Phương pháp Phân tích Đánh giá Chất lượng Dịch vụ Mạng cục bộ

Header Page of 126 BùI NGọC ANH Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội 0o0 Luận văn thạc sỹ khoa học CÔNG NGHệ THÔNG TIN Nghiên cứu phơng pháp phân tích đánh giá chất lợng dịch vụ cho mạng cục không dây dựa chuẩn IEEE 802.11 BùI NGọC ANH 2004-2006 Hà nội 2006 Footer Page of 126 Hà Nội 2006 -1- Header Page of 126 Mc lc Mc lc Danh mc mt s t vit tt .3 Danh mc hỡnh v Chng I M u 1.1 Lý chn ti 1.2 Mc ớch ca lun 1.3 i tng v phm vi nghiờn cu .8 1.4 í ngha khoa hc v thc tin ca ti 1.5 Ni dung ca lun Chng II Tng quan v mng cc b khụng dõy 10 2.1 Khỏi nim v mng cc b khụng dõy (WLAN) 10 2.2 Mt s c im chớnh v u nhc im ca mng cc b khụng dõy 11 2.2.1 c im 11 2.2.2 u im 12 2.2.3 Nhc im 12 2.3 Lch s phỏt trin ca mng cc b khụng dõy 14 2.4 Ch hot ng ca h thng mng cc b khụng dõy: 21 2.4.1 Ch lm vic ngang hng Ad-hoc mode 21 2.4.2 Ch lm vic c s h tng Infrastructure mode 22 Chng III K thut ỏnh giỏ cht lng dch v mng truyn thng 24 3.1 Khỏi nim v cht lng dch v (QoS) .24 3.2 Nhng tiờu ỏnh giỏ cht lng dch v .28 3.2.1 Tr 29 3.2.2 Bin thiờn tr 30 3.2.3 Tn tht gúi tin .32 3.3 Cỏc ng dng ũi hi phi m bo cht lng dch v 33 3.4 Cỏc c ch m bo cht lng dch v .33 Chng IV Tng quan v chun IEEE 802.11 v ỏnh giỏ cht lng dch v mng cc b khụng dõy 35 4.1 Tng quan v chun IEEE 802.11 35 4.1.1 Cỏc chun 802.11 .37 4.1.1.1 IEEE 802.11b 39 4.1.1.2 IEEE 802.11a 39 4.1.1.3 IEEE 802.11g 40 4.1.1.3 IEEE 802.11i 41 4.1.1.4 Cỏc chun khỏc ca IEEE 802.11 41 4.1.2 Vn v phõn chia kờnh v tng tớch trờn phm vi quc t 41 4.2 C ch h tr cht lng dch v ban u ca b giao thc IEEE 802.11 43 4.2.1 Hm iu phi phõn tỏn (DCF) 43 4.2.2 Hm iu phi im (PCF) 43 4.3 C ch h tr cht lng dch v ci tin 802.11e .44 4.3.1 Hm iu phi phõn tỏn ci tin (EDCF) 44 Footer Page 2Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page of 126 -2- 4.3.2 Hm iu phi qun lý truy cp kờnh (HCCA) 45 4.4 Cỏc c t khỏc ca 802.11e .45 4.4.1 APSD 46 4.4.2 BA 46 4.4.3 DLS 46 Chng V Cỏc k thut ỏnh giỏ cht lng dch v mng cc b khụng dõy 47 5.1 C ch h tr cht lng dch v mng khụng dõy ban u ca b chun IEEE 802.11 .47 5.1.1 DCF 48 5.1.2 PCF .51 5.2 Cỏc hn ch v h tr cht lng dch v ca 802.11 MAC 54 5.2.1 Hn ch v h tr cht lng dch v ca DCF 55 5.2.2 Hn ch v h tr cht lng dch v ca PCF 58 5.3 Cỏc lc h tr cht lng dch v ci tin cho 802.11 MAC 59 5.3.1 Lc ci tin da trờn s phõn loi dch v 60 5.3.1.1 Cỏc loi lc phõn loi dch v da trờn trm 61 5.3.1.1.1 Lc AC 61 5.3.1.1.2 Lc DFS 63 5.3.1.1.3 Lc VMAC .64 5.3.1.1.4 Lc Blackburst 65 5.3.1.1.5 Lc DC 66 5.3.1.1.6 Bng so sỏnh gia cỏc lc .68 5.3.1.2 Lc phõn loi dch v da trờn trm s dng PCF ci tin 70 5.3.1.3 Lc phõn loi dch v da trờn hng i s dng DCF ci tin trờn mi lung 70 5.3.1.3.1 Lc EDCF .71 5.3.1.3.2 Lc AEDCF 72 5.3.1.4 Lc phõn loi dch v da trờn hng i s dng HCF .72 5.3.2 Cỏc lc ci tin da trờn qun lý li .73 5.3.2.1 C ch t ng lp li yờu cu (ARQ) 73 5.3.2.2 C ch sa li da trờn s chuyn tip (FEC) 75 5.3.2.3 Lc lai FEC-ARQ 75 5.4 Chun cht lng dch v ci tin IEEE 802.11e .76 5.4.1 Hm iu phi lai (HCF) .76 5.4.1.1 Hm iu phi phõn tỏn ci tin (EDCF) 77 5.4.1.2 HCF iu khin truy cp kờnh 80 5.4.2 Giao thc liờn kt trc tip (DLP) .83 5.4.3 Xỏc nhn (BlockAck) 83 Chng VI ỏnh giỏ th nghim, kt lun v nhng xut tng lai .85 6.1 ỏnh giỏ cỏc c ch h tr cht lng dch v mng khụng dõy da trờn ng dng mụ phng ns-2 85 6.2 Nhn xột v tỡnh ỏp dng cỏc c ch h tr cht lng dch v 92 6.3 Kt lun v cỏc xut kin ngh tng lai 98 Ti liu tham kho 100 Footer Page 3Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 -3- Header Page of 126 Danh mc mt s t vit tt BCVT (Bu chớnh vin thụng) Backoff Factor : h s truyn li BSS (Basic Service Set) BSA (Basic Service Area) CFP (Contention Free Period) : khong khụng xung t CNTT (Cụng ngh thụng tin) CP (Contention Period) : khong xung t CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance): a truy cp cm nhn súng mang cú x lý xung t CTS (Clear To Send) CW (Contention Window) : di tranh chp / ca s tranh chp DCF (Distributed Coordination Function): hm iu phi phõn tỏn DFS (Distributed Fair Scheduling) DiffServ (Differention Service) DIFS (Distributed InterFrame Space) : khong khụng liờn khung phõn tỏn EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) FIFO (First-In/First-Out) HCCA (HCF Controlled Channel Access) IFS (InterFrame Space) : khong khụng liờn khung IntServ (Intergrated Service) ISM band (Industrial, Scientific and Medical band) : bng tn dnh riờng cho cỏc lnh vc cụng nghip, khoa hc v y t Footer Page 4Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page of 126 -4- Jitter : bin thiờn tr MAC (Medium Access Control): qun lý truy cp ng truyn MDQ (Modified Dual Queue) NRT (Non-Real-Time) : phi thi gian thc OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) : mt k thut truyn ti da trờn ý tng multiplexing theo tn s (Frequency-Division Multiplexing FDM) Trong k thut FDM, nhiu tớn hiu c gi i cựng mt lỳc nhng trờn nhng tn s khỏc Cũn k thut OFDM, ch cú mt thit b truyn tớn hiu trờn nhiu tn s c lp (t vi chc cho n vi ngn) PC (Point Coordinator) : im iu phi PCF (Point Coordination Function): hm iu phi im PIFS (PCF InterFrame Space) QoS (Quality of Service) : cht lng dch v RT (Real-Time) : thi gian thc RTS (Request To Send ) RRP (Round-Robin Polling) : kim soỏt vũng luõn chuyn VoIP (Voice Over IP) WLAN (Wireless Local Area Network): mng cc b khụng dõy Wi-Fi (Wireless Fidelity) : Tờn thng mi cho cỏc b tiờu chun v tớnh tng thớch ca sn phm s dng cho mng ni b khụng dõy Nú cho phộp cỏc thit b di ng nh mỏy tớnh xỏch tay v PDA kt ni vi mng ni b, nhng hin thng c s dng truy cp Internet, gi in thoi VoIP khụng dõy WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) : WiMAX tng t nh Wi-Fi v khỏi nim nhng cú mt s ci tin nhm nõng cao hiu sut v cho phộp kt ni nhng khong cỏch xa hn Footer Page 5Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 -5- Header Page of 126 Danh mc hỡnh v Hỡnh Mt on qung cỏo cho ng dng in bỏo khụng dõy 15 Hỡnh Thit b liờn lc khụng dõy s dng súng radio ca cnh sỏt vo nm 1925 16 Hỡnh Thit b in thoi di ng cm tay u tiờn ca hóng Ericsson gii thiu nm 1987 18 Hỡnh Ch ad-hoc cỏc h thng mng cc b khụng dõy .22 Hỡnh Ch infrastructure cỏc h thng mng cc b khụng dõy 23 Hỡnh Xu hng hi t v cụng ngh truyn dn da trờn nn IP v v QoS 25 Hỡnh Cỏc khớa cnh khỏc nh ngha cht lng dch v 26 Hỡnh nh x gia IEEE 802.11 v mụ hỡnh OSI tng 36 Hỡnh Cỏc giao thc s dng h thng mng cc b khụng dõy da trờn chun IEEE 802.11 ca tng vt lý (PHY layer) v tng iu khin truy cp mụi trng truyn (MAC layer) 37 Hỡnh 10 Lc iu khin truy cp c bn DCF ca CSMA/CA 49 Hỡnh 11 Lc truy cp RTS/CTS .50 Hỡnh 12 Chu trỡnh PCF v DCF 52 Hỡnh 13 Thụng lng v hiu nng tr ca DCF 57 Hỡnh 14 S phõn loi dch v ca cỏc lc da trờn s phõn loi 61 Hỡnh 15 EDCF xut bi 802.11e 78 Hỡnh 16 Mi quan h gia EDCF v truy cp kờnh IFS .79 Hỡnh 17 Mt mc chu k 802.11e HCF thụng thng 81 Hỡnh 18 So sỏnh cỏc lc h tr cht lng dch v khỏc s dng mng cc b khụng dõy da trờn cỏc tiờu chớ: thụng lng , s dng mụi trng lan truyn, tr truy cp trung bỡnh 88 Hỡnh 19 T l va chm ca cỏc c ch 89 Hỡnh 20 Phõn phi tr tớch lu 91 Hỡnh 21 Hiu nng v thụng lng v tr ca lc EDCF 94 Hỡnh 22 So sỏnh tng goodput gia EDCF v DCF .95 Hỡnh 23 Tr trung bỡnh ca õm thanh, CBR video gia EDCF v HCF 97 Footer Page 6Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page of 126 -6- Chng I M u 1.1 Lý chn ti Cựng vi s phỏt trin ca nn cụng ngh thụng tin, nhu cu v nõng cao cht lng dch v cho cỏc h thng mng, c bit l cỏc h thng mng cc b khụng dõy (Wireless LAN WLAN) ngy cng c quan tõm Mng khụng dõy vi nhiu u im nh kh nng trin khai d dng, thun tin, tit kim thi gian v tin bc ang c cỏc t chc v doanh nghip quan tõm Cỏc im truy cp Internet khụng dõy n r Vit Nam khụng ch cỏc on, tng cụng ty, doanh nghip ln m ta cú th d dng tỡm thy c nhng quỏn cafe Wi-Fi, nh hng, khỏch sn chng t tớnh u vit ca nú so vi cỏc h thng mng cú dõy truyn thng Mng cc b khụng dõy (WLAN), cũn gi l mng Wi-Fi, khụng cũn l lónh a riờng cho mỏy tớnh xỏch tay hay thit b tr giỳp cỏ nhõn s (PDA) na Vi s phỏt trin nhanh chúng v cụng ngh, gi õy ngi dựng ti Vit Nam cú th kt ni Internet phớ bng TD, Pocket PC v cỏc thit b tr giỳp cỏ nhõn thụng qua Wi-Fi õy l mt lnh vc y tim nng v c d bỏo s tng trng cao cỏc nm ti Theo TechWorld (M), th trng Wi-Fi s tng gp ba nm ti Lng chipset dựng cho mng cc b khụng dõy c xut xng s tng t 140 triu nm 2005 lờn 430 triu vo 2009 Theo hóng nghiờn cu In-Stat, ng lc chớnh cho s tng trng ny l nhu cu dựng mỏy tớnh di ng, b nh tuyn khụng dõy v cỏc cng kt ni gia ỡnh "Trong nm qua, th trng thit b mng khụng dõy cc b c thỳc y ch yu bi cỏc sn phm truyn thng v tớnh nng Wi-Fi nhỳng mỏy tớnh di ng", Gemma Tedesco, chuyờn gia phõn tớch ca In-Stat, cho bit "Tuy nhiờn, thc t ang cú s chuyn bin mnh m vi s xut hin ngy cng nhiu cỏc loi sn phm mi nh mỏy chi game dng console hoc dng b tỳi, in thoi v mỏy in di ng" Footer Page 7Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page of 126 -7- Tng doanh s chipset mng khụng dõy nm ngoỏi c c tớnh t khong t USD vi ba nh cung cp hng u l Broadcom, Atheros v Intel In-Stat cho rng, nm 2007 v 2008, mng th trng in thoi di ng s tng trng mnh nh xu hng tớch hp tớnh nng Wi-Fi cỏc sn phm ny Tuy nhiờn, h thng mng khụng dõy cc b cng cú nhng c im khỏch quan khin cho vic m bo cht lng cho dch v gp nhiu khú khn hn so vi cỏc h thng mng cú dõy truyn thng S xó hi húa cụng ngh thụng tin cng khin cỏc cỏc dch v trc õy tng nh xa x cng dn tr nờn ph bin v c trin khai i tr, nht l nhng dch v ũi hi truyn thi gian thc nh voice, audio, video, VoIP Nh vy bờn cnh xu hng xó hi hoỏ ng dng ca cụng ngh thụng tin v ng dng cụng ngh thụng tin vo mi mt ca cuc sng, mt yờu cu tt yu ny sinh l phi lm kim soỏt v m bo c cht lng dch v mng ó cung cp Theo thụng tin trờn Bu chớnh vin thụng s 22 nm 2006 ng ti ti a ch: http://www.vnpost.mpt.gov.vn/bao_2006/so22/thoisu/t2b3.htm, B Bu chớnh Vin thụng (BBCVT) v Cụng ngh thụng tin (CNTT) ó cụng b mt s loi dch v vin thụng bt buc phi qun lý cht lng bao gm: dch v in thoi trờn mng in thoi cụng cng; dch v in thoi di ng mt t cụng cng; dch v truy nhp Internet giỏn tip qua mng in thoi cụng cng; dch v kt ni Internet; dch v truy nhp Internet ADSL; dch v in thoi trờn mng vụ tuyn ni th cụng cng PHS Sỏu loi hỡnh dch v trờn bt buc phi qun lý cht lng theo D tho quy nh v qun lý cht lng dch v, mng vin thụng thay th cho Quyt nh s 177/2003/Q-BBCVT ang c B BCVT son tho Chớnh nhng nhn nh trờn, vic nghiờn cu tỡm hiu cỏc c ch m bo cht lng dch v cng nh cỏc c ch giỏm sỏt ỏnh giỏ cht lng dch v va l yờu cu va l ng lc tụi quyt nh la chn ti Nghiờn cu phng phỏp Footer Page 8Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page of 126 -8- phõn tớch v ỏnh giỏ cht lng dch v cho mng khụng dõy cc b da trờn chun IEEE 802.11 1.2 Mc ớch ca lun Nghiờn cu lch s phỏt trin ca mng cc b khụng dõy Tỡm hiu cỏc c ch h tr cht lng dch v cho cỏc h thng mng khụng dõy t ú a c cỏc u nhc im ca tng c ch T cỏc nhn nh v mt lý thuyt nờu trờn, tin hnh kim nghim li bng cỏch s dng phn mm ns-2 mụ phng hot ng h tr cht lng dch v p dng cỏc kt qu thu c t thc nghim t ú a cỏc chin lc s dng cỏc c ch h tr cht lng dch v phự hp cho cỏc h thng mng khụng dõy cỏc tỡnh khỏc 1.3 i tng v phm vi nghiờn cu i tng nghiờn cu l cỏc c ch h tr cht lng dch v ca cỏc h thng mng cc b khụng dõy bao gm DCF, PCF, EDCF, Blackburst Sau tỡm hiu, tụi nhn thy rng i vi cỏc h thng mng cc b khụng dõy, ch cú hai tng di cựng mụ hỡnh tng OSI l cú s khỏc bit so vi cỏc h thng mng cc b dựng dõy (Ethernet) Ngay c tng liờn kt d liu (Data Link), ch cú tng qun lý truy cp mụi trng lan truyn (MAC) l cú s thay i, tng LLC (Logical Link Control) c gi nguyờn T tng mng tr lờn mụ hỡnh tng OSI, cỏc c ch v giao thc c gi nguyờn nh i vi Ethernet Bn thõn hai tng di cựng li cú nh hng rt nhiu n cht lng dch v mng cc b khụng dõy v thc t ch yu cỏc nghiờn cu m bo cht lng dch v ca h thng mng cc b khụng dõy u trung nghiờn cu cỏc c ch thc thi trn hai tng ny Do vy, dự ti l nghiờn cu cỏc phng phỏp m bo v ỏnh giỏ cht lng dch v cho mng cc b khụng dõy nhng thc cht l nghiờn cu v ỏnh giỏ cỏc c ch h tr cht lng dch v cho cỏc h thng mng cc b khụng dõy thc hin trờn tng qun lý truy cp mụi trng lan truyn (MAC) ca tng liờn kt d liu (Data Link) Footer Page 9Bùi ofNgọc 126 Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 10 of 126 -9- 1.4 í ngha khoa hc v thc tin ca ti Nghiờn cu v xut phng phỏp phõn tớch v ỏnh giỏ cht lng dch v thớch hp ca cỏc h thng mng cc b khụng dõy da trờn chun 802.11 Vi mi phng phỏp nờu cỏc c im, u nhc im v cỏc tỡnh nờn ỏp dng cú hiu qu nht Kt qu nghiờn cu cú th ỏp dng vo vic ỏnh giỏ cht lng dch v ca cỏc h thng mng cc b khụng dõy ca cỏc t chc, doanh nghip cú trin khai h thng WLAN 1.5 Ni dung ca lun Bn lun gm chng: Chng I M u Chng II Tng quan v mng cc b khụng dõy Chng III K thut ỏnh giỏ cht lng dch v mng truyn thng Chng IV Tng quan v chun 802.11 v ỏnh giỏ cht lng dch v mng cc b khụng dõy Chng V Cỏc k thut ỏnh giỏ cht lng dch v mng cc b khụng dõy Chng VI ỏnh giỏ th nghim, kt lun v nhng xut tng lai BùiofNgọc Footer Page 10 126.Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 88 of 126 -87- Hỡnh 18b So sỏnh hiu nng truy cp mụi trng truyn ca cỏc c ch Footer Page 88 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 89 of 126 -88- Hỡnh 18c So sỏnh tr truy cp trung bỡnh ca cỏc c ch Hỡnh 18 So sỏnh cỏc lc h tr cht lng dch v khỏc s dng mng cc b khụng dõy da trờn cỏc tiờu chớ: thụng lng , s dng mụi trng lan truyn, tr truy cp trung bỡnh Kt qu thu c Trong hỡnh 1a, chỳng ta cú th nhn thy lc Blackburst cho hiu nng cao nht vi lu lng u tiờn cao cú tớnh n thụng lng, c bit l vựng ti thp Footer Page 89 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 90 of 126 -89- Tuy nhiờn, ti cao hn, ta thy rng EDCF cng cho hiu nng rt tt vi lu lng u tiờn cao lc ca PCF th hin rừ s st gim, ti mt s v trớ cũn kộm c DFS Mt khỏc, hai lc ny s cho hiu nng tt hn cho lu lng u tiờn thp Blackburst v EDCF hon ton (completely starves) ti cao Bng trc quan, hỡnh 1b ch Blackburst cng cho kt qu tt nht vic tn dng mụi trng lan truyn Vic s dng ngp trn gúi tin i vi EDCF l lý khin cho nú c tin rng s tn dng s l cao (vỡ cú rt ớt cỏc khong trng), kt qu thc t sau mụ phng lm ta ngc nhiờn vỡ khụng ging nh nhng suy oỏn ca lý thuyt Li gii thớch cú th c tỡm thy hỡnh Hỡnh 19 T l va chm ca cỏc c ch Da vo hỡnh v trờn cú th nhn thy rng tc xung t ca lc EDCF cao hn so vi cỏc lc khỏc, ú l nguyờn nhõn nh hng n hiu nng s dng mụi trng lan truyn Cng cú th nhn rng tc xung t ca Blackburst gim Footer Page 90 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 91 of 126 -90- s lng ca cỏc trm u tiờn cao tng lờn iu ú khng nh rng khụng cú ng xut hin gia cỏc nỳt Blackburst Quan sỏt tr trung bỡnh hỡnh 1c, chỳng ta thy rng tt c cỏc lc a tr trung bỡnh chp nhn c cho lu lng u tiờn cao nhng Blackburst v EDCF li cho tr thp nht Ta s cm thy thỳ v hn nghiờn cu phõn phi xỏc sut ca tr c th hin hỡnh nh hng ca s bựng n gúi tin ca EDCF cú th d dng c nhn Blackburst v DFS cú ng cong dc ng hn (cú sai lch v bin thiờn tr thp) t n mc 100% rt nhanh chúng, ngha l tr cú gii hn trờn thp hn Mt khỏc, lu lng s dng PCF v EDCF cú dng cong phng hn, c bit vựng ti cao, mt phn ca cỏc gúi tin cú tr cao thc s (trờn 100 ms) Cỏc ng dng thi gian thc thng cú mt gii hn tr chp nhn c, quan trng hn l phn ln cỏc gúi tin cú tr thc t di mc gii hn chp nhn c Footer Page 91 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 92 of 126 -91- Hỡnh 20 Phõn phi tr tớch lu Footer Page 92 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 93 of 126 -92- Vớ d, gi s tr mc chp nhn c ti a l 100 ms mc ti cao nht, chỳng ta cú th nhn thy rng DFS v Blackburst qun lý a c tr di mc yờu cu thỡ hai lc EDCF v PCF ch thc hin c khong 85% cỏc gúi tin iu ú ngha l mc dự DFS cú thụng lng thp hn vi lu lng u tiờn cao so vi EDCF, chỳng thc s truyn mt cỏch xp x s lng d liu thi gian thc hu dng iu ú khin ụi ta núi DFS cho hiu nng tt hn EDCF vi lu lng u tiờn thp 6.2 Nhn xột v tỡnh ỏp dng cỏc c ch h tr cht lng dch v Mụ phng ch rng, c ch EDCF mi c phỏt trin bi nhúm IEEE 802.11e l mt ci thin hn ca PCF EDCF thc s phõn tỏn, cho hiu nng tt hn PCF v li ớt phc hn Blackburst cho hiu nng tt nht vi lu lng u tiờn cao c hai tiờu v thụng lng v tr truy cp Trong trng hp ti thp, nú cng cho hiu nng tt hn vi lu lng u tiờn thp Tuy nhiờn nhng tỡnh ti cao, Blackburst gp vic b cỏc trm cú u tiờn thp Hn na, cỏc th nghim mụ phng cng ch rng lc Blackburst cho hiu nng s dng mụi trng truyn tt nht iu ny rt quan trng v mang nhiu ý ngha vi cỏc h thng mng khụng dõy cú bng thụng hn hp Chỳng ta cng kim chng li c thc s Blackburst ngn chn c xung t cỏc trm cú u tiờn cao iu tr ngi i vi Blackburst l yờu cu chu k truy cp l hng s Nu nh iu kin ny khụng c tho món, EDCF cú th l mt ng c viờn thay th thớch hp Mc dự EDCF khụng th cung cp dch v tt nh Blackburst v b vng phi tc xung t cao, nú cung cp s phõn nh dch v tt v cho tr trung bỡnh thp cho lu lng u tiờn cao Trong trng hp ti cao hn, lu lng u tiờn thp cng gp phi hin tng b b cng ging nh trng hp ca Blackburst Trong nhiu trng hp, s b vi lu lng u tiờn thp l khụng ỏng k nhng li cú s phõn loi chớnh xỏc hn DFS m bo dch v tt hn cho lu lng u tiờn cao m khụng b cỏc lu lng u tiờn mc thp nhng phi m bo rng nú s chim bng thụng hp lý Footer Page 93 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 94 of 126 -93- Vi cỏc mụ phng ỏnh giỏ hiu nng h tr cht lng dch v ca cỏc lc DCF, PCF, EDCF v Blackburst , cú th nhn thy Blackburst c chng minh l la chn tt nht cho cỏc h thng ũi hi cú lu lng u tiờn cao, nhiờn nú li gp phi hin tng b cho cỏc dch v cú mc u tiờn thp trng hp ti h thng mc cao EDCF cng cú hiu nng cao gn bng Blackburst nhng li cú nhc im l cú tc ng cao (high collision rate) so vi cỏc lc cũn li Vi PCF, hiu nng ca nú khụng thc s tt nh Blackburst v EDCF nhng nú li cú u im hn so vi hai phng phỏp trờn ch khụng bt gp hin tng b cỏc gúi tin cú u tiờn thp (low priority traffic) ỏnh giỏ hiu nng ca lc 802.11e EDCF mi, chỳng ta s tin hnh thit lp mụ phng cú cu hỡnh hỡnh hc mng (topology) ging nh ó thit lp cho DCF phn 5.2.1 Ch cú mt im khỏc bit õy l chỳng ta thit lp ba lung tỏch bit (audio, video v background) vo ba hng i Cỏc tham s truy cp mụi trng lan truyn ca EDCF cho ba hng i c tng hp nh bng di õy: Bng Cỏc tham s EDCF cho ba hng i Footer Page 94 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 95 of 126 -94- Hỡnh 21 Hiu nng v thụng lng v tr ca lc EDCF Footer Page 95 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 96 of 126 -95- Hỡnh 21 trờn ch hiu nng ca thụng lng v tr ca lc EDCF Nh so sỏnh vi DCF ca phn 5.2.1 , EDCF cú th h tr s phõn bit cho cỏc loi lun khỏc Thụng lng ca cỏc gúi tin õm thanh, video ca EDCF l n nh s lng cỏc trm nh hn hoc bng 16 (76% t l ti) Tuy nhiờn, thụng lng ca giao thụng nn gim mt cỏch t ngt s lng trm ln hn 10 (chim t l 48%) v gim xung tc 10KB/s s lng trm l 18 (90% t l ti) iu ú cú ngha l EDCF trỡ thụng lng cho cỏc lung cú mc u tiờn cao ( õy c thit lp l õm v video) bng cỏch b lung cú mc u tiờn thp Hn na, kờnh cú ti 90%, thụng lng ca õm v video bt u gim, ngha l vic qun lý iu khin cho õm v video c yờu cu cú ti rt cao Mt khỏc, tr trung bỡnh ca lung nn tng rt nhanh s lng trm ln hn 10, thm tr lờn n 4,5 giõy trng hp t l ti l 90% Khi lu lng nh hn hoc bng 76%, tr trung bỡnh ca lung õm v video mc thp Hỡnh 22 So sỏnh tng goodput gia EDCF v DCF Cn nhc li rng, nh kt qu thu c ca mụ phng c th hin trờn hỡnh 22 trờn, thụng lng ca EDCF thp hn DCF ti lu lng ln hn 48% EDCF Footer Page 96 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 97 of 126 -96- gim thụng lng ca cỏc lung cú mc u tiờn thp rt ỏng k v vỡ vy h qu kộo theo l tng thụng lng cng gim i so sỏnh gia c ch qun lý truy cp kờnh HCF vi EDCF, chỳng ta s thit lp mụ phng sau: trm gi tớn hiu õm (8 kb/s) , thit lp u tiờn mc cao CBR (Constant Bit Rate) v tớn hiu video cú mc u tiờn thp CBR cựng mt lỳc Tc gi ca CBR u tiờn mc cao c thit lp l 25.4kb/s vi kớch thc gúi tin l 660 bytes v chu k 26 ms Chỳng ta cng thay i tc ti kờnh bi vic tng kớch thc ca gúi tin ca tớn hiu video CBR cú mc u tiờn thp t 900 bytes (0.3 MB/s) n 1500 bytes (0.5 MB/s) Cỏc tham s ca tng PHY v MAC c thit lp tng t nh bng v Trong mụ phng ny, HCF lp lch c s dng Vi lung õm thanh, tc cao nht (8kb/s) v chu k dch v ln nht (50 ms) c la chn nh cỏc thụng s yờu cu m bo cht lng dch v; i vi lu lng CBR, tc gi l hng s v chu k dch v ln nht (100 ms) c la chn nh yờu cu v cht lng dch v Chỳng ta ỏnh x lung u tiờn mc cao v lung CBR video u tiờn mc thp vo cỏc hng i khỏc vi cựng tham s EDCF Footer Page 97 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 98 of 126 -97- Hỡnh 23 Tr trung bỡnh ca õm thanh, CBR video gia EDCF v HCF Footer Page 98 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 99 of 126 -98- T hỡnh v trờn, cú th nhn rng EDCF cho tr rt thp cho lu lng õm Khi ta tng tc ti n 80% bi vic tng tc gi ca tớn hiu CBR video, tr trung bỡnh ca tớn hiu õm gi mc thp v tr trung bỡnh ca CBR video tng n xp x 185 ms Trong ú lc qun lý truy cp kờnh HCF, tr c gi mc xp x 20 ms cho c tớn hiu õm v video mc u tiờn thp Kt qu ca mụ phng ch rng HCF cú th m bo yờu cu v tr nh nht (50 ms) cho tt c cỏc lung cỏc mc ti khỏc Mt khỏc, EDCF lm vic rt tt vi iu kin ti thp nhiờn iu kin ti cao c ch ny khụng cũn m bo c hot ng tt na 6.3 Kt lun v cỏc xut kin ngh tng lai Vic phõn tớch v ỏnh giỏ mt cỏch tng th cỏc c ch h tr cht lng dch v ca tng MAC cỏc h thng mng cc b khụng dõy cho ta ỏnh giỏ mt cỏch khỏch quan cỏc mt mnh v yu ca tng c ch Lun ó ỏnh giỏ v phõn loi cỏc c ch ci tin QoS khỏc xut cho IEEE 802.11 WLAN Qua ú ta cng nghiờn cu c nhng u, nhc im t chỳng bit c nờn dựng chỳng nhng tỡnh no Cỏc nghiờn cu v ỏnh giỏ hiu nng ca chun IEEE 802.11e v h tr cht lng dch v c nghiờn cu k, k c nhng ch dng tu chn cng c phõn tớch v ỏnh giỏ thụng qua cỏc thớ nghim mụ phng trờn ns-2 Phn cui ca lun cng xut mt s c ch nhm ci thin hiu nng cht lng dch v da trờn c s s dng hng i Thụng qua ỏnh giỏ mụ phng thỡ kt qu khỏ kh quan nhiờn cũn phc trin khai õy l mt lnh vc cũn cn u t nghiờn cu t c hiu qu hn na v cỏc ng dng h tr cht lng dch v Sau õy l mt s cú th tip tc m rng, nghiờn cu tng lai: Nghiờn cu c ch iu chnh cỏc tham s thớch ng vi ti lu lng v hiu qu ca kờnh truyn ch ad-hoc EDCF Ti u hoỏ c s cõn bng gia cỏc yu t nh hiu qu kờnh, u tiờn v s cụng bng cho cỏc dũng lu lng So sỏnh s khỏc bit ca cỏc lc lp lch ca c ch HCF Footer Page 99 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 100 of 126 -99- nh x gia IP DiffServ (AF, EF), cỏc mc u tiờn ca IntServ v cỏc mc u tiờn ca IEEE 802.11e MAC Chun hoỏ cỏc mụ hỡnh v cụng c mụ phng ca chun 802.11e Footer Page 100 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 101 of 126 -100- Ti liu tham kho Ting Vit Nguyn Thỳc Hi (1999), Mng mỏy tớnh v cỏc h thng m, NXB Giỏo dc, H Ni Nguyn Nam Thun (2005), Thit k v cỏc gii phỏp cho mng khụng dõy, NXB Giao thụng Vn ti, H Ni Trn Vit An (2006), N5i mng khụng dõy, NXB Giao thụng Vn ti, H Ni Nguyn Hng Tun (2005), Mng v cỏc ng dng khụng dõy, NXB Giao thụng Vn ti, H Ni Trng Tun, Nguyn Hu Thanh (2005), Mng WLAN theo chun IEEE 802.11, Tp Bu chớnh Vin thụng & Cụng ngh thụng tin, s 263, trang 42- 43 Trng Tun, Nguyn Hu Thanh (2005), ng dng cụng c NS mụ phng mng vin thụng, Tp Bu chớnh Vin thụng & Cụng ngh thụng tin, s 253, trang 42- 43 Ting Anh IEEE 802.11 WG (1999), Reference number ISO/IEC 8802-11:1999(E) IEEE Std 802.11, International Standard for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networksSpecific RequirementsPart 11: wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications, IEEE Press IEEE 802.11 WG (2003), Draft supplement to standard for telecommunications and information exchange between systems-LAN/MAN specific requirementsPart 11: wireless medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications: medium access control (MAC) enhancements for quality of service (QoS), IEEE 802.11e/Draft 4.2 Footer Page 101 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 Header Page 102 of 126 -101- Aad I, Castelluccia C (2001), Differentiation mechanisms for IEEE 802.11 Proceedings of IEEE Infocom 2001, Anchorage, Alaska, USA, trang 209218 10 Vaidya NH, Bahl P, Gupa S (2000), Distributed fair scheduling in a wireless LAN, Proceedings of the Sixth Annual International Conference on Mobile Computing and Networking (Mobicom 2000), Boston, USA, trang 167178 11 Deng J, Chang RS (1999), A priority scheme for IEEE 802.11 DCF access method, IEICE Transactions in Communications 12 Sobrinho JL, Krishnakumar AS (1996), Real-time traffic over the IEEE 802.11 medium access control layer, Bell Labs Technical Journal 13 Singla A, Chesson G (2001), HCF and EDCF simulations, IEEE 802.11e working document 802.11-01/525r0 14 Liu H, Ma H, Zarki MEI, Gupta S (1997), Error control schemes for networks: an overview, Baltzer Journal of Mobile Networks and Applications 15 Lindgren A, Almquist A, Schelen O (2001), Evaluation of quality of service schemes for IEEE 802.11 wireless LANs, Proceedings of the 26th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks (LCN 2001), USA 16 Aad I, Castelluccia C (2002), Remarks on per-flow differentiation in IEEE 802.11, Proceedings of European Wireless (EW2002), Florence - Italy 17 The Network Simulator, http://www.isi.edu/nsnam/ns 18 Tapan K Sarkar, Robert Mailloux, Arthur A Oliner, Magdalena Salazar-Palma, Dipak L Sengupta (2006), History of Wireless, Wiley-IEEE Press 19 Michael E Flannagan (2001), Administering Cisco QoS for IP Networks, Syngress Press Footer Page 102 of 126 Bùi Ngọc Anh Lớp Cao học CNTT 2004 - 2006 ... quan điểm: chất lượng dịch vụ theo quan điểm đánh giá người sử dụng cuối chất lượng dịch vụ theo quan điểm mạng Đối với người sử dụng, chất lượng dịch vụ cảm nhận chất lượng dịch vụ người nhận... mạng cục không dây Chương III Kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng truyền thống Chương IV Tổng quan chuẩn 802.11 vấn đề đánh giá chất lượng dịch vụ mạng cục không dây Chương V Các kĩ thuật đánh. .. 22 Chương III Kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng truyền thống 24 3.1 Khái niệm chất lượng dịch vụ (QoS) .24 3.2 Những tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ .28 3.2.1 Trễ