBU và RSU.

a, Đơn vị truyền thông trên phương tiện OBU
OBU được đặt trên xe để đáp ứng giao tiếp V2V và V2I. Nó cũng cung cấp dịch
vụ truyền thông AU và chuyển tiếp dữ liệu thay cho OBU khác trong mạng Adhoc.
Một OBU được trang bị ít nhất một giao tiếp không dây tầm ngắn dựa trên công nghệ
802.11p.

Hình 1.3 Tổng quan về các thiết bị trong OBU

b, Đơn vị truyền thông lề đường RSU
RSU là một thiết bị vật lý có các vị trí cố định trên đường hoặc các vị trí chuyên
dụng như trạm xăng, bãi đỗ xe, nhà hàng... Một RSU được trang bị ít nhất một thiết bị
mạng giao tiếp không dây tầm ngắn dựa trên chuẩn IEEE 802.11p. Một RSU cũng có
thể được trang bị các thiết bị mạng khác để cho phép liên lạc với một mạng lưới cơ sở
hạ tầng. Các chức năng chính của RSU như sau:


Mở rộng phạm vi giao tiếp của mạng tùy biến, có nghĩa là phân phối lại thông tin
để các OBU cùng với RSU có thể chuyển tiếp, phân phối thông tin an toàn.



Chạy các ứng dụng an toàn, chẳng hạn như cảnh báo cho V2I (cảnh báo cầu thấp,
công trường thi công,…) và hoạt động như nguồn phát và nhận thông tin.



Cung cấp kết nối Internet cho OBU.

1.3 Các ứng dụng và dịch vụ
Thông tin liên lạc trong VANET có thể được sử dụng cho các yêu cầu rất đa
dạng với các ứng dụng tiềm năng. Căn cứ vào loại hình giao tiếp V2I hay V2V, các
ứng dụng của VANET có thể liệt kê vào các lớp như sau:


5

a, Ứng dụng theo định hướng an toàn
Ứng dụng an toàn bao gồm giám sát các đường xung quanh, tiếp cận xe, mặt
đường… Các ứng dụng an toàn đường bộ có thể được phân loại như là:
 Thông báo về các mối nguy hiểm trên đường
 Hợp tác cảnh báo va chạm
 Giám sát giao thông

b, Ứng dụng thương mại
Ứng dụng thương mại sẽ cung cấp cho người lái xe các dịch vụ giải trí. Các ứng
dụng thương mại có thể được phân loại như là:
 Truy cập Internet
 Đỗ xe tự động
 Chuyển tiếp Video thời gian thực

c, Ứng dụng tiện ích
Ứng dụng tiện ích được sử dụng chủ yếu trong quản lý giao thông với mục tiêu
nâng cao hiệu quả giao thông bằng cách thúc đẩy mức độ của sự thuận tiện cho người
lái xe. Các ứng dụng tiện lợi có thể được phân loại như là:
 Tìm đường
 Thu phí điện tử
 Chỗ trống trong bãi đậu xe

d, Các ứng dụng gia tăng giá trị
Ứng dụng này là bổ sung với các ứng dụng nói trên. Các ứng dụng gia tăng giá
trị có thể là:
 Lợi ích môi trường
 Thời gian sử dụng
 Tiết kiệm nhiên liệu

1.4 CÁC THÁCH THỨC CHÍNH CỦA VANET
Các điểm đặc thù của chuyển động trong VANET tạo nên điểm đặc biệt của
VANET và gây ra các thách thức nhất định đối với truyền thông giữa các phương tiện
giao thông.
 Vận tốc nút: Vận tốc nút có thể biến đổi từ 0 (cho các RSU đặt cố định,
hoặc các xe đang đứng yên, tắc đường) cho đến mức xe chuyển động
200 km/h.


6
 Mô hình chuyển động: VANET được đặc trưng bởi số nút di động (tức là
theo tốc độ xe ô tô). Tính di động có thể ảnh hưởng ít hay nhiều dựa vào
cấu trúc đường phố (đường phố nhỏ, đường cao tốc).
 Mật độ nút cao: Ngoài tốc độ và mô hình di chuyển, mật độ nút cũng là
một phần quan trọng của mạng xe cộ.

 Quản lý mạng: Do tính di động cao, cấu trúc liên kết mạng và tình trạng
kênh thay đổi nhanh chóng.
 Điều khiển giao thông và cảnh báo va chạm: kích thước mạng thay đổi
liên tục như lưu lượng truy cập xe cộ thấp ở vùng nông thôn và đêm ở
khu vực đô thị trong khi vào giờ cao điểm mạng bị nghẽn và va chạm
xảy ra trong mạng.
 Bảo mật: VANET cung cấp các ứng dụng quan trọng nhất là các dịch vụ
an toàn giao thông. Vì vậy, các bản tin này phải được bảo mật tuyệt đối.

1.5 TRUYỀN VIDEO TRÊN VANET
1.5.1 Nhu cầu truyền thông video trên VANET
Sự hỗ trợ truyền thông đa phương tiện trên các phương tiện giao thông đem lại
một số lợi ích nhất định cho cả ứng dụng an toàn và ứng dụng giải trí. Ví dụ, một kịch
bản sử dụng khả năng truyền video trên VANET như sau: một camera được cài đặt
trên một ngã tư có thể nắm bắt được thông tin rất quan trọng của một vụ tai nạn và có
thể truyền trực tiếp thông tin đến xe cứu thương hay thậm chí đến các bác sĩ tại bệnh
viện để có thể đáp ứng được các nhu cầu chữa trị một cách nhanh chóng. Chiếc camera
này cũng có thể đưa ra được tình trạng hiện tại của đường phố để người tham gia giao
thông có thể đánh giá về điều kiện giao thông và đưa ra các quyết định về việc lựa
chọn cung đường hợp lý. Cảnh sát cũng có thể có được thông tin về các điểm mà họ
giám sát hay việc truy đuổi các nghi phạm nhờ các camera này.
Đây là bước tiếp theo để cung cấp khả năng giao tiếp trên và nhập các thông tin
nhận được (ví dụ: tốc độ, các đối tượng gần nhau, xe bị trục trặc), cơ chế tự động (ví
dụ: Bãi đậu xe, điều khiển hành trình) và thiết bị thông tin giải trí (như hiển thị trên
màn hình, video, hệ thống âm thanh, video game) một số loại xe có sẵn nhiều dịch vụ
(ví dụ: tránh va chạm, cảnh báo tai nạn, thông tin để phản ứng, dịch vụ điện toán đám
mây, trò chơi trực tuyến). Sự hợp nhất của các thiết bị, thông tin và dịch vụ cần sự hợp
tác của tất cả các thực thể tham gia để đưa tới một hệ thống an toàn giao thông hữu
ích.
Vấn đề thách thức nhất trong truyền Video qua VANET là làm thế nào để đạt tỷ

lệ cao trong việc truyền tải thành công. Tỷ lệ chuyển phát gói tin là tỷ lệ phần trăm của


7
các gói tin/khung hình được tiếp nhận bởi các nút quan tâm đến nội dung đó trên tổng
số các gói tin/khung hình được gửi bởi nguồn.
Bên cạnh đó tỷ lệ chuyển phát gói tin, độ trễ cũng là một vấn đề khó khăn trong
việc cung cấp các dịch vụ tryền video trong VANET. Độ trễ là sự khác biệt thời gian
trong việc tái hiện một video giữa người nhận cuối cùng và người gửi.
Mặc dù một số giải pháp mã hóa có thể cung cấp độ trễ trung bình thấp, nhưng
lại có thể ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng của máy thu để tái tạo video. Vấn đề trễ
Jitter cũng gây ra suy giảm nghiêm trọng về chất lượng.

1.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chương này đã trình bày khái quát về mạng truyền thông cho phương
tiện giao thông trên các khía cạnh mô hình chung, kiến trúc và các ứng dụng. Các đặc
tính khái quát trên đây cho thấy một loạt các điều kiện đặc thù tạo ra các ràng buộc và
gây trở ngại cho mục tiêu triển khai các dịch vụ hữu ích trong thực tế. Việc truyền
video trên mạng VANET đã được khẳng định thông qua các ứng dụng hữu ích không
chỉ dành cho các dịch vụ an toàn mà còn cho các dịch vụ giải trí. Bên cạnh đó, các
thách thức cơ bản hiện nay đối với VANET được tóm tắt cùng với yêu cầu cung cấp
chất lượng dịch vụ cho vấn đề truyền thông video trên VANET đã được đưa ra.
Chương tiếp theo sẽ đánh giá chi tiết các đặc tính kỹ thuật của lớp điều khiển truy
nhập phương tiện và lớp mạng để chỉ rõ vấn đề kỹ thuật cần giải quyết trong bài toán
cải thiện chất lượng truyền video trên VANET.


8

CHƢƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP TRUYỀN VIDEO TRONG

MẠNG VANET
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Các giao thức định tuyến trong mạng luôn được coi là trung tâm hiệu năng của
bất kỳ mạng nào cũng như của VANET. Vì vậy, một đánh giá toàn diện về các giải
pháp truy nhập lớp truy nhập phương tiện và giao thức định tuyến trong mạng truyền
thông đa bước không dây là bước đầu tiên nhằm phân tích các điểm cần cải thiện.
Dưới đây sẽ khái quát lại các đặc tính kỹ thuật của công nghệ truyền thông lớp 2 trong
VANET cùng với các giao thức định tuyến điển hình nhằm xem xét các giải pháp
truyền video của các tác giả trước dưới góc độ học thuật.

2.2 CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG TRONG MẠNG VANET
2.2.1 Một số công nghệ truyền thông được sử dụng trong VANET
Đặc điểm của các công nghệ không giây trong các phương thức truyền thông
của mạng VANET được trình bày trong bảng 2.1. Trong đó, DSRC là xu hướng công
nghệ mới cung cấp lưu lượng thông tin đáp ứng yêu cầu thời gian thực với quá trình
thực hiện hiệu quả của hệ thống truyền thông thông minh. Vì vậy, các phần dưới đây
sẽ tập trung giới thiệu các công nghệ mới của DSRC cho mạng VANET.
Bảng 2.1 Các công nghệ không dây trong truyền thông mạng VANET
Công
nghệ

Phạm vi

Bluetooth

100 m

WLAN

200 m

DSRC
WiMAX

1 Km
10 Km

Cellular

10 Km

Kiểu
kết nối

Tốc độ Băng tần sử
dữ liệu
dụng

1-to-n 1Mbps
1-to-1
101-to-n 50Mbps
1-to-n 50 Mbps
1-to-n ~20Mbps

2,4GHz
2/4,5GHz

5,9GHz
2,4 GHz
700 – 2000

1-to-n ~10Mbps
MHz

Tiêu chuẩn
IEEE 802.15.1
IEEE
802.11a/b/g
IEEE 802.11p
IEEE 802.16e
n/a

1-to-n

1187,5
bps

87,5108MHz

CENELEC EN
50067
CEN ENV
12313

Vệ tinh > 10.000Km 1-to-n

300-500
Kbps

9501450MHz

n/a

RDS/TMC

80 Km

Khả năng ứng dụng
V2V V2I I2V
*
**
**

*

*

**

**

**

**

**

*

**

9
Hình 2.1 chỉ ra các công nghệ truyền thông và ứng dụng của công nghệ đó
trong mạng VANET. Trong đó, các công nghệ quan trọng nhất ở mức 3 sẽ bao gồm
trong một giải pháp truyền thông cần thiết. Cùng với một kiến trúc phủ sóng sử dụng
các mạng di động cho thấy tính khả thi của công nghệ này trong lĩnh vực truyền thông
đối với mạng VANET.
Công nghệ L3

Công nghệ L1, L2

Internet
Trạm gốc điểm
truy nhập

Trạm gốc
vệ tinh

V2I & I2V
WLAN
DSRC
WiMAX
Cellular
I2V
Vệ tinh
FM Radio

Song hướng
IP-in-IP tunnel

Di động
Mobile IPv6

Tuyến đường tối ưu
Multihoming
Phân phối luồng

Modem di động
V2V
WLAN
DSRC
Bluetooth

MANET
OLSR
AODV

VANET

Hình 2.1 Khái quát các công nghệ truyền thông trong mạng VANET

2.2.2 DRSC và 802.11p
DSRC (Dedicated Short Range Communications) là một dịch vụ truyền thông
phạm vi ngắn và trung bình hoạt động tại băng tần 5,9 MHz. DSRC hỗ trợ cả hai hoạt
động an toàn công cộng và cá nhân trong môi trường truyền thông I2V và V2V. DSRC
được hiểu là một bổ sung tới truyền thông di động bằng cách cung cấp tốc độ truyền
dữ liệu rất cao với độ trễ tối thiểu trong kết nối truyền thông.
DSRC chính thức hoạt động từ năm 2003 tại Hoa Kỳ, khi Ủy ban truyền thông
liên bang (FCC - Federal Communications Commission) cấp phép và cung cấp quy tắc
dịch vụ cho DSRC trong dịch vụ vô tuyến ITS. DSRC được cấp phép sử dụng dải tần

5,850-5955 GHz, chủ yếu được sử dụng trong ứng dụng an toàn nhưng cũng được sử
dụng trong các ứng dụng giao thông và thương mại khác.
Trong các ứng dụng giao thông di động tốc độ cao, một vấn đề lớn cần phải giải
quyết là thời gian truy nhập phải rất nhanh khi môt trạm không dây di động (ví dụ như:
laptop) kết nối đến một điểm truy nhập không dây. Bản chất của cơ chế bảo mật và
quét kênh trong các thiết bị IEEE 802.11a gây nên trễ, không phù hợp với các ứng
dụng an toàn mà một xe di chuyển tốc độ cao trao đổi thông tin nhanh chóng với các
xe khác hoặc RSU trong vùng.


10

2.3 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN VANET
2.3.1 Yêu cầu định tuyến trong VANET
Một số yêu cầu của giao thức định tuyến trong mạng VANET:










Hoạt động phân tán
Không lặp vòng
Một số mô hình có thể sử dụng siêu nút
Hoạt động dựa trên yêu cầu
Hỗ trợ các liên kết một chiều

Bảo mật
Bảo toàn năng lượng
Nhiều đường định tuyến
Hỗ trợ QoS

2.3.2 Phân loại các giao thức định tuyến VANET
Các giao thức định tuyến hiện có của MANET được nghiên cứu trong điều kiện
của VANET nhưng không thể áp dụng trực tiếp được do những đặc điểm riêng biệt
của VANET. Hiệu suất của các giao thức định tuyến trong mạng VANET phụ thuộc
rất lớn vào nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài. Các yếu tố bên trong bao gồm tính di
động của các nút, mạng lưới phân vùng cao và sự gián đoạn của đường trong mạng
lưới.

Hình 2.2 Phân loại các giao thức định tuyến

2.4 CÁC GIẢI PHÁP TRUYỀN THÔNG VIDEO TRÊN VANET
Các giải pháp truyền thông gần đây nhất tập trung vào vấn đề định tuyến trong
mạng VANET với nhiều hướng tiếp cận và quan điểm khác nhau. Định tuyến trong


11
mạng VANET khác biệt đáng kể so với mạng MANET. Topo trong mạng có xu hướng
chuyển động theo mô hình mạng lưới giao thông và ràng buộc bởi nhiều quy định
trong thực tế. Hơn nữa, chúng không đồng nhất về mật độ đó chính là một thách thức
lớn và khó khăn đòi hỏi các giải pháp khác nhau cho từng khu vực khác nhau. Dưới
đây sẽ liệt kê một số giải pháp gần với hướng tiếp cận của đề tài.

 Các giải pháp cải thiện truyền dữ liệu
 Các giải pháp liên quan tới định vị
 Các giải pháp liên quan tới mô hình di chuyển

 Các giải pháp truyền video trực tuyến
2.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Chương 2 đã trình bày về vai trò đặc biệt quan trọng của định tuyến trong mạng
VANET, từ đó đưa ra hướng nghiên cứu là tập trung thiết kế giao thức định tuyến cho
hệ thống mới. Trong chương đã đưa ra các khái niệm về các kiểu giao thức định tuyến:
Proactive, Reactive, Hybrid, giải thích lí do lựa chọn giao thức truyền Video quảng bá
và Video Unicast trong mạng VANET để làm nền tảng thiết kế hệ thống. Chương này
cũng đã liệt kê một số giải pháp gần với hướng tiếp cận của đề tài. Các giải pháp
truyền thông gần đây nhất tập trung vào vấn đề định tuyến trong mạng VANET với
nhiều hướng tiếp cận và quan điểm khác nhau. Định tuyến trong mạng VANET khác
biệt đáng kể so với mạng MANET. Topo trong mạng có xu hướng chuyển động theo
mô hình mạng lưới giao thông và ràng buộc bởi nhiều quy định trong thực tế. Hơn
nữa, chúng không đồng nhất về mật độ đó chính là một thách thức lớn và khó khăn đòi
hỏi các giải pháp khác nhau cho từng khu vực khác nhau. Vì vậy, nó là cơ sở để xem
xét lại các giải pháp MANET và tìm được các giải pháp phù hợp cho mô hình mới
theo đặc tính của VANET.
Chương tiếp theo sẽ đưa ra các đặc trưng chính của các giao thức định tuyến
khi hỗ trợ truyền video trên mạng VANET. Phân tích các đặc tính kỹ thuật trong lựa
chọn giao thức truyền Video quảng bá và Video đơn hướng trong mạng VANET và đề
xuất giải pháp cải thiện.


12

CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUÂT CẢI THIỆN CHẤT
LƢỢNG TRUYỀN VIDEO TRONG MẠNG VANET
3.1 MỞ ĐẦU

Chương này tập trung vào việc truyền quảng bá nội dung video trên mạng
VANET. Trong ngữ cảnh mạng VANET, truyền quảng bá là quá trình truyền dữ liệu

từ nút nguồn cho tất cả các nút trong một khoảng cách nhất định. Trong kịch bản ứng
dụng thông thường, kết nối đơn hướng được sử dụng cho mục tiêu truyền gói tin tới
một nút trong khu vực nhất định và từ đó sử dụng kỹ thuật truyền quảng bá tới các nút
trong còn lại trong vùng.
Trong chương này sẽ giới thiệu một số giao thức định tuyến để xuất cho truyền
Video trong VANET trên cơ sở cải thiện các giao thức định tuyến phổ biến của
VANET. Các điểm mới được chỉ ra và phân tích dưới góc độ kỹ thuật và tương thích
với môi trường ứng dụng giả định.
3.2 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN REACT-DIS

3.2.1 Nguyên lý chung
Trong [57] đã đề xuất một giao thức truyền quảng bá video REACT-DIS là một
giao thức định tuyến phản ứng dựa trên theo thời gian tức thời và mật độ. Dưới đây, sẽ
chỉ ra các đánh giá về khả năng hoạt động của giao thức dưới một số điều kiện nhất
định.
Trên cơ sở tiếp cận từ phía nút thu, việc việc lựa chọn phản hồi hay chuyển tiếp
giữa các nút được thực hiện ở phía nút thu thay vì ở phía gửi cho phép mỗi nút có
quyết định nhận hay không nhận bản tin quảng bá. Kết hợp với một khoảng thời gian
lên lịch cụ thể tùy thuộc vào mật độ nút trong mạng, tiếp cận này có khả năng hướng
tới mục tiêu tối ưu lưu lượng bản tin quảng bá cần truyền trong một chu kỳ thời gian.

3.2.2 Thuật toán kiểm soát hoạt động truyền
Giao thức REACT-DIS chứa ba thuật toán chính để kiểm soát các hoạt động
truyền. Lựa chọn độ trễ thích hợp, nhận thức về mật độ và chuyển tiếp tối đa.
Lựa chọn độ trễ chuyển tiếp
Mỗi nút sẽ nhận được một thông báo để lựa chọn độ trễ chuyển tiếp dựa vào
khoảng cách giữa các nút gửi và chính nó. Thời gian trễ là tỉ lệ nghịch với khoảng
cách. Do đó, các nút đó là tiếp tục đi từ người gửi sẽ có ưu tiên cao hơn để chuyển tiếp
thông báo.

13

 distance 

t   1 
 Tmax  Tmin   Tmin
R 



(3.2)

Nhận thức mật độ
Để tránh tình trạng xung đột các gói trong môi trường mật độ nút cao, giao thức
chứa một xác suất chuyển tiếp để ra quyết định. Mỗi nút sẽ đếm bao nhiêu lần các gói
tin đó được nhận được trong thời gian trễ và tính toán xác suất chuyển tiếp dựa vào số
lượng. Với sự gia tăng của bản sao của một gói dữ liệu, khả năng truyền lại sẽ giảm.
Các mối quan hệ được thể hiện như sau:


1
r

(3.3)

count 1

Với r là xác xuât chuyển tiếp giảm. Giá trị lý tưởng của r là 10 [38].
Chuyển tiếp tối đa

Một vấn đề của giao thức phản ứng là độ trễ đầu cuối tích lũy từ thời gian chờ
từ các chặng. Để tránh vấn đề này, một khi một nút quyết định để chuyển tiếp một gói
tin, nó sẽ giữ lại trong chế độ chuyển tiếp trong một thời gian nhất định  . Kết quả là,
các nút trong chế độ chuyển tiếp sẽ không cạnh tranh cho chuyển tiếp dựa trên khoảng
cách trong khoảng thời gian  . Tuy nhiên, để tránh khả năng xung đột, việc chuyển
tiếp dựa trên một xác suất như sau:
1

1   c  k  *

 

ck
ck

(3.4)

Trong đó, c là số các gói tin đã chuyển tiếp; k là số gói tin mong muốn chuyển
tiếp và 𝜏 là tham số hiệu chỉnh giảm chuyển tiếp.
3.3 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN REDEC

3.3.1 Nguyên lý chung
Một giải pháp khác trong [24] được đề xuất có tên gọi là REDEC. Giải pháp
này dựa trên đặc tính thu tín hiệu tại trạm gốc. Cách tiếp cận này nhằm mục đích kết
hợp các giao thức phản ứng với lựa chọn tại trạm thu để tránh vấn đề lựa chọn nút
chuyển tiếp và tác động khi truyền và nhận các gói tin mang nội dung Video. Các
quyết định tại các nút chuyển tiếp phụ thuộc phía nhận chứ không phải là bên phía gửi.
Các nút trung gian sẽ xác định tính phù hợp của một nút để chuyển tiếp các gói tin đã
nhận, việc xác định dựa trên thời gian chờ trước khi đánh giá xem có phát đi một gói

14
tin hay không. Nút thích hợp với thông số truyền sẽ chờ trong một khoảng thời gian
ngắn trong khi các nút ít thích hợp phải chờ lâu hơn.

3.3.2 Hoạt động điều khiển của REDEC
Thời gian giữa việc truyền các gói điều khiển là một vấn đề liên quan tới hiệu năng
truyền dẫn. Vì vậy, khi topo mạng thay đổi, REDEC xử lý các thay đổi topo thông qua
bản tin điều khiển cần đạt được trạng thái cân bằn nhằm tối ưu hiệu quả của phương
pháp. Hoạt động của giao thức REDEC dựa trên cách thức các nút quyết định có nên
tham gia vào quá trình truyền hay không. Một nút sử dụng giao thức REDEC có thể có
một trong bốn trạng thái sau đây: Không chuyển tiếp, lập lịch, chuyển tiếp hoặc
chuyển tiếp theo lập lịch.

Hình 3.1: Sơ đồ trạng thái của các nút trong REDEC.

3.3.3 Thời gian chờ của nút
Việc tính toán thời gian chờ để xác định tính phù hợp của một nút chuyển tiếp.
Điều này liên quan trực tiếp tới hiệu năng hoạt động của REDEC. Như đã đề cập
trước, thời gian một nút chờ  để quyết định xem nút sẽ chuyển tiếp các gói tin nhận
được như một nút chuyển tiếp hay không.
Giao thức REDEC giữ trạng thái chuyển tiếp của một nút trong một khoảng thời
gian dài hơn so với một truyền dẫn đơn. Vì lý do này, tính ổn định khi lựa chọn nút
chuyển tiếp cần phải được tính tới.
3.4 MỘT SỐ ĐÁNH GIÁ VỀ HIỆU SUẤT CỦA REACT-DIS VÀ REDEC

Trong phần này, hiều suất của Giao thức REDEC và REACT-DIS được đánh
giá và so sánh. Các chế độ khác nhau của hai giải pháp này trong các tình huống khác
nhau và các kết quả, kết luận trong phần này cung cấp một cái nhìn cụ thể hơn về vấn
đề truyền quảng bá Video trên mạng VANET.

15

3.4.1 Hiệu suất của giao thức REACT-DIS
Hiệu suất giao thức REACT-DIS được đánh giá qua các mô phỏng trong phần
mềm Network Simulation (ns3). EvalVid - A Video Quality Evaluation Tool-set [58]
được sử dụng đánh giá chất lượng - để có được kết quả video streaming. Đó là một
đoạn video MPEG với độ phân giải 360x486 gồm 300 khung hình có thể được gắn vào
353 gói mỗi gói có dung lượng 1.000 byte. Những thông số kỹ thuật được liệt kê trong
Bảng 3.1.
Bảng 3.1 Các thông số video

Tham số
Độ phân giải
Nén
Khung hình
Packets (1000 byte)

Giá trị
360x486
MPEG
300
353

Hiệu suất của giao thức REACT-DIS chịu ảnh hưởng rất lớn bởi cấu hình của
bốn thông số  , , ,   . Những thông số này là:
- Thời gian chờ tối đa  ,
- Các yếu tố làm giảm khả năng chuyển tiếp 
- Thời gian một nút vẫn là nút chuyển tiếp 

- Các yếu tố làm giảm khả năng chuyển tiếp của nút chuyển tiếp 

3.4.2 Hiệu suất của giao thức REDEC
Hiệu suất của giao thức REDEC được đánh giá theo ba chỉ số: Tỉ lệ truyền, trễ và
số lần truyền. Tỉ lệ truyền đưa ra là 100% trừ đi tỷ lệ khung hình video bị mất (tính
thông qua EvalVid). Độ trễ được tính toán từ góc độ của Video, độ trễ là thời gian
trung bình giữa việc tiếp nhận các thông tin cần thiết cho việc tập hợp của một khung
hình Video và thời gian mà các gói đầu tiên, có chứa thông tin của một khung, được
truyền bởi nút nguồn. Trong giao thức REDEC chi phí được xác định bằng tổng số lần
truyền trong mạng của gói tin có chứa thông tin Video. Chỉ số chất lượng như PSNR,
SSIM hoặc (Mean Opinion Score) MOS không được sử dụng do số lượng Video được
xem xét cho các thông số đánh giá. Việc đánh giá tỉ lệ truyền là đủ để hiểu về tác động
của các thông số của giao thức REDEC.
3.5 GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN VIRTUS

Giải pháp Video Reactive Tracking-Base Unicast (VIRTUS) sử dụng chiến
lược thu dựa trên khả năng lựa chọn một nút chuyển tiếp trong khoảng thời gian thay


16
vì chỉ có một đường truyền đơn, tương tự như phản ứng REACT-DIS. VIRTUS sử
dụng vị trí hiện tại của một chiếc xe và ước tính vị trí tương lai của mình để lựa chọn
tốt hơn các nút chuyển tiếp. VIRTUS cân bằng phù hợp của một nút để chuyển tiếp
các gói tin giữa các vị trí tương lai của nút và sự ổn định kết nối của nút đến nút trước
đó.

3.5.1 Cơ chế hoạt động của Virtus
Giao thức VIRTUS là giải pháp thu dựa trên thiết kế để cung cấp các gói tin một
cách kịp thời. Nó thích ứng với mô hình truyền quyết định ở phía thu với các nút tham
gia vào quá trình chuyển tiếp từ nguồn tới đích theo yêu cầu truyền Video Streaming.

a, Lựa chọn node trung gian
VIRTUS cung cấp các gói tin từ nguồn tới đích, việc lựa chọn các nút chuyển
tiếp được tối ưu hóa để tránh việc truyền không cần thiết bằng các nút trung gian. Giải
pháp dựa trên các trạm thu thay đổi các mô hình cho việc lựa chọn các nút chuyển tiếp
từ người gửi đến người nhận; do đó, các nút trong mạng không cần thông tin của vùng
lân cận cho việc lựa chọn các nút chuyển tiếp.

Hình 3.2 Chuyển tiếp, loại bỏ và lập lịch lại

b, Nhận thức mật độ cho truyền Video
Trong việc truyền quảng bá Video, việc thực hiện các giải pháp dựa trên trạm
thu cho video unicast làm giảm tỷ lệ truyền. Tốc độ truyền dẫn cao dẫn tới các tranh
chấp thường xuyên hơn và ngăn cản các nút ứng cử khác. Việc truyền lại không cần
thiết có thể gây nghẽn môi trường chia sẻ. Trong khi, việc truyền Video Streaming đòi
hỏi phải truyền tải dữ liệu với tốc độ cao đặc biệt với các video chất lượng cao.

3.5.2 Hiệu suất của giao thức VIRTUS
Việc đánh giá hiệu suất của giao thức VIRTUS để đưa ra những lợi thế của giao
thức. Với các thông số này, có thể hỗ trợ việc lựa chọn các giá trị cho các thông số


17
trong giao thức VIRTUS và sau đó so sánh với các phiên bản mà không có phần mở
rộng cũng như với trạng thái của các giải pháp tiên tiến khác. Việc so sánh hiệu suất
được chạy trong tình huống giống với thực tế và có mật độ xe khác nhau.
Hiệu suẩt của các giao thức được đo theo mất khung hình và độ trễ. Bên cạnh đó,
tính khả thi về mặt chi phí được coi xem xét bằng cách đo tỉ lệ giữa tổng số lần truyền
và các gói tin được gửi đi. Khung hình mất là tỷ lệ khung hình mà người nhận không
nhận được.

Tất cả các giải pháp đã sử dụng cùng một giao thức với vị trí được cập nhật trong
việc trao đổi giữa nút nguồn và nút đích. Giao thức này đã được chứng minh là có hiệu
quả như mô hình chuyển động khác không phải chịu tác động (hình 3.3(a)-3.3(c)).
3.6 ĐÁNH GIÁ VÀ NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN GIAO THỨC REACT-DIS

3.6.1 Đánh giá giao thức REACT-DIS và giao thức tràn lụt
Để đánh giá hiệu năng giao thức REACT-DIS, một cấu hình mô phỏng được lập
ra như sau: giả định rằng tất cả các nút biết vị trí của mình trong một không gian hai
chiều 750mx750m. Các nút có tầm nhìn thẳng và có phạm vi truyền dẫn giống nhau.
Để đơn giản thử nghiệm, chúng tôi chỉ định một nút phát gói và một nút khác là nút
nhận. Cả hai nút bắt đầu từ trung tâm của bản đồ và di chuyển theo hướng ngược lại
với tốc độ không đổi. Đồng thời, có hàng trăm các nút cố định phân bố đều trong
không gian 2D và đóng vai trò như các nút chuyển tiếp. Hình 3.4 cho thấy các cấu trúc
liên kết chung của các mô phỏng.

Hình 3.4 Mô phỏng cấu trúc liên kết

Có hai kịch bản chính được thiết kế dựa trên số lượng các nút chuyển tiếp từ
256 nút và 961 nút (xem bảng 3). Từ kịch bản 1 tới kịch bản 2, đại diện cho môi
trường mật độ thấp và môi trường mật độ cao.


18

Bảng 3.2 Các kịch bản mô phỏng

Kịch
bản
1
2

Số nút cho
mỗi hàng
16
31

Khoảng cách
theo mét(d)
50
25

Số hàng
16
31

Số nút
256
961

Vận tốc của nút nhận gói dữ liệu và các nút phát gói đều là 35,35 m/s trong tất cả
các mô phỏng. Các nút nhận gói tin đi về phía nút 0 và nút tạo gói về phía nút n trong
mô phỏng.
a, Các thông số của giao thức REACT-DIS
Bảng 3.3 Thông số của giao thức REACT-DIS
Ký
hiệu
R
Tmax

Bán kính

thời gian trễ tối đa

180 m
100 ms

Tmin

thời gian trễ tối thiểu

10 ms

Mô tả

Giá trị

r

xác suất giảm chuyển tiếp

10

k

dự kiến số lượng chuyển tiếp
yếu tố làm giảm chuyển tiếp

4

τ

Thuật toán
 distance 

t   1 
 Tmax  Tmin   Tmin
R 





1
count 1

r
1

 
1   c  k  *

ck
ck

0.1
Trong giao thức REACT-DIS, các giá trị sử dụng cho các thông số của ba thuật
toán được thể hiện trong Bảng 3.3. Bên cạnh các thông số trên, thời gian tối đa cho
một nút để ở lại trong chế độ chuyển tiếp (thời gian  ) là 100ms.
b, Cấu hình chung
Việc truyền dữ liệu sẽ bắt đầu một giây sau khi bắt đầu mô phỏng để tạo ra một
khoảng cách ban đầu giữa nút phát và nút thu nhưng vẫn giữ các nút trong phạm vi của

một chặng.
Bảng 3.4 cấu hình chung.
Thời gian gửi (ms)
Phạm vi truyền dẫn tối đa của WIFI
Số chặng được cho phép tối đa
Lịch sử thời gian chờ gói (ms)
Kích thước gói (byte)

100
250
m
4
2000
1000


19
c, Kết quả mô phỏng
So sánh kết quả của các mô phỏng với kịch bản 963 nút, tình trạng truyền gói
tin của giao thức tràn lụt kém hơn nhiều so với giao thức REACT-DIS. Mặc dù về mặt
lý thuyết mạng giao thức tràn lụt truyền nhiều hơn các gói tin, số các gói vận chuyển
chỉ là 498 gói tin với giao thức tràn lụt, trong khi với giao thức REACT-DIS 794 gói
được truyền trong mạng. Điều này chỉ ra rằng một vụ va chạm gói và mất dữ liệu là
tình trạng nghiêm trọng xảy ra trong mạng với giao thức tràn lụt.

Hình 3.5 Tình trạng truyền gói dữ liệu trong giao thức REACT-DIS và tràn lụt

Từ quan điểm thông lượng, với giao thức tràn lụt tốc độ dữ liệu của nút nhận
trong cả ba mô phỏng vẫn thấp khoảng 135Kbit/s, Với nghẽn mạng cao, gói va chạm
và phạm vi bao phủ nhỏ. Khi so sánh, với giao thức REACT-DIS là tốt hơn nhiều. Với

sự gia tăng về mật độ, thông lượng cũng tăng lên với việc truyền lại xảy ra do các nút
trong khu vực. Nói cách khác, các giao thức REACT-DIS linh hoạt hơn nhiều và có
khả năng mở rộng tốt hơn trong môi trường năng động.

Hình 3.6 Thông lƣợng – Giữa giao thức tràn lụt so với REACT-DIS


20
Tốc độ khi tới người sử dụng-(goodput) trong các mô phỏng với giao thức
REACT- DIS là 74Kbit/s trong mạng so sánh với giao thức tràn lụt 51Kbit/s. Từ sơ đồ
tỷ lệ mất gói tin, các tỷ lệ của mạng trong giao thức REACT-DIS là 7,3%, so sánh
rằng 36,6% cho giao thức tràn lụt. Do đó, hiệu suất tổng thể của giao thức REACTDIS là tốt hơn nhiều so với giao thức tràn lụt.

Hình 3.7 (a) Tỷ lệ mất gói Giữa giao thức Flooding và REACT-DIS – (b) Tốc độ khi tới
ngƣời sử dụng(goodput)

3.6.2 Nghiên cứu cơ chế báo nhận hạn chế tích hợp với giao thức REACTDIS để cải thiện chất lượng dịch vụ
cơ chế báo nhận hạn chế tích hợp với giao thức REACT-DIS được chọn để
nghiên cứu cải thiện hiệu suất của việc truyền dữ liệu. Trong giao thức REACT-DIS
với cơ chế ACK hạn chế, chỉ có nút nhận phát sóng một gói tin xác nhận đến các nút
lân cận sau khi đã nhận được gói tin. Các nút chuyển tiếp nhận các gói tin ACK sẽ
không chuyển tiếp các gói tin ACK thêm nữa. Với cơ chế báo nhận hạn chế, nút nguồn
có thể truyền gói tin ngay lập tức nếu nó nhận được gói tin báo nhận từ nút nhận. Cơ
chế này đẩy nhanh việc truyền dữ liệu khi nút nhận trong phạm vi của nút nguồn.
Đồng thời, thay vì vận chuyển các gói tin với số chặng tối đa, các nút chuyển tiếp sẽ
hủy việc chuyển tiếp khi không nhận được gói tin xác nhận từ nút nhận trước. Bằng
cách này phạm vi truyền tải tổng thể sẽ giảm và băng thông sẽ được giữ lại.
a, Giao thức REACT-DIS với cơ chế ACK hạn chế
Bên cạnh các tiêu chuẩn lựa chọn nút chuyển tiếp chính của giao thức REACTDIS, giao thức REACT-DIS với giới hạn ACK, có ba sự khác biệt so với giao thức
REACT-DIS sau khi liên quan đến các gói tin nhận:

21
Truyền tải nhanh một chặng
 Hàng đợi hủy truyền
 Điều kiện chặng cuối


Truyền tải nhanh trong phạm vi một chặng
Khi nút nhận nhận được gần đủ thông tin, nút gửi sẽ nhận được bản tin báo
nhận và khởi động một đường truyền mới ngay lập tức thay vì chờ một khoảng thời
gian cố định. Điều này sẽ thúc đẩy việc truyền dữ liệu bất cứ khi nào có thể. Việc
truyền tải nhanh sẽ tự động bị ngắt khi người gửi không còn nhận được các gói tin
ACK từ người nhận.
Hủy hàng đợi truyền
Căn cứ vào các gói tin nhận, các nút lân cận có thể nhận ra tình trạng tiếp nhận
của nút nhận. Nút sẽ hủy hàng đợi truyền nếu những gói dữ liệu đã được nhận và báo
nhận bởi nút nhận. Điều này sẽ tiết kiệm băng thông và giảm xác xuất của các vụ va
chạm.
Điều kiện chặng cuối
Chặng cuối sẽ bao gồm khu vực rộng lớn hơn nhiều so với các chặng ở trong.
Các phương pháp tiếp cận đề nghị giảm phạm vi truyền của nhiều chặng bằng một
chặng. Các nút sẽ ngừng chặng cuối nếu nó không nhận được gói tin xác nhận từ nút
nhận cho vài gói cuối cùng. Nếu không, nút sẽ hoàn thành chặng cuối cùng bằng cách
gửi các gói tin mới nếu họ nhận được gói tin ACK trước đó.
Do khả năng các gói tin bị mất, nút nhận cho phép truyền nhiều gói tin báo
nhận cho một gói dữ liệu giống nhau trong để tăng độ tin cậy của việc truyền thông tin
xác nhận.
b, Thực hiện
Để xác định giữa các gói dữ liệu và các gói tin báo nhận, một byte được thêm

trong tiêu đề gói tin. Giá trị 0 có nghĩa là gói dữ liệu và 1 là gói báo nhận ACK. Hình
3.8 cho thấy các tiêu đề được sử dụng cho REACT- DIS với giới hạn ACK.
Sender

Seq No.

Hop

X Position

Y Position

Packet-Type

Hình 3.8 Định dạng tiêu đề của giao thức REACT-DIS với giới hạn ACK

Các nút chuyển tiếp sẽ ghi nhận các gói dữ liệu và trạng thái ACK của nút trong
mô phỏng. Trong trường hợp các gói tin ACK được nhận trước một gói dữ liệu do hoạt
động đa chặng, các nút chuyển tiếp sẽ ghi lại các gói tin ACK.


22
c, Phân tích và kết luận
Tương tự như trên, ba mô phỏng đang chạy riêng với 258 nút, 963 nút và 2.603
nút. So với giao thức REACT-DIS, thông lượng của phương pháp tiếp cận mới tốt hơn
khi mật độ nút thấp nhưng là kém hơn khi mật độ nút tăng. Việc thực hiện lưu lượng
được cải thiện rất nhiều khi có 258 nút trong phạm vi mô phỏng. Với mức tăng 14%
của thông lượng, với lưu lượng đến 146Kbit/s, gấp đôi lưu lượng của giao thức
REACT-DIS. Tỷ lệ mất gói tin giảm tới 3,42% so với 11,5% của giao thức REACTDIS. Trong mô phỏng với 963 nút, lưu lượng là 98.6Kbit/s, không tốt như với 258 nút.
Nhưng vẫn cao hơn so với giao thức REACT-DIS 29%. Tỷ lệ mất gói giảm 1,22%, so

với giao thức REACT-DIS 4,48%

Hình 3.9 Thông lƣợng và tốc độ khi đến ngƣời sử dụng (goodput) – Giữa giao thức
REACT-ACK so với REACT-DIS với cơ chế ACK hạn chế

Hình 3.10 Tỉ lệ mất gói - Giữa giao thức REACT-ACK so với REACT-DIS với cơ chế
ACK hạn chế


23

3.7 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
Chương 3 đã trình bày về ba giao thức định tuyến nổi trội trong việc truyền
multicast là REACT-DIS, REDEC và trong việc truyền unicast là VIRTUS những giải
pháp này cung cấp khả năng truyền Video trong mạng VANET trên cơ sở cải thiện các
giao thức định tuyến phổ biến của VANET. Các điểm mới được chỉ ra và phân tích
dưới góc độ kỹ thuật và tương thích với môi trường ứng dụng giả định.
Trong chương này cũng đưa ra một số đánh giá về giao thức REACT-DIS và
nghiên cứu giải pháp cải thiện giao thức REACT-DIS của các tác giả.
REACT-DIS cho phép các gói tin được chuyển tiếp qua số chặng tối đa và theo
tất cả các hướng. Giao thức này cũng không có thông tin phản hồi từ nút nhận, do đó
nút gửi phát gói tin với một tần suất mặc định mặc dù nút tin đó đã được nhận. Điều
này dẫn tới việc các gói tin được chuyển tiếp đi qua rất nhiều chặng do đó gây lãng phí
băng thông và gây nên hiện tượng xung đột gói tin.
Để giải quyết các nhược điểm của REACT-DIS, thông tin phản hồi được sử
dụng để thông báo cho nút gửi hoặc các nút chuyển tiếp về trạng thái nhận. Giao thức
cải thiện được đề xuất nghiên cứu trong chương này là giao thức REACT-DIS với
thông tin phản hồi ACK hạn chế. Qua đánh giá mô phỏng đã cho thấy hiệu quả của
giao thức này có hiệu quả tốt hơn so với giao thức REACT-DIS như có thể truyền tải
dữ liệu nhanh hơn, tiết kiệm được băng thông và giảm xác suất của các vụ va chạm.

Tuy nhiên với mật độ nút cao thì giao thức mới này hoạt động không tốt, đây cũng là
một thách thức cần được nghiên cứu để cải thiện.