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

Các công trình nghiên cứu phát triển CNTT và Truyền thông Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 14 - 
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 
well-known routing protocol, namely Ad hoc On-
Demand Distance Vector, as a solution to improve the 
performance of mobile ad hoc networks in 5G. We 
adapted the mobile agent technology and a novel 
metric for routing in those networks. The metric is a 
function of the loss rate, the bandwidth and the end-
to-end delay of the link. In deed, we established a new 
tunable parameter to obtain a tradeoff between 
throughput and delay when computing the new metric. 
As a result, any routing protocol using this metric can 
always choose a high-throughput and low-delay path 
between a source and a destination. Hence, the 
achievable performance of the mobile ad hoc 
networks in 5G has been improved remarkably with 
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 
đây, kiến trúc mạng coi thiết bị là trọng tâm sẽ thay 
thế kiến trúc mạng dựa trên các trạm cơ sở nhằm nâng 
cao khả năng phân phối gói tin. Các thiết bị di động 
cũng phải được trang bị tốt hơn để thích nghi với vai 
trò mới – là thành phần trung tâm của mạng, đồng thời 
cần thông minh hơn để hỗ trợ các công nghệ truyền 
thông hiệu quả, chẳng hạn như giao tiếp máy-máy, kết 
nối thiết bị-thiết bị và truyền thông đa điểm [1]. Theo 
[2], khác với các thế hệ trước đây, 5G sẽ là hệ thống 
công nghệ hợp nhất, định hướng mạnh mẽ đến khả 
năng tăng tốc độ truyền dữ liệu, giảm độ trễ, tiết kiệm 
năng lượng và chi phí. Bên cạnh đó, tổ chức mạng 
cũng phải đạt đến mức độ linh hoạt và thông minh 
chưa từng có. Trong số những kiểu mạng di động phổ 
biến hiện nay thì mạng di động tùy biến (Mobile Ad 
hoc Network - MANET) có nhiều đặc trưng về kiến 
trúc/tổ chức và hoạt động gần với mạng di động 5G 
[3] (xem Hình 1). Nghiên cứu trong lĩnh vực công 
nghệ luôn có tính kế thừa và phát triển, một số kết quả 
nghiên cứu về mạng MANET có thể được mở rộng 
cho mạng di động 5G [4]. 
Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu giao thức 
định tuyến cải thiện hiệu năng mạng MANET gắn với 
bối cảnh 5G. Lưu ý rằng hiệu năng của các mạng 
MANET nói chung khá thấp [5]. Do đó, nghiên cứu 
cải thiện hiệu năng mạng MANET luôn là hướng 
Hình 1. Kiến trúc mạng MANET. 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 15 - 
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 
ánh hiệu năng của mạng [6]. 
Trong một mạng MANET, vì các nút mạng phải 
hợp tác với nhau để truyền gói tin, giao thức định 
tuyến có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cải 
thiện hiệu năng mạng tại lớp 3 của mô hình OSI [6]. Ở 
phần tiếp theo, chúng tôi thiết lập một giao thức định 
tuyến mới, gọi là A_WCETT (Advance Weighted 
Cumulative Expected Transmission Time), trên cơ sở 
mở rộng các giao thức định tuyến đã biết dành cho 
mạng MANET. Ý tưởng chính của chúng tôi là dựa 
trên tác tử di động để dò tìm thông tin định tuyến tin 
cậy. Trước hết, chúng tôi khảo sát các giao thức định 
tuyến hiện có để xác định những giao thức định tuyến 
phù hợp nhất với đặc điểm của mạng MANET. Sau 
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 
tuyến đường đến nút đích. 
Quá trình khám phá tuyến đường được bắt đầu 
bằng việc nút nguồn gửi các gói tin quảng bá tìm 
đường RREQ (Route REQuest). Sau đó, các gói tin 
này sẽ được chuyển tiếp qua các nút trung gian để cuối 
cùng tới nút đích (Hình 2a). Nút đích hoặc nút trung 
gian (nút biết về tuyến đường đến đích) sẽ phản hồi 
bằng cách gửi gói tin định danh RREP (Route REPly) 
về nút nguồn. Khi nút nguồn nhận được gói tin RREP, 
tuyến đường được thiết lập và có thể bắt đầu truyền dữ 
liệu (Hình 2b). Bên cạnh chức năng khám phá tuyến 
đường, AODV và DSR còn có thủ tục bảo trì tuyến 
đường sử dụng các gói tin báo lỗi RERR (Route 
ERRor) [10]. 
Hình 2a. Phát quảng bá gói tin yêu cầu tìm đường 
RREQ. 
Hình 2b. Phát định danh gói tin RREP trả về 
thông tin đường đi. 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 16 - 
Mặc dù đều được thiết kế phù hợp với các đặc 
điểm của mạng MANET, giữa AODV và DSR có sự 
khác biệt. AODV không xây dựng trước một tuyến 
đường để truyền dữ liệu từ nguồn đến đích. Tuyến 
đường truyền sẽ được quyết định bởi mỗi nút mạng 
khi có dữ liệu đến, dựa vào các thông tin hiện trạng hệ 
thống mà nút đó thu được. Đồng thời, AODV còn sử 
dụng một chuỗi số tuần tự đích/nguồn để xác định ra 
tuyến đường mới cũng như tránh định tuyến lặp vòng. 
Trong khi đó, DSR xây dựng tuyến đường tại nút 
nguồn. Nút nguồn sẽ xác định đầy đủ chuỗi chặng 
(hop) từ nút nguồn tới nút đích để truyền tin. Do vậy, 
cấu trúc các gói tin RREQ và RREP của DSR phải 
được mở rộng thêm để chứa thông tin địa chỉ của các 
nút trung gian. Ngoài ra, khác với AODV không có cơ 
chế lưu trữ thông tin định tuyến, DSR duy trì một bộ 
nhớ tạm để lưu các tuyến đường và sử dụng chúng cho 
tới khi không còn hợp lệ. 
Cả AODV và DSR đều sử dụng ít tài nguyên, tiết 
kiệm năng lượng và hỗ trợ tốt các đặc tính của kiến 
trúc/tổ chức mạng tùy biến như: tự tổ chức, tự cấu 
hình và di động. Trong một so sánh hiệu năng (xem 
[10]), AODV phân phối được trên 90% gói tin, trong 
khi hiệu năng của DSR đạt giá trị tốt nhất khi số chặng 
trong tuyến đường thấp. Tuy nhiên, sử dụng AODV 
cho mạng MANET 5G sẽ có nhiều điểm thuận lợi hơn 
so với DSR. Lý do chính là vì quy mô lớn và tính chất 
biến động rất cao của mạng MANET 5G. Khi đó, quá 
trình khám phá tuyến đường của DSR có thể dẫn đến 
việc không thể đoán định độ dài của gói tin điều khiển 
cũng như gói tin dữ liệu. 
III. TÁC TỬ DI ĐỘNG 
Trong khoa học máy tính, tác tử là một thực thể 
(phần mềm/dữ liệu/gói tin) có khả năng hoạt động 
trong môi trường, tương tác với các tác tử khác hoặc 
thực hiện một mục tiêu cụ thể. Một tác tử di động ứng 
dụng trong môi trường mạng MANET là các gói tin 
nhỏ (gói tin thăm dò) được gửi theo chu kỳ giữa các 
nút lân cận để thu thập thông tin. 
Giải pháp sử dụng tác tử di động để điều khiển giao 
thức định tuyến được đề xuất gần đây [11-13]. Trong 
[11], nhóm nghiên cứu công bố một giao thức cải tiến 
của AODV, gọi tắt là MAR-AODV (Mobile Agent -
AODV). Giao thức này sử dụng một thuật toán dựa 
trên tác tử di động nhằm nâng cao hiệu quả giao thức 
định tuyến AODV trong mạng MANET. Trọng tâm 
của thuật toán là hàm đánh giá mật độ lưu lượng qua 
mỗi nút mạng nhằm cân bằng lưu lượng giữa các nút 
trong toàn mạng và giảm tắc nghẽn. Kết quả mô phỏng 
cho thấy, giao thức định tuyến MAR-AODV có xác 
suất nghẽn gói tin nhỏ hơn giao thức AODV gốc. Các 
công trình còn lại đề xuất các giao thức nhằm giảm độ 
trễ và tiết kiệm năng lượng dựa trên tác tử di động 
(xem thêm [12, 13]). 
Như đã trình bày trong phần giới thiệu, hướng 
nghiên cứu cải thiện hiệu năng mạng MANET 5G 
đang diễn ra hết sức sôi động. Một trong các giải pháp 
cải thiện hiệu năng mạng MANET là tìm một thông số 
định tuyến tối ưu, có khả năng phản ánh độ tin 
cậy/băng thông của tuyến đường hơn là dựa vào thông 
tin về số chặng gói tin phải đi qua. Hơn nữa, do đặc 
tính di động trong môi trường mạng MANET, các nút 
mạng liên tục di chuyển làm thay đổi cấu hình mạng. 
Do đó, để các nút mạng có thể cập nhật thông tin về 
đường đi trước khi ra quyết định định tuyến, các nút 
mạng lân cận phải liên tục trao đổi thông tin. Chúng 
tôi đề xuất sử dụng một tác tử di động để cập nhật các 
thông tin này. 
Hình 3 trình bày cấu trúc một tác tử di động do 
chúng tôi đề xuất. Trong đó, trường Timestamp được 
dùng để xác định khoảng thời gian cần truyền một gói 
tin giữa hai nút lân cận. Ý nghĩa của các trường còn lại 
tương tự như mô tả trong [11]. Có hai loại tác tử, lần 
lượt được chúng tôi đặt tên là A_Request và A_Reply, 
tương ứng với hai nhiệm vụ: yêu cầu thông tin và trả 
lời thông tin. Chúng tôi thiết lập để cứ mỗi 20 ms, một 
nút mạng bất kỳ gửi các gói tin thăm dò A_Request 
đến các nút lân cận với nó. Khi nhận được gói tin 
A_Request, các nút lân cận có nhiệm vụ gửi trả về gói 
tin A_Reply để cung cấp thông tin cho nút yêu cầu. 
Dựa trên các thông tin thu thập được, mỗi nút sẽ ra 
quyết định lựa chọn tuyến đường phù hợp nhất. 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 17 - 
IV. GIAO THỨC A_WCETT 
Các thông số định tuyến được sử dụng trong mạng 
MANET phải phản ánh được chất lượng, độ ổn định 
của các kết nối, số chặng gói tin phải đi qua. Trong 
mục này, chúng tôi đề xuất giao thức sử dụng trọng số 
tích lũy dự kiến thời gian truyền WCETT (Weighted 
Cumulative Expected Transmission Time) để tìm các 
tuyến đường có thông lượng đầu cuối cao. Trước hết, 
giao thức tiến hành gán trọng số cho chặng dựa trên 
chất lượng của mỗi kết nối. Sau đó, những trọng số 
này được kết hợp để lựa chọn ra tuyến đường phù hợp 
nhất. Phương pháp tính toán cụ thể được chúng tôi 
trình bày trong các mục sau đây. 
A. Số lần truyền dự kiến 
Theo định nghĩa của IETF về AODV [8], chi phí 
của một tuyến đường được tính bằng tổng số chặng (số 
hop) mà gói tin phải đi từ nguồn đến đích. Tuy nhiên, 
quyết định lựa chọn tuyến đường dựa trên chi phí này 
chưa phải là phương án tối ưu. Để cải thiện hiệu năng 
mạng MANET, Couto và nhóm nghiên cứu [14] đề 
xuất một tham số định tuyến mới để tính chi phí 
đường đi là ETX (Expected Transmission Count). 
ETX là số lần truyền dự kiến tại lớp liên kết cần thiết 
để truyền tải thành công một gói tin trên một kết nối, 
bao gồm cả truyền lại. ETX của một tuyến đường là 
tổng ETX của mỗi kết nối trong tuyến đường đó. Ví 
dụ, ETX của một tuyến đường gồm 3 chặng với các 
kết nối hoàn hảo là 3; ETX của tuyến đường một 
chặng với tỷ lệ phân phối gói tin thành công 50% là 2. 
Để xác định ETX, mỗi nút gửi các gói tin nhỏ để 
thăm dò tới các nút láng giềng. Sau đó, dựa vào số gói 
tin thăm dò gửi đi và số gói tin phản hồi nhận được, 
mỗi nút đánh giá được khả năng truyền tin thành công. 
Lần lượt ký hiệu và là xác suất gửi một gói dữ 
liệu thành công và xác suất gói tin ACK nhận được 
thành công. Khi đó, xác suất dự kiến một sự kiện 
truyền/nhận thành công trên một kết nối là × . Số 
lần truyền dự kiến trên kết nối (một kết nối giữa hai 
nút liền kề) được xác định theo công thức sau: 
 ( ) 
 (1) 
ETX của tuyến đường p, là tổng các ETX của mỗi 
kết nối l, với l thuộc vào p. 
 ( ) ∑ ( ) (2) 
Giao thức định tuyến lựa chọn tuyến đường dựa 
trên thông tin về tỉ lệ phân phối gói tin trên mỗi kết 
nối. Chi phí ETX là thích hợp hơn so với chi phí sử 
dụng số chặng. Các kết quả mô phỏng trong [14] cho 
thấy hiệu năng mạng MANET được cải thiện rõ rệt khi 
sử dụng chi phí ETX thay vì sử dụng số chặng. Tuy 
nhiên, chi phí ETX có hạn chế khi chỉ xem xét tỷ lệ 
phân phối gói tin mà chưa xét đến tốc độ truyền dữ 
liệu (ảnh hưởng của trễ truyền dẫn). 
B. Dự kiến thời gian truyền 
Chi phí ETT (Expected Transmission Time) sau đó 
đã được đề xuất trong [15] để cải thiện hạn chế của 
ETX. Ở đây, ETT tích hợp tốc độ truyền dữ liệu của 
kết nối vào ETX. Nói cách khác, ETT được xác định 
bằng ETX (số lần truyền dự kiến trên mỗi kết nối) 
nhân với băng thông của kết nối để thu được chi phí 
thời gian cần thiết cho việc truyền một gói tin trên một 
kết nối. Ký hiệu S là kích cỡ của gói tin (ví dụ, 1024 
byte) và B là băng thông trên kết nối l. ETT của kết 
nối l được xác định theo công thức sau: 
 ( ) ( ) ( ) (3) 
Bằng việc đưa băng thông kết nối vào tính toán chi 
phí của đường đi, chi phí ETT không những ràng buộc 
các can thiệp vật lý (liên quan đến tỷ lệ tổn thất gói 
tin), mà còn chịu ảnh hưởng từ chất lượng mỗi kết nối. 
Hình 3. Đề xuất cấu trúc của tác tử di động: a) A_Request; b) A_Reply. 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 18 - 
C. Trọng số tích lũy thời gian truyền 
Khi sử dụng ETT, chi phí của một tuyến đường 
bằng tổng chi phí của các kết nối thuộc tuyến đường 
đó. Tuy nhiên, chi phí thực sự có thể khác với chi phí 
tính toán được do chưa tính đến nhiễu đồng kênh khi 
các nút mạng sử dụng cùng một kênh truyền. Để cải 
thiện điều này, chi phí trọng số tích lũy thời gian 
truyền (WCETT) [15] được đề xuất với mục đích đặc 
biệt là giảm nhiễu đồng kênh. Giải pháp thực hiện là 
cố gắng giảm thiểu số lượng các nút sử dụng cùng một 
kênh trên toàn tuyến đường. Kỹ thuật cụ thể được triển 
khai là dùng một trọng số bình quân để cân bằng 
giữa tổng chi phí toàn tuyến với ảnh hưởng của kênh 
bị thắt nút cổ chai. Về chi tiết, [15] không đưa ra cách 
xác định giá trị , nhưng dựa trên kết quả thực nghiệm 
để xác định là phù hợp. 
Xét một tuyến đường gồm P chặng, tổng thời gian 
truyền của các chặng cùng trên kênh j (giả sử hệ thống 
có tối đa k kênh) được xác định như sau: 
 ∑ ( ) (4) 
Chúng ta dễ dàng nhận thấy, thông lượng toàn 
tuyến sẽ bị chi phối bởi kênh nút cổ chai (kênh j có giá 
trị lớn nhất). Chúng tôi đề xuất sử dụng một trọng 
số bình quân α giữa giá trị lớn nhất và tổng các 
ETT trên một tuyến. Gọi hàm tính chi phí của giao 
thức WCETT mở rộng là A_WCETT, ta có công thức: 
{
∑ ( ) 
 (
)∑ ( ) (
) 
 (5) 
Có hai cách để giải thích cách xác định thông số α. 
Thứ nhất, chúng ta có thể xem nó như là sự cân bằng 
ảnh hưởng đối với thông lượng toàn tuyến giữa kênh 
nút cổ chai và các kênh khác trong tuyến. Thứ hai, 
xem nó là sự thể hiện mối quan hệ giữa chặng có ảnh 
hưởng nhất đến thông lượng toàn tuyến. Trọng số bình 
quân có thể được xem là nỗ lực để cân bằng hai vấn đề 
này. Mặt khác, tổng thời gian truyền trên toàn tuyến P 
(∑ ( ) ) thường luôn lớn hơn thời gian truyền 
trên kênh có kết nối thắt nút cổ chai ( 
 ) nhiều 
lần. Do đó, để đảm bảo sự cân bằng ảnh hưởng giữa 
hai yếu tố này, chúng tôi xác định hệ số ràng buộc α 
như công thức (5). Ví dụ cụ thể về cách tính toán giá 
trị A_WCETT với các giá trị α khác nhau được trình 
bày trong Hình 4. 
Tuyến 
Tổng 
ETT 
Max 
(Xj) 
A-
WCETT 
(α=1) 
A-
WCETT 
(α=2) 
A-
WCETT 
(α=5) 
1 27 22 24,5 25,3 26,2 
2 33 22 27,5 29,3 31,2 
3 34 20 27 29,3 31,7 
4 8 4 6 6,7 7,3 
Hình 4. Minh họa về ảnh hưởng của thông số α đến 
chi phí A_WCETT. 
V. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH 
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. 
Các giao thức định tuyến được thử nghiệm lần lượt là: 
AODV, WCETT và giao thức do chúng tôi đề xuất ở 
Mục IV, gọi là A_WCETT. 
Hệ thống mô phỏng của chúng tôi gồm 100 nút di 
động được bố trí ngẫu nhiên trong vùng có diện tích 
500 m × 500 m. Chúng tôi sử dụng chuẩn IEEE 
802.11b ở tốc độ 11 Mbit/s và sử dụng kiểu lưu lượng 
truyền UDP. Mô phỏng được thực hiện trong 150 giây. 
Số lượng các lưu lượng đo là 5, 10, 15, 20, 25 và 30. 
Các thông số mô phỏng được tóm tắt trong Bảng 1. 
S
S
S
S
2.
1.
3.
4.
ETT = 1 ETT = 5 ETT = 12
D
ETT = 1 ETT = 5 ETT = 12
D
ETT = 6
ETT = ETT = 7 ETT = 11
D
ETT = 7
ETT = 2 ETT = 2 ETT = 2
D
ETT = 2
Kênh Kênh 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 19 - 
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 
giao thức AODV. Điều này phản ánh kết quả thực 
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 5a. Đánh giá hiệu năng dựa theo tiêu chí: Trễ 
trung bình. 
Hình 5b. Đánh giá hiệu năng dựa theo tiêu chí: 
Thông lượng trung bình. 
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 
thức còn lại. Cụ thể, A_WCETT và WCETT có thông 
lượng cao hơn gần 3 lần giao thức AODV. Tuy nhiên, 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 20 - 
khi số kết nối đầu-cuối tăng, thông lượng hệ thống của 
cả ba giao thức đều giảm. Đặc biệt, khi số này tăng 
đến 25, thông lượng hệ thống giảm mạnh do khả năng 
xung đột môi trường và tắc nghẽn hệ thống cao hơn. 
Trong trường hợp số kết nối đầu-cuối quá lớn, mạng 
MANET có xu hướng tắc nghẽn trên diện rộng và 
A_WCETT sẽ không cải thiện được hơn WCETT. 
Thí nghiệm thứ 3 được chúng tôi sử dụng để đánh 
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 
thấy: tỉ lệ phân phối gói tin của cả ba giao thức đều rất 
cao khi số lưu lượng truyền thấp, đạt gần 99%. Khi số 
lưu lượng tăng lên đến 25, tỉ lệ phân phối gói tin có xu 
hướng giảm mạnh. 
Kết quả mô phỏng chi tiết cho thấy: giao thức 
A_WCETT cải thiện độ trễ và thông lượng tốt hơn 
giao thức WCETT do được tối ưu về tham số α. Hai 
giao thức A_WCETT và WCETT hoạt động đa kênh 
nên tăng thông lượng và giảm tắc nghẽn toàn hệ 
thống. Nhờ những cải tiến đó mà chúng đạt được thời 
gian trễ thấp và thông lượng cải thiện rất nhiều lần so 
với giao thức AODV. Một vấn đề rất cần quan tâm đối 
với hiệu quả của giao thức A_WCETT, đó là chi phí 
hệ thống liên quan đến sử dụng tác tử di động. Tuy 
nhiên, các tác giả [11] đã chứng minh được rằng việc 
tích hợp tác tử di động chỉ làm tăng độ trễ truyền tải, 
nhưng mức độ tăng không đáng kể. 
VI. KẾT LUẬN 
Trong công trình này, chúng tôi đã đề xuất một 
giao thức định tuyến theo yêu cầu cho mạng MANET, 
gọi là A_WCETT. Giao thức này được cải tiến từ 
AODV, hoạt động đa kênh và dựa trên tác tử di động. 
Kết quả thực nghiệm cho thấy, giao thức của chúng tôi 
với các cải tiến về tham số α và định tuyến dựa trên 
tác tử di động cho các kết quả cải thiện hiệu năng tốt 
hơn giao thức WCETT. Kết quả thực nghiệm cũng 
chứng minh hai giao thức A_WCETT và WCETT cho 
giá trị thông lượng cao hơn và độ trễ thấp hơn nhiều 
lần giao thức AODV. Tuy nhiên, vấn đề bảo mật 
thông tin khi định tuyến dựa trên tác tử di động chưa 
được xem xét. Trong thời gian tiếp theo, chúng tôi sẽ 
tập trung vào việc đề xuất các giao thức định tuyến có 
khả năng bảo mật trong mạng thế hệ mới. 
LỜI CẢM ƠN 
Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Quỹ học bổng 
Motorola Solutions đã tài trợ một phần kinh phí cho 
nghiên cứu này. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] F. BOCCARDI et al., “Five Disruptive Technology 
Directions for 5G”. IEEE Commun. Mag., vol. 52, no. 
2, pp. 74–80, 2014. 
[2] J. G. ANDREWS et al., “What Will 5G Be?”. IEEE 
Journal on Selected Areas in Communications, vol. 32, 
no. 6, pp. 1065-1082, 2014. 
[3] J. LIU, H. NISHIYAMA, N. KATO, T. KUMAGAI, 
A. TAKAHARA, “Toward Modeling Ad Hoc 
Networks: Current Situation and Future Direction”. 
IEEE Wireless Communications, vol. 20, no. 6, pp. 51-
58, 2013. 
[4] N.D. HAN, C. YOUNGHWA, J. MINHO, “Green Data 
Centers for Cloud-Assisted Mobile Ad-Hoc Network in 
5G”. IEEE Network, vol. 29, no. 2, pp. 70-76, 2015. 
[5] J. LI, B. CHARLES, S.J.D.C. DOUGLAS, H.I. LEE, 
M. ROBERT, “Capacity of Ad Hoc Wireless 
Networks”. In Proceedings of ACM MobiCom, USA, 
2011, pp. 61-69. 
[6] M. GARETTO, P. GIACCONE, E. LEONARDI, “On 
the Capacity of Ad Hoc Wireless Networks Under 
General Node Mobility”. In Proceedings of IEEE 
INFOCOM, AK, 2007, pp. 357-365. 
[7] M. GROSSGLAUSER, D.N.C. TSE, “Mobility 
Increases The Capacity of Ad Hoc Wireless 
Networks”. IEEE/ACM Transactions on Networking, 
vol. 10, no. 4, pp. 477-486, 2002. 
[8] RFC3561, “https://www.ietf.org/rfc/rfc3561.txt”, 
accepted 19/10/2014. 
[9] RFC4728, “https://www.ietf.org/rfc/rfc4728.txt”, 
accepted 19/10/2014. 
[10] S. SALIM, S. MOH, “On-Demand Routing Protocols 
for Cognitive Radio Ad Hoc Networks”. EURASIP 
Journal on Wireless Communications and Networking, 
vol. 2013, no. 1, pp. 1-10, 2013. 
Các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNTT-TT Tập V-1, Số 17 (37), tháng 6/2017 
- 21 - 
[11] CUNG TRONG CUONG, VO THANH TU, 
NGUYEN THUC HAI, “MAR-AODV: Innovative 
Routing Algorithm in MANET Based on Mobile 
Agent”. In Proceedings of IEEE WAINA, Spain, 2013, 
pp. 62-66. 
[12] ISHIZUKA et al., “A Mobile Agent Creation 
Mechanism for Service Collection and Dissemination 
in Heterogeneous MANETs”. In Proceedings of IEEE 
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. 
[14] D.S.J. DE COUTO, D. AGUAYO, J. BICKET, R. 
MORRIS, “A High Throughput Path Metric for Multi-
Hop Wireless Routing”. In Proceedings of ACM 
MobiCom, USA, 2003, pp. 134-146. 
[15] R. DRAVES, J. PADHYE, B. ZILL, “Routing in 
Multi-Radio, MultiHop Wireless Mesh Networks”. In 
Proceedings of ACM MobiCom, USA, 2004, pp. 114-
128. 
Nhận bài ngày: 06/07/2016 
SƠ LƯỢC VỀ TÁC GIẢ 
VŨ KHÁNH QUÝ 
Sinh năm 1982. 
Tốt nghiệp trường ĐH Sư 
phạm Kỹ thuật Hưng Yên năm 
2007, nhận bằng thạc sỹ năm 
2012, hiện là nghiên cứu sinh 
tại Học viện Công nghệ Bưu 
chính Viễn thông. 
Lĩnh vực nghiên cứu: Phân 
tích và đánh giá hiệu năng mạng, mô hình và các thuật 
toán định tuyến tiết kiệm năng lượng, cải thiện hiệu 
năng mạng thế hệ mới. 
Email: quyvk@utehy.edu.vn 
NGUYỄN ĐÌNH HÂN 
Sinh năm 1977. 
Tốt nghiệp ĐH Quốc Gia Hà 
Nội năm 2000, cao học tại AIT 
năm 2005; nhận bằng Tiến sỹ tại 
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. 
Lĩnh vực nghiên cứu: Lý thuyết mã và ứng dụng, bảo 
mật máy tính và mạng, giao tiếp không dây, tính toán 
di động và đám mây, Internet nhận thức. 
Email: nguyendinhhan@utehy.edu.vn 
NGUYỄN TIẾN BAN 
Sinh năm 1967 
Tốt nghiệp trường ĐH kỹ thuật 
điện Leningrad (LETI), Liên xô 
cũ năm 1991; nhận học vị Tiến 
sỹ tại trường ĐH Viễn thông 
Quốc gia Saint-Petersburg 
(SUT), Liên bang Nga năm 
2003. 
Hiện là giảng viên Khoa Viễn thông 1, Học viện Công 
nghệ Bưu chính Viễn thông. 
Lĩnh vực nghiên cứu: Phân tích và đánh giá hiệu năng 
mạng, thiết kế và tối ưu hóa mạng, mô hình hóa và mô 
phỏng các hệ thống viễn thông. 
Email: bannt@ptit.edu.vn