GPSR-RA: GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN VỊ TRÍ KẾT HỢP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ BÍT KÊNH TRUYỀN CHO FANET SỬ DỤNG MÔ HÌNH THIẾT KẾ XUYÊN TẦNG

Mai Cường Thọ và CS. Tập 134, Số 2A, 2025 6 effects, significantly impact data transmission efficiency. This paper proposes the GPSR-RA protocol. This paper proposes the GPSR-RA (GPSR with BitRate Adaptation) ), an enhancement of the GPSR protocol, designed to adjust the bitrate during data transmission based on link quality. GPSR-RA dynamically adjusts the bitrate by utilizing the SNIR (Signal- to-Noise-plus-Interference Ratio) parameter to select an optimal bitrate, thereby improving packet delivery ratio, reducing latency, and maximizing bandwidth utilization. GPSR-RA retains the routing mechanism of GPSR but incorporates a dynamic bitrate adjustment mechanism based on SNIR and the adjustment thresholds for increasing or decreasing at each bitrate. GPSR-RA collects SNIR information from the physical layer via Hello packets and stores it in the neighbor table. The SNIR is then passed this information to the MAC layer immediately after the next-hop node is determined. The bitrate adjustment module (MACSnir-RA) in GPSR-RA actively increases or decreases the bitrate according to the SNIR value, enabling the system to respond promptly to changes in the link quality, and thus improve network performance. Simulation results on the OMNeT++ platform demonstrate that GPSR-RA significantly enhances packet delivery ratio, increases network throughput, and reduces end to end delay compared to GPSR. Keywords: FANET routing, GPSR, bitrate adaptative control, cross-layer design 1 Giới thiệu FANET (Flying Ad-Hoc Network) là một dạng mạng tùy biến di động không dây (MANET

- Mobile Ad-hoc Network) khi nút mạng là các thiết bị bay không người lái (UAV - Unmanned Aerial Vehicles) hay Drone, ít nhất một UAV kết nối trực tiếp với trạm điều khiển mặt đất (GCS - Ground Control Station) hoặc vệ tinh [1], [2]. Với đặc điểm tự cấu hình để tạo thành mạng mà không cần cơ sở hạ tầng, FANET được sử dụng trong nhiều ứng dụng dân sự và quân sự, như tìm kiếm và cứu hộ, giám sát và trinh sát, mạng truyền thông trong các tình huống khẩn cấp [3]. Tính hiệu quả truyền dữ liệu đầu-cuối trong FANET phụ thuộc vào các giao thức truyền thông, bao gồm giao thức định tuyến, giao thức MAC và giao thức tầng vật lý. Giao thức định tuyến chịu trách nhiệm xác định lộ trình truyền dữ liệu đến đích, trong khi hai tầng còn lại đảm nhiệm việc quản lý truyền dữ liệu trên từng liên kết. Tuy nhiên, sự thay đổi liên tục của cấu trúc liên kết do vận tốc cao và quỹ đạo di chuyển không cố định của UAV làm suy giảm tính ổn định và chất lượng của các tuyến đường, gây ra thách thức đáng kể đối với quá trình định tuyến. Vì vậy, nghiên cứu và cải tiến các thuật toán định tuyến nhằm thích ứng với đặc thù của FANET đang là một chủ đề nhận được sự quan tâm lớn từ các nhà nghiên cứu định tuyến [4], [5], [6]. Các nghiên cứu hiện có cho thấy, các thuật toán định tuyến đề xuất cho FANET thường dừng ở việc ra quyết định định tuyến tại tầng mạng mà chưa quan tâm đến tối ưu hiệu quả của quá trình diễn ra sau đó tại các tầng dưới, đặc biệt là tầng liên kết dữ liệu và tầng vật lý. Các chuẩn IEEE 802.11 hiện nay đều hỗ trợ nhiều tốc độ bít (multi-bitrate), cho phép các thiết bị thay

đổi tốc độ bít linh hoạt nhằm thích ứng với điều kiện kênh truyền. Cơ chế này giúp cải thiện thông lượng mạng và giảm độ trễ khi chất lượng kênh tốt, đồng thời tăng tỷ lệ chuyển gói thành