BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LƯƠNG DUY HIẾU NÂNG CAO HIỆU NĂNG THÔNG LƯỢNG VÀ ĐỘ CÔNG BẰNG TRONG MẠNG KHÔNG DÂY AD HOC CỦA CHUẨN IE[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LƯƠNG DUY HIẾU NÂNG CAO HIỆU NĂNG THÔNG LƯỢNG VÀ ĐỘ CÔNG BẰNG TRONG MẠNG KHÔNG DÂY AD HOC CỦA CHUẨN IEEE 802.11 EDCA LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LƯƠNG DUY HIẾU NÂNG CAO HIỆU NĂNG THÔNG LƯỢNG VÀ ĐỘ CÔNG BẰNG TRONG MẠNG KHÔNG DÂY AD HOC CỦA CHUẨN IEEE 802.11 EDCA Chuyên ngành: Cơ sở toán học cho Tin học Mã số: 46 01 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Thái Quang Vinh PGS TS Phạm Thanh Giang Hà Nội – 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án Tiến sĩ với tiêu đề "Nâng cao hiệu thông lượng độ công mạng không dây AD HOC chuẩn IEEE 802.11 EDCA" cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn PGS.TS Thái Quang Vinh PGS.TS Phạm Thanh Giang Các kết quả, số liệu trình bày luận án trung thực, phần cơng bố Tạp chí Kỷ yếu Hội thảo khoa học chuyên ngành Luận án có tham khảo sử dụng số thông tin từ nguồn sách, tạp chí luận án liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020 Lương Duy Hiếu ii LỜI CẢM ƠN Nội dung luận án thực Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Nghiên cứu sinh xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Thái Quang Vinh PGS.TS Phạm Thanh Giang, người tận tình hướng dẫn, định hướng cho trình nghiên cứu thực luận án Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu qua buổi seminar định kỳ hàng tháng quý Thầy Cô, chuyên gia, NCS nhóm nghiên cứu Cơng nghệ mạng Truyền thông Viện Công nghệ thông tin Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Công nghệ thông tin, Phịng Tin học Viễn thơng tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu thực luận án Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Cục ứng dụng Phát triển công nghệ, Bộ Khoa học Công nghệ đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Cuối biết ơn sâu sắc tới gia đình ln chia sẻ, cảm thơng, khích lệ tinh thần để tơi hồn thành luận án NCS Lương Duy Hiếu iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xii MỞ ĐẦU CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY ADHOC 1.1 1.2 1.3 Giới thiệu mạng adhoc 1.1.1 Định nghĩa mạng adhoc 1.1.2 Kiến trúc mạng adhoc 10 1.1.3 Công nghệ truyền thông 12 1.1.4 Một số đặc tính mạng adhoc 14 1.1.5 Ứng dụng mạng adhoc 15 Nhân tố ảnh hưởng đến hiệu mạng adhoc 18 1.2.1 Hiện tượng multipath fading đường truyền 18 1.2.2 Sự suy giảm tín hiệu dung lượng kênh 19 1.2.3 Biến động định tuyến 20 1.2.4 Tương tranh luồng liệu tầng LLC 21 1.2.5 Tương tranh luồng liệu tầng MAC 24 Phương pháp đánh giá hiệu mạng adhoc 25 1.3.1 Sử dụng mơ hình giải tích 25 1.3.2 Phương pháp thực mô 26 iv 1.3.3 1.4 Phương pháp thực nghiệm 26 Hướng tiếp cận giải toán hiệu mạng adhoc 27 1.4.1 Hướng tiếp cận giao thức định tuyến 27 1.4.2 Hướng tiếp cận chế xử lý hàng đợi 29 1.4.3 Hướng tiếp cận phương thức truy nhập môi trường truyền 30 1.4.4 Một số đánh giá, nhận xét 32 1.5 Hướng tiếp cận định hướng nghiên cứu luận án 32 1.6 Kết luận chương 38 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ BỘ THAM SỐ TRUY XUẤT KÊNH TRUYỀN PHÂN TÁN NÂNG CAO IEEE 802.11 EDCA 2.1 39 Phương thức truy nhập kênh truyền phân tán nâng cao IEEE 802.11 EDCA 39 2.1.1 Tổng quan IEEE 802.11 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) 39 2.1.2 Định dạng cấu trúc trường thông tin IEEE 802.11 EDCA 41 2.1.3 Cơ chế truy nhập kênh truyền IEEE 802.11 EDCA 42 2.1.4 Phân tích, đánh giá thơng lượng luồng liệu IEEE 802.11 EDCA 44 2.2 Xây dựng mô đánh giá ảnh hưởng tham số IEEE 802.11 EDCA 45 2.3 2.2.1 Thiết lập mơ hình mạng mơi trường mô 45 2.2.2 Các số đo lường mạng 46 2.2.3 Kịch đánh giá tham số TXOP 47 2.2.4 Phân tích kết mơ đánh giá tham số TXOP 47 2.2.5 Kịch đánh giá tham số CW 49 2.2.6 Phân tích kết mơ đánh giá tham số CW 49 Một số kết luận 51 v 2.4 Kết luận chương 51 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG LUỒNG DỮ LIỆU THEO MỨC ĐỘ ƯU TIÊN KHÁC NHAU DỰA TRÊN CƠ CHẾ ĐIỀU CHỈNH THAM SỐ TXOP ĐỘNG 53 3.1 Đặt vấn đề 53 3.2 Giải pháp đề xuất 54 3.2.1 Ý tưởng phương pháp 54 3.2.2 Mơ hình đề xuất 54 3.2.3 Thuật toán điều chỉnh tham số TXOP 60 3.3 Hàm mục tiêu số đo lường đề xuất 63 3.4 Thực mô 65 3.5 3.6 3.7 3.4.1 Mơ hình đơn chặng với tham số TXOP động 66 3.4.2 Mơ hình đa chặng với tham số TXOP động 66 Phân tích, đánh giá mơ 67 3.5.1 Phân tích kết mô 68 3.5.2 Đánh giá thông lượng 73 3.5.3 Đánh giá số công 75 3.5.4 Đánh giá số độ trễ 76 3.5.5 Đánh giá tải 78 3.5.6 Đánh giá tính khả thi ứng dụng 78 So sánh với số kết công bố 79 3.6.1 So sánh phương pháp thực 79 3.6.2 So sánh kết công bố: 83 Kết luận chương 85 vi CHƯƠNG ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG FUZZY LOGIC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH MỘT SỐ THAM SỐ TRONG IEEE 802.11 EDCA NHẰM NÂNG CAO TÍNH CƠNG BẰNG CHO CÁC LUỒNG DỮ LIỆU 86 4.1 Đặt vấn đề 86 4.2 Cơ sở lý thuyết liên quan 87 4.3 4.2.1 Fuzzy logic 87 4.2.2 Điều khiển thông minh qua Fuzzy logic 90 4.2.3 Các nghiên cứu liên quan Fuzzy logic 91 Giải pháp sử dụng Fuzzy logic để điều khiển thông minh tham số TXOP, CW 92 4.4 4.3.1 Ý tưởng đề xuất 92 4.3.2 Mơ hình Fuzzy logic điều khiển tham số TXOP 92 4.3.3 Mô hình Fuzzy logic điều khiển tham số CW 97 4.3.4 Case-study: Fuzzy logic điều khiển tham số TXOP 99 4.3.5 Case-study: Fuzzy logic điều khiển tham số CW 101 Phân tích đánh giá mô 102 4.4.1 Các số đo lường 102 4.4.2 Thực mô 103 4.5 So sánh kết hai mơ hình 106 4.6 So sánh số kết công bố 106 4.7 So sánh kết với đề xuất 110 4.8 Kết luận chương 111 KẾT LUẬN 113 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa tiếng Anh AODV Adhoc On-demand Dis- Giao thức định tuyến vector tance Vector routing AIFS Nghĩa tiếng Việt khoảng cách theo yêu cầu Interframe Khoảng thời gian truyền Arbitration Space frame Adhoc Adhoc Network Mạng Adhoc BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bit BF Backoff Factor Hệ số trì hỗn BSS Basic Service Set Tập trạm dịch vụ sở CBR Constant Bit Rate Tôc đô bit không đổi CSMA.CA Carrier Sense Multiple Giao thức đa truy nhập cảm Access with Collision nhận sóng mang có dị tìm xung Avoidance đột CP Contention Period Khoảng xung đột CTS Clear To Send Gói tin thơng báo sẵn sàng để truyền chuẩn IEEE 802.11 CW Contention Window Cửa sổ tranh chấp DCF Distributed Coordination Chức điều phối phân tán Function DSSS Direct Sequence Spread Trải phổ trực tiếp Spectrum EDCA Enhanced Distributed Điều khiển truy nhập kênh Channel Access truyền phân tán nâng cao viii EDCAF Enhanced Distributed Chức điều khiển truy nhập Channel Access Function kênh truyền phân tán nâng cao EP Estimation Period Giai đoạn ước lượng FHSS Frequency Hopping Trải phổ theo phương thức nhảy Spread Spectrum tần FIFO First In First Out Vào trước trước FCFS First Come First Serve Vào trước phục vụ trước HCCA HCF Controlled Channel Truy nhập kênh truyền Access HCF Hybrid điều khiển HCF Coordination Chức cộng tác lai Function IEEE Institute of Electrical and Học viện Điện Điện tử Electronics Engineers IFS Inter Frame Space Khoảng cách khung tin LCFS Last Come First Serve Vào sau phục vụ trước MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi trường NS-2 Network Simulator OFDM Orthogonal Bộ mô mạng NS2 Frequency Phân chia kênh theo tần số trực Division Multiplexing giao PC Point Coordinator Điểm điều phối PCF Point Coordination Func- Chức điều phối điểm tion QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RTS Request To Send Gói tin gửi yêu cầu để truyền chuẩn IEEE 802.11 RT Real-Time Thời gian thực RR Round Robin Thuật tốn xoay vịng UDP User Datagram Protocol Giao thức tin người dùng ix SIFS Short Interframe Space Khoảng cách ngắn (thời gian khung tin chuẩn IEEE 802.11) TXOP Transmission Opportunity TCP Transmission Control Proto- Giao thức điều khiển việc col WLAN Cơ hội truyền truyền Wireless Local Area Net- Mạng cục không dây work x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mạng adhoc di động Hình 1.2 Mơ hình đơn chặng Hình 1.3 Mơ hình đa chặng 10 Hình 1.4 Mơ hình tham chiếu OSI IEEE 802.11 10 Hình 1.5 Kiến trúc logic IBSS [18] 11 Hình 1.6 Phương thức truy nhập kênh mạng adhoc 12 Hình 1.7 Mạng VANET [1] 16 Hình 1.8 Mạng FANET [2] 17 Hình 1.9 Mạng BAN [4] 17 Hình 1.10 Mơ hình hàng đợi có người phục vụ 20 Hình 1.11 Mơ hình đa chặng 22 Hình 1.12 Tương tranh băng thông IEEE 802.11 [30] 24 Hình 1.13 Các loại ACs hàng đợi IEEE 802.11 EDCA [30] 33 Hình 1.14 Cơ chế truy nhập kênh có xung đột bên 802.11 EDCA 35 Hình 1.15 Cơ chế truy nhập kênh có xung đột bên ngồi 802.11 EDCA 36 Hình 1.16 Phương pháp điều khiển truy nhập IEEE 802.11 [19] 36 Hình 2.1 Cấu trúc trường thơng tin EDCA [18] 41 Hình 2.2 Cấu trúc trường thông tin cho AC [18] 42 Hình 2.3 Thủ tục truy nhập kênh truyền IEEE 802.11 EDCA 42 Hình 2.4 Tham số TXOP limit IEEE 802.11 EDCA [30] 43 Hình 2.5 Mơ hình đơn chặng với luồng liệu 44 Hình 2.6 Throughput theo tham số chuẩn IEEE 802.11 EDCA 45 Hình 2.7 Throughput luồng BE cho kịch Bảng 2.5 48 Hình 2.8 Throughput luồng BE cho kịch Bảng 2.7 50 xi Hình 3.1 Mơ hình IEEE 802.11 EDCA 55 Hình 3.2 Mơ hình IEEE 802.11 EDCA với module đề xuất 56 Hình 3.3 Sơ đồ khối mơ tả thuật tốn modun TXOP-Flow 57 Hình 3.4 Sơ đồ khối mơ tả thuật tốn TXOP-Flow-Active-Time 58 Hình 3.5 Sơ đồ khối mơ tả thuật tốn Adaptive-TXOP module 60 Hình 3.6 Kịch đơn chặng với luồng liệu 66 Hình 3.7 Kịch đa chặng với luồng liệu 66 Hình 3.8 Kịch đa chặng nút với luồng liệu 67 Hình 3.9 Kịch đa chặng hỗn hợp với luồng liệu 67 Hình 3.10 Throughput luồng theo tham số IEEE 802.11 EDCA 68 Hình 3.11 Throughput luồng theo phương pháp đề xuất 68 Hình 3.12 So sánh số Fairness hai phương pháp 69 Hình 3.13 So sánh tổng Throughput hai phương pháp 69 Hình 3.14 Tổng Throughput luồng theo IEEE 802.11 EDCA 70 Hình 3.15 Tổng Throughput luồng theo phương pháp đề xuất 70 Hình 3.16 Throughput luồng theo IEEE 802.11 EDCA 71 Hình 3.17 Throughput luồng theo phương pháp đề xuất 71 Hình 3.18 So sánh tổng Throughput hai phương pháp 72 Hình 3.19 So sánh số Fairness hai phương pháp 72 Hình 3.20 Phần trăm độ tăng Throughput luồng BE đơn chặng 74 Hình 3.21 Phần trăm độ tăng Throughput luồng BE đa chặng 74 Hình 3.22 Phần trăm độ tăng số Fairness đơn chặng 75 Hình 3.23 Phần trăm độ tăng số Fairness đa chặng 76 Hình 3.24 Độ trễ luồng mơ hình đơn chặng theo 802.11 EDCA 76 Hình 3.25 Độ trễ luồng mơ hình đơn chặng theo đề xuất 77 Hình 3.26 Tổng độ trễ luồng hai phương pháp 77 Hình 3.27 Tổng độ trễ luồng theo mơ hình đa chặng 78 Hình 3.28 Lưu đồ điều chỉnh tham số TXOP động [48] 80 Hình 3.29 Lược đồ phân bổ giá trị TXOP theo lưu lượng [51] 81 xii Hình 3.30 Lưu đồ điều chỉnh tham số TXOP động [51] 82 Hình 4.1 Cấu hình Fuzzy Control System 88 Hình 4.2 Bộ điều khiển mờ cho tham số TXOP 93 Hình 4.3 Hàm thành viên điều khiển tham số TXOP 94 Hình 4.5 Bộ điều khiển mờ cho tham số CW 97 Hình 4.6 Hàm thành viên điều khiển tham số CW 98 Hình 4.7 Fuzzy logic thực kịch 100 Hình 4.8 Fuzzy logic thực kịch 102 Hình 4.9 Kết số Fairness mơ hình đơn chặng 104 Hình 4.10 Kết số Fairness mơ hình đa chặng 105 xiii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật số chuẩn giao tiếp không dây 13 Bảng 2.1 Bảng luồng liệu theo thứ tự ưu tiên [30] 40 Bảng 2.2 Bảng ánh xạ UP AC [30] 41 Bảng 2.3 Tham số mặc định chuẩn IEEE 802.11 EDCA [30] 44 Bảng 2.4 Các tham số mô 46 Bảng 2.5 Các kịch đánh giá tham số TXOP 47 Bảng 2.6 Bảng số công cho kịch Bảng 2.5 48 Bảng 2.7 Các kịch đánh giá tham số CW 49 Bảng 2.8 Bảng số công cho kịch theo Bảng 2.7 50 Bảng 3.1 Bảng phân mức số Fairness từ cao đến thấp 64 Bảng 3.2 Các tham số mô 65 Bảng 3.3 Bảng thơng lượng mơ hình nút 802.11 EDCA phương pháp đề xuất 73 Bảng 3.4 Bảng thơng lượng mơ hình nút hỗn hợp 802.11 EDCA phương pháp đề xuất 73 Bảng 3.5 Bảng kết thông lượng luồng ưu tiên thấp [48], [51] 83 Bảng 3.6 Bảng so sánh tỷ lệ tăng thông lượng luồng ưu tiên thấp Bảng 3.7 Bảng so sánh số công phương pháp 84 Bảng 4.1 Bảng luật mờ điều khiển tham số TXOP 96 Bảng 4.2 Bảng luật mờ điều khiển tham số CW 99 Bảng 4.3 Các kịch thử nghiệm điều khiển tham số TXOP 99 Bảng 4.4 Các kịch thử nghiệm điều khiển tham số CW 101 Bảng 4.5 Các tham số mô 103 84 xiv Bảng 4.6 Thông lượng luồng điều khiển tham số CW 104 Bảng 4.7 Thông lượng luồng điều khiển tham số TXOP 104 Bảng 4.8 Thông lượng luồng điều khiển tham số CW, đa chặng105 Bảng 4.9 Thông lượng luồng điều khiển tham số TXOP 106 Bảng 4.10 Bảng thông lượng số công đề xuất 106 Bảng 4.11 Bảng luật mờ [72] 107 Bảng 4.12 Bảng luật mờ [74] 108 Bảng 4.13 Bảng thông lượng [72] với đề xuất 109 Bảng 4.14 Bảng tỷ lệ tăng thông lượng [72] với đề xuất 109 Bảng 4.15 Bảng thông lượng [74] với đề xuất 110 Bảng 4.16 Bảng tỷ lệ tăng thông lượng [74] với đề xuất 110 Bảng 4.17 Bảng thơng lượng trung bình đề xuất đề xuất 110 Bảng 4.18 Bảng số công đề xuất đề xuất 111 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Ngày nay, công nghệ truyền dẫn không dây (Wireless Technology) phát triển nhanh chóng sử dụng hạ tầng sở phục vụ cho việc kết nối thiết bị, chí người với với mạng Internet Các công nghệ kết nối không dây tốc độ cao WiFi, 4G, 5G cho phép thiết bị kết nối dễ dàng, hiệu kinh tế Trong loại hình mạng không dây di động adhoc đánh giá cao tính tiện dụng có miền ứng dụng rộng lớn Các ứng dụng điển hình mạng adhoc trải rộng nhiều lĩnh vực đời sống từ quân đến dân với nhiều biến thể khác Tiêu biểu lĩnh vực quân với mạng FANET [1] cho phép thu thập thơng tin tình báo, xây dựng đồ tác chiến Trong lĩnh vực dân với mạng VANET [2, 3] cho phép triển khai dịch vụ cho giao thông thông minh, với mạng BAN [4] ứng dụng lĩnh vực y tế cho phép triển khai dịch vụ theo dõi chăm sóc sức khỏe cộng đồng Mạng adhoc với đặc tính tự trị, khơng cần có hạ tầng, định tuyến đa chặng, lượng hoạt động hạn chế, rủi ro an ninh, tô-pô mạng thường xuyên thay đổi Những đặc tính tạo nhiều thách thức tất tầng mạng Ví dụ, tầng vật lý phải xử lý tín hiệu với thay đổi nhanh đặc tính liên kết Tầng MAC phải đảm bảo khả truy nhập kênh công bằng, giảm thiểu xung đột gói tin, tầng mạng địi hỏi nút phối hợp để tính tốn đường tối ưu điều kiện phải thỏa mãn nhiều ràng buộc phức tạp Bên cạnh đó, đặc tính di động mạng khơng dây adhoc, nút tham gia mạng có đặc điểm khác việc truy nhập kênh truyền khác số luồng, số chặng Điều này, kéo theo hiệu mạng adhoc bị suy giảm nhanh thể qua thông số tỉ lệ lỗi, tỷ lệ gói cao, thơng lượng giảm tính cơng dễ bị phá vỡ Trong năm gần đây, lĩnh vực nghiên cứu mạng adhoc [5, 6, 7] nước [8, 9, 10, 11] giới nghiên cứu quan tâm, mang lại giá trị thực tiễn giá trị khoa học, giúp mở nhiều hội ứng dụng nâng cao tiềm lực công nghệ cho quốc gia Nhiều toán quan trọng nhà khoa học giải điều khiển truy nhập, vấn đề tìm đường đi, truyền thơng tin cậy, đảm bảo chất lượng dịch vụ [12, 13], Trong đó, phân lớp cộng đồng nghiên cứu quan tâm sâu giải toán then chốt tầng điều khiển truy nhập MAC chuẩn IEEE 802.11 nhằm cải thiện hiệu nâng cao chất lượng dịch vụ cho ứng dụng mạng khơng dây adhoc Bài tốn phân lớp này, bao hàm nhiều vấn đề cần giải với ràng buộc kỹ thuật phức tạp Đó vấn đề tranh chấp tài nguyên va chạm truyền phát nút mạng luồng liệu mạng Các liên kết khơng dây lỗi bít cao khiến gói tin phải truyền lại nhiều lần, làm hạ thấp băng thơng hiệu dụng Các yếu tố bên ngồi nhiễu kênh vô tuyến, giao thoa, fading ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng tín hiệu truyền Trong mạng adhoc đa chặng, trạm phải truyền luồng trực tiếp sinh trạm luồng chuyển tiếp sinh luồng hàng xóm, phải chia sẻ dung lượng kênh truyền với trạm khác Hiệu ứng tranh chấp làm ảnh hưởng đến hiệu mạng Trước gia tăng mạnh mẽ ứng dụng tảng mạng không dây, nhu cầu nghiên cứu theo hướng nâng cao hiệu cho mạng adhoc trở thành vấn đề cấp thiết Nắm bắt xu đó, nghiên cứu sinh lựa chọn đề tài “Nâng cao hiệu thông lượng độ công mạng không dây adhoc chuẩn IEEE 802.11 EDCA” Để đảm bảo tính khả thi việc nghiên cứu với điều kiện giới hạn thời gian, hạ tầng trang thiết bị có, nghiên cứu sinh tập trung vào hướng nghiên cứu nâng cao hiệu thông lượng độ công tầng điều khiển truy nhập MAC theo phương thức truy nhập phân tán nâng cao EDCA chuẩn IEEE 802.11 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Trên sở phân tích tính cấp thiết đề tài, nghiên cứu sinh xác định mục tiêu nghiên cứu luận án tập trung giải toán nâng cao hai số đo lường hiệu mạng thông lượng độ công Mục tiêu cụ thể hóa nội dung đây: (1) Đề xuất phương pháp cải thiện chất lượng luồng liệu theo mức độ ưu tiên khác dựa chế điều chỉnh tham số TXOP động EDCA Trong đó, việc cải thiện chất lượng luồng liệu thể đề xuất cần đảm bảo cho luồng ưu tiên thấp không bị luồng ưu tiên cao sử dụng hết băng thơng có đồng thời giữ số công luồng liệu mức trung bình theo chuẩn IEEE 802.11 EDCA đạt (2) Đề xuất phương pháp sử dụng Fuzzy Logic để điều khiển thông minh số tham số IEEE 802.11 EDCA nhằm nâng cao tính cơng cho luồng liệu Trong đó, tính cơng thể thông qua việc luồng ưu tiên thấp dành mức băng thơng theo tỷ lệ thích hợp với luồng ưu tiên cao Với việc phân chia tài ngun có theo phương pháp điều khiển thơng minh tham số IEEE 802.11 EDCA góp phần trì tính ổn định nâng cao chất lượng truyền tải liệu ứng dụng tảng mạng không dây adhoc Đối tượng nghiên cứu đề tài Luận án tập trung vào đối tượng sau mạng adhoc: (1) Tầng điều khiển truy nhập môi trường truyền MAC (Medium Access Control) (2) Phương thức điều khiển truy nhập phân tán nâng cao IEEE 802.11 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) Phạm vi nghiên cứu đề tài Nghiên cứu tham số chế truy nhập kênh truyền phân tán nâng cao IEEE 802.11 EDCA nhằm nâng cao hiệu cho luồng liệu theo số đo lường gồm thông lượng số công Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đề ra, luận án xác định nội dung nghiên cứu cụ thể sau: (1) Khảo sát, phân tích, đánh giá ảnh hưởng tham số TXOP IEEE 802.11 EDCA tới hiệu mạng adhoc (2) Khảo sát, phân tích, đánh giá ảnh hưởng tham số CW IEEE 802.11 EDCA tới hiệu mạng adhoc (3) Đề xuất phương pháp cải thiện chất lượng luồng liệu theo mức độ ưu tiên khác dựa chế điều chỉnh tham số TXOP động IEEE 802.11 EDCA (4) Đề xuất phương pháp sử dụng Fuzzy logic để điều khiển thông minh số tham số IEEE 802.11 EDCA nhằm nâng cao tính cơng cho luồng liệu Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sinh thực phương pháp nghiên cứu theo quy trình sau: (1) Nêu lên vấn đề tồn đối tượng nghiên cứu (2) Phân tích, khảo sát yếu tố có ảnh hướng đến đối tượng nghiên cứu để xác định ưu nhược điểm yếu tố (3) Tìm hiểu nghiên cứu nước đối tượng nêu để đưa phương pháp (4) Xây dựng thuật tốn, mơ hình để giải vấn đề nhận diện (5) Kiểm tra tính đắn kỹ thuật tin cậy ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - LƯƠNG DUY HIẾU NÂNG CAO HIỆU NĂNG THÔNG LƯỢNG VÀ ĐỘ CÔNG BẰNG TRONG MẠNG KHÔNG DÂY AD... Hà Nội – 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án Tiến sĩ với tiêu đề "Nâng cao hiệu thông lượng độ công mạng không dây AD HOC chuẩn IEEE 802. 11 EDCA" cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng... BẰNG TRONG MẠNG KHÔNG DÂY AD HOC CỦA CHUẨN IEEE 802. 11 EDCA Chuyên ngành: Cơ sở toán học cho Tin học Mã số: 46 01 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TOÁN HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Thái Quang Vinh PGS