- CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG HÌNH LƢỚI KHÔNG DÂY QUA KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN QOS. - 1.3 KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN QOS. - 1.3.1 Kỹ thuật định tuyến. - 1.3.2 Kỹ thuật định tuyến QoS. - CHƢƠNG 4: ĐỀ XUẤT THAM SỐ ĐỊNH TUYẾN QOS CẢI THIỆN HIỆU NĂNG MẠNG HÌNH LƢỚI KHÔNG DÂY. - 4.2 ĐỊNH TUYẾN TRONG WMN. - 4.2.1 Giao thức định tuyến. - 4.2.2 Tham số định tuyến. - 4.3 ĐỀ XUẤT THAM SỐ ĐỊNH TUYẾN IARM. - (Giao thức định tuyến) vectơ khoảng cách tuần tự đích DSR Dynamic Source Routing (Giao thức) định tuyến nguồn. - (Giao thức) định tuyến trạng thái liên kết Hazy-Sighted. - IAR Interference Aware Routing (Tham số) định tuyến phản ánh nhiễu. - Tham số định tuyến phản ánh nhiễu. - OLSR Optimized Link State Routing (Giao thức) định tuyến trạng thái liên kết tối ƣu. - Hình 4.1: Tính tuần tự của tham số định tuyến. - Bảng 4.2: Các nội dung sửa đổi để gửi nhận bản tin định tuyến. - Bảng 4.3: Các nội dung sửa đổi để cập nhật thông tin định tuyến. - Bảng 4.4: Các nội dung sửa đổi để tính toán định tuyến. - Các kết quả mô phỏng đã chỉ ra giao thức định tuyến. - OLSR với tham số định tuyến đề xuất đạt đƣợc mức cải thiện đáng kể khi so sánh với giao thức định tuyến OLSR nguyên gốc.. - Nghiên cứu, khảo sát các giao thức định tuyến và các tham số định tuyến QoS trong WMN của một số tác giả trƣớc. - Từ đó, đề xuất một tham số định tuyến QoS mới chứa thành phần phản ánh nhiễu và tích hợp với giao thức định tuyến OLSR để cải thiện hiệu năng mạng hình lƣới không dây trên cơ sở của tiêu chuẩn IEEE 802.11.. - 1.3 KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN QOS 1.3.1 Kỹ thuật định tuyến. - Định tuyến là một tiến trình lựa chọn đƣờng cho các gói tin chuyển tiếp qua mạng. - tục trao đổi và cập nhật thông tin, thuật toán tính toán đƣờng dẫn và tham số định tuyến. - a, Giao thức định tuyến. - Trong mạng hình lƣới không dây, các giao thức định tuyến đƣợc phân loại dựa trên phƣơng pháp thu thập thông tin định tuyến. - Các giao thức định tuyến trong WMN đƣợc phân thành ba loại: (i) giao thức định tuyến theo bảng (proactive), (ii) giao thức định tuyến theo yêu cầu (reactive) và (iii) giao thức định tuyến lai ghép (hybrid). - Các giao thức định tuyến điển hình sử dụng trong WMN sẽ đƣợc trình bày chi tiết trong chƣơng 4.. - b, Thuật toán định tuyến. - c, Tham số định tuyến. - Tùy thuộc vào từng hạ tầng mạng và mục tiêu tối ƣu mà các giao thức định tuyến sử dụng các tham số định tuyến khác nhau. - Với khía cạnh (i), một số điều kiện cơ bản phải đƣợc tính toán tới trong tham số định tuyến gồm:. - Dƣới khía cạnh hiệu năng đƣờng dẫn (ii), tham số định tuyến phải phản ánh đƣợc một số đặc tính cơ bản nhƣ:. - Vì vậy, tham số định tuyến cần phản ánh nhanh và chính xác chất lƣợng liên kết nhằm nâng cao hiệu năng đƣờng dẫn.. - Các phân tích, khảo sát về các tham số định tuyến cụ thể của các tác giả trƣớc cùng với kết quả mô. - phỏng sẽ đƣợc trình bày trong chƣơng 4 của luận án là các minh chứng ƣu, nhƣợc điểm của tham số định tuyến mới.. - Trên cơ sở đó, xác định mục tiêu xây dựng tham số định tuyến QoS phản ánh chất lƣợng liên kết dƣới tác động của nhiễu trên cơ sở mô hình giải tích sẽ đƣợc trình bày chi tiết trong các chƣơng sau. - Kết quả tính toán thu đƣợc từ mô hình giải tích là tiền đề xây dựng một tham số định tuyến mới trong WMN ở chƣơng tiếp theo của luận án.. - chất lƣợng liên kết sẽ đƣợc phản ánh thông qua một tham số định tuyến phục vụ cho mục tiêu nâng cao hiệu năng mạng trong chƣơng tiếp theo. - Trƣớc khi đƣa ra đề xuất, mục tiếp theo sẽ tóm lƣợc một số giao thức định tuyến và tham số định tuyến thông dụng của các nghiên cứu trƣớc. - sửa đổi cần thiết để tích hợp tham số định tuyến đề xuất vào giao thức định tuyến OLSR. - a, Các giao thức định tuyến theo yêu cầu. - Trong các giao thức định tuyến theo yêu cầu, các đƣờng dẫn chỉ đƣợc tìm kiếm khi có yêu cầu. - Source Routing) và giao thức định tuyến vectơ khoảng cách theo yêu cầu AODV (Adhoc Ondemand Distance Vector).. - Giao thức định tuyến nguồn động DSR là một giao thức định tuyến theo yêu cầu đơn hƣớng. - Vì vậy, lƣợng thông tin tiêu đề định tuyến sẽ đƣợc giảm thiểu. - b, Các giao thức định tuyến theo bảng. - Các nút mạng sử dụng thông tin trong bảng định tuyến làm thông số đầu vào cho các tính toán đƣờng dẫn ngắn nhất. - Giao thức định tuyến DSDV yêu cầu mỗi một nút duy trì một bảng định tuyến để chuyển tiếp các gói tin và kết nối tới các nút khác. - c, Các giao thức định tuyến lai ghép. - Mỗi nhóm giao thức định tuyến đều có các ƣu nhƣợc điểm trái ngƣợc nhau.. - Các giao thức định tuyến theo bảng có thể cho mức hiệu năng mạng tốt hơn khi có thông tin cấu hình toàn mạng. - Để nâng cao hiệu năng mạng, các tham số định tuyến cần phản ánh chính xác trạng thái của mạng nhằm đƣa ra các quyết định chọn đƣờng tối ƣu cho các luồng lƣu lƣợng trong mạng.. - Dƣới góc độ ảnh hƣởng của nhiễu tới chất lƣợng liên kết, các tham số định tuyến đƣợc đề xuất bởi các nghiên cứu gần đây có thể phân thành hai loại:. - a, Tham số định tuyến không phản ánh nhiễu. - Ƣu điểm của tham số định tuyến ETX gồm: lựa chọn đƣợc đƣờng dẫn có thông lƣợng cao và số bƣớc nhảy tối thiểu. - Tuy nhiên, nhƣợc điểm của ETT gồm: ETT không đánh giá hiện tham số tải định tuyến. - Các vấn đề về nhiễu không đƣợc phản ánh trong tham số định tuyến này.. - b, Tham số định tuyến phản ánh nhiễu. - Trong [91] đề xuất tham số định tuyến phản ánh nhiễu iAWARE nhƣ sau:. - Tham số định tuyến nhiễu dự đoán I (Interference) đƣợc thể hiện qua công thức dƣới đây [42]. - (4.4) Tham số định tuyến nhiễu I(i,j) tính toán đơn giản tƣơng tự nhƣ phƣơng pháp tính ETX. - Tham số định tuyến I(i,j) bảo toàn đƣợc tính thứ tự và không dẫn tới bài toán NP-complete. - Tham số định tuyến phản ánh nhiễu IAR (Interference Aware Routing) sử dụng phƣơng pháp thăm dò để đánh giá mức nghẽn liên kết do nhiễu từ các nút khác. - Tham số định tuyến hiệu năng liên kết kỳ vọng ELP (Expected Link Performance) tính toán lƣợng nhiễu trong vùng tranh chấp dựa trên tỷ số nhiễu trung bình AIR (Average Interference Ratio). - Nếu sử dụng đơn lẻ phƣơng pháp dự đoán nhiễu nhƣ tham số định tuyến I sẽ cho độ tin cậy thấp và không phản ánh đƣợc trực tiếp chất lƣợng liên kết.. - Vì vậy, nghiên cứu sinh sử dụng mô hình giải tích IEEE 802.11 DCF để đƣa ra các kết quả dự đoán nhiễu và tích hợp vào tham số định tuyến.. - Với tiếp cận xuyên lớp lỏng, tham số định tuyến đề xuất đƣợc tính toán bởi thuật toán định tuyến truyền thống. - Với mô hình giải tích IEEE 802.11 DCF đƣợc trình bày trong chƣơng 3 của luận án, chất lƣợng liên kết thể hiện trong tham số định tuyến IARM sẽ không chỉ đƣợc phản ánh trên khía cạnh thời gian mà còn đƣợc phản ánh trên khía cạnh trạng thái. - Bên cạnh đó, IARM sẽ phản ánh trực tiếp xác suất tổn thất gói tin thông qua thủ tục thăm dò khi tích hợp với giao thức định tuyến OLSR. - Tham số định tuyến IARM đƣợc xác định trên liên kết l qua công thức:. - Một tham số định tuyến hoạt động trong môi trƣờng thực cần đảm bảo một số tiêu chí nhƣ trình bày trong mục 1.3. - Thỏa mãn tính tuần tự là điều kiện cần của tham số định tuyến tƣơng thích với một giao thức định tuyến sử dụng thuật toán tìm đƣờng dẫn ngắn nhất nhƣ giao. - b, Tham số định tuyến IARM không lặp vòng. - Trong đó, thuật toán và tham số định tuyến quyết định khả năng đáp ứng điều kiện này. - Giao thức OLSR là giao thức định tuyến theo bảng và tối ƣu trạng thái liên kết. - Giao thức định tuyến OLSR hoạt động trong 3 bƣớc chính: (i) cảm nhận lân cận, (ii) phân tán bản tin điều khiển cấu hình và (iii) tính toán bảng định tuyến.. - Tuy nhiên, OLSR nguyên thủy sử dụng tham số định tuyến bƣớc nhảy không phản ánh đƣợc trạng thái hiện thời của mạng và không hỗ trợ QoS cho các luồng lƣu lƣợng. - Nhằm tích hợp tham số định tuyến IARM vào giao thức OLSR, một số sửa đổi cần đƣợc tiến hành phù hợp với tổ chức thông tin xuyên lớp.. - kèm theo tham số định tuyến là số lƣợng bƣớc nhảy. - Để tích hợp tham số định tuyến mới, chất lƣợng mỗi liên kết đƣợc thể hiện bởi các giá trị khác nhau. - Gửi và nhận bản tin định tuyến (ii). - Cập nhật thông tin định tuyến. - (ii) Gửi và nhận các bản tin định tuyến. - Xử lý các gói tin nhận đƣợc để tính toán giá trị tham số định tuyến IARM. - (iii) Cập nhật các thông tin định tuyến. - (iv) Tính toán định tuyến. - Tạo ra bảng định tuyến theo thuật toán Dijkstra cho các nút mạng theo tham số IARM.. - Hai giao thức định tuyến OLSR và OLSR-IARM sẽ đƣợc khảo sát dƣới các tham số hiệu năng mạng cụ thể nhƣ: thông lƣợng, độ trễ trung bình của gói tin và tỷ lệ tổn thất gói.. - Các nút này đóng vai trò là các bộ định tuyến hình lƣới. - Giao thức định tuyến OLSR &. - Với mục tiêu đánh giá hiệu năng mạng với tham số định tuyến QoS đề xuất, 4 tham số cơ bản phản ánh hiệu năng mạng đƣợc khảo sát gồm:. - Điều này cho thấy sự hợp lý khi một thành phần của tham số định tuyến IARM đã phản ánh đƣợc tỷ lệ chuyển tiếp gói tin kỳ vọng tại mức liên kết. - Trong chƣơng này, nghiên cứu sinh đã trình bày đề xuất một tham số định tuyến QoS mới cho mạng hình lƣới không dây. - Tham số định tuyến IARM đƣợc tích hợp vào giao thức định tuyến OLSR và đƣợc mô phỏng bằng công cụ NS-2 để đánh giá ƣu điểm của tham số đề xuất. - Đề xuất tham số định tuyến cung cấp QoS cải thiện hiệu năng mạng hình lƣới không dây. - Dựa trên mô hình giải tích đề xuất và kiểm chứng bằng phƣơng pháp phân tích số, luận án đề xuất một tham số định tuyến phản ánh nhiễu IARM ứng dụng cho WMN dựa trên IEEE 802.11. - Tham số định tuyến IARM gồm hai thành phần:. - Sửa đổi và xây dựng module tính toán định tuyến của giao thức OLSR để tích hợp với tham số định tuyến IARM;
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt