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

jos.hueuni.edu.vn Tập 134, Số 2A, 2025 7 công và duy trì độ tin cậy của liên kết khi kênh truyền suy giảm [7]. Các thuật toán điều khiển tốc độ bít truyền thống, như Auto Rate Fallback (ARF) hoặc Adaptive ARF (AARF), dựa trên xác nhận thành công (ACK) để quyết định tăng hoặc giảm tốc độ bít. Khi số lượng gói bị mất vượt quá một ngưỡng nhất định, thuật toán sẽ giảm tốc độ bít; ngược lại, nếu liên tiếp nhận được ACK thành công, tốc độ bít sẽ được tăng lên. Tuy nhiên, phương pháp điều chỉnh dựa trên ACK này có độ trễ cao vì cần nhiều gói dữ liệu để nhận diện sự thay đổi của kênh truyền. Điều này đặc biệt bất lợi trong FANET, nơi điều kiện kênh truyền biến động nhanh do sự di chuyển tốc độ cao của các UAV và ảnh hưởng của giao thoa tín hiệu. Nếu tốc độ bít không được điều chỉnh kịp thời, hiệu suất truyền dữ liệu có thể bị giảm đáng kể. Vì vậy, việc điều chỉnh kịp thời tốc độ bít trước khi chuyển gói dữ liệu, tùy theo tình trạng kênh truyền trong thiết kế giao thức định tuyến là cần thiết để cải thiện hiệu quả truyền tải dữ liệu trong FANET. Các phương pháp định tuyến dựa trên tô-pô, bao gồm định tuyến chủ ứng (proactive) và phản ứng (reactive), đã được nghiên cứu trong môi trường FANET. Tuy nhiên, định tuyến chủ ứng gây ra chi phí tín hiệu cao vì phải duy trì bảng định tuyến, trong khi định tuyến phản ứng chịu độ trễ lớn do quá trình tìm kiếm tuyến đường. Với đặc điểm di động cao và sự thay đổi liên tục của cấu trúc liên kết, chất lượng liên kết trong FANET, định tuyến dựa trên vị trí trở thành

một giải pháp hiệu quả hơn, giúp giảm chi phí điểu khiển và tăng tính linh hoạt trong định tuyến [8]. Một trong những giao thức phổ biến của nhóm này là GPSR (Greedy Perimeter Stateless Routing) [9], trong đó thông tin vị trí của nút được sử dụng để xác định next-hop (chặng kết tiếp) cho việc chuyển tiếp gói tin. GPSR chỉ dựa vào vị trí của nút láng giềng để chọn next-hop mà không xét đến chất lượng liên kết. Điều này có thể dẫn đến hai tình huống bất lợi: chọn một liên kết kém chất lượng, khiến quá trình chuyển tiếp gói tin thất bại, hoặc chọn một liên kết có chất lượng tốt nhưng lại truyền với tốc độ bít thấp, chưa khai thác tối đa băng thông. Khi xảy ra trường hợp liên kết kém chất lượng, quá trình chuyển tiếp gói tin có thể bị thất bại, và một giải pháp là giảm tốc độ bít để giảm thiểu lỗi gói và giúp gói tin được truyền lại thành công, từ đó tăng tỉ lệ chuyển gói thành công và giảm trễ. Ngược lại, đối với liên kết có chất lượng tốt nhưng tốc độ bít thấp, việc điều chỉnh tốc độ bít có thể giúp khai thác tối đa băng, từ đó tăng thông lượng và giảm độ trễ, nâng cao hiệu quả truyền tải dữ liệu trong mạng FANET. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất một cải tiến của giao thức GPSR [9] gọi là GPSR- RA (GPSR- Rate Adaptive), với cách tiếp cận thiết kế xuyên tầng. Thiết kế xuyên tầng (cross-layer design) là giải giúp tối ưu hóa hiệu năng mạng bằng cách cho phép các tầng trong mô hình mạng chia sẻ thông tin và điều chỉnh tham số thích ứng theo điều kiện thực tế, thay vì tách biệt như trong kiến trúc phân tầng truyền thống [10]. GPSR-RA giữ nguyên cơ chế định tuyến của GPSR

nhưng bổ sung thêm điều chỉnh tốc độ bít động dựa trên các ngưỡng SNIR (Signal-to-Noise-plus- Interference Ratio) của liên kết hiện tại đang được chọn để chuyển tiếp gói dữ liệu. SNIR được chọn vì là mô hình thường được dùng để đánh giá sự thành công của truyền dẫn không dây [11], [12], [13], [14].