Tìm hiểu các mạng không dây thế hệ mới

LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo hƣớng dẫn: TS Ngô Quỳnh Thu, viện Công nghệ Thông tin Truyền thông, trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội nhiệt tình bảo, định hƣớng nghiên cứu, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt trình thực luận văn Nếu khơng có giúp đỡ tận tâm cơ, luận văn có lẽ khơng thể hồn thành hạn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy cô giáo Viện Công nghệ Thông tin Truyền thông, trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình bảo, truyền đạt tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm quý báu cho suốt thời gian học vừa qua Cuối cùng, tơi xin kính chúc Q thầy gia đình dồi sức khỏe thành cơng./ Học viên cao học khóa 2011B Luyện Văn Hòa LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU 10 PHẦN TÌM HIỂU CÁC CƠNG NGHỆ MẠNG KHƠNG DÂY THẾ HỆ MỚI: MẠNG DI ĐỘNG 3G, MẠNG WIRELESS LAN, MẠNG WIMAX, MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 12 CHƯƠNG UMTS 12 1.1 Tổng quan 12 1.2 Kiến trúc mạng 13 1.3 Các tình sử dụng: 17 1.4 Quản lý di động 21 CHƯƠNG WLAN 25 2.1 Tổng quan WLAN 25 2.1.1 Giới thiệu 25 2.1.2 Lịch sử phát triển WLAN 26 2.1.3 Ưu nhược điểm mạng không dây 28 2.1.4 Các ứng dụng WLAN 28 2.2 Đặc điểm kĩ thuật mạng WLAN 30 2.2.1 Các chuẩn cho mạng không dây WLAN 802.11 30 2.2.2 Các thành phần mạng không dây: 32 2.2.3 Các dạng mạng không dây 33 2.3 Giao thức điều khiển truy nhập môi trường IEEE 802.11 MAC 35 2.3.1 DCF (Distributed Coordination Function) 35 2.3.2 PCF (Point Coordination Function) 38 2.3.3 Hạn chế chế DCF PCF vấn đề chất lượng dịch vụ 39 2.3.4 Yêu cầu ứng dụng (Applications) 40 2.4 Giao thức điều khiển truy nhập môi trường IEEE 802.11e MAC 40 2.4.1 HCF contention-based medium access (EDCA) 41 2.4.2 HCF Controlled Medium Access 44 CHƯƠNG WiMAX 46 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WiMAX 46 3.1.1 WiMAX LÀ GÌ ? 46 3.1.2 WiMAX SO VỚI MỘT SỐ CÔNG NGHỆ KHÁC 47 3.1.3 CÁC CHUẨN CỦA WIMAX 49 3.1.3.1 Chuẩn IEEE 802.16 - 2001 49 3.1.3.2 Chuẩn IEEE 802.16a 50 3.1.3.3 Chuẩn IEEE 802.16 - 2004 50 3.1.3.4 Chuẩn IEEE 802.16e 51 3.2 KIẾN TRÚC CỦA WIMAX 52 3.2.1 MÔ HÌNH THAM CHIẾU 53 3.2.2 LỚP VẬT LÝ WIMAX (PHY) 54 3.2.2.1 Đặc điểm lớp vật lý 54 3.2.2.2 Dải tần sử dụng 55 3.2.3 LỚP ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP MÔI TRƯỜNG (MAC) 56 3.2.3.1 Các thành phần lớp MAC 57 3.2.3.2 Lớp hội tụ MAC 59 3.2.3.3 Lớp phần chung MAC 59 Các định dạng MAC PDU 60 3.2.3.4 Lớp bảo mật 63 3.2.3.5 Cơ chế yêu cầu cấp phát băng thông 64 3.2.4 CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) 66 3.2.4.1 Các dịch vụ lập lịch (Scheduling Services) 66 CHƯƠNG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 68 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 68 4.1.1 Giới thiệu chung 68 4.1.2 Đặc điểm mạng cảm biến không dây 68 4.2 ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG CẢM BIẾN 70 4.2.1 Vấn đề định tuyến mạng cảm biến 70 4.2.2 Phân loại giao thức định tuyến mạng cảm biến 73 PHẦN 2: TÌM HIỂU MƠ PHỎNG MẠNG WLAN 802.11e TRONG MÔI TRƯỜNG NS2 76 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CÔNG CỤ MÔ PHỎNG NS2 76 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU MƠ PHỎNG MẠNG WLAN 802.11e TRONG MÔI TRƯỜNG NS2 79 KẾT LUẬN 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn kết trình nghiên cứu thân dƣới hƣớng dẫn thầy giáo hƣớng dẫn: TS Ngơ Quỳnh Thu Tồn nội dung luận văn kiến thức đƣợc đúc kết từ tài liệu tham khảo trong, nƣớc đƣợc Ngơ Quỳnh Thu cung cấp, khơng có chép cơng trình nghiên cứu khác./ Học viên Cao học khóa 2011B Luyện Văn Hòa DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ viết đầy đủ AP BS/SS BSS BTS CBR CDR Access Point Base Station/ Subcrible Station Basic Service Set Base Transceiver Station Constant Bit Rate Call Detail Record CFP Contention Free Period EDCF ESS FDD FTP GGSN GPRS GPSS Unidirectional Connection Identifier Contention Period Cyclic Redundancy Check Service-specific Convergency Sublayer Distributed Coordination Function Dynamic Frequency Selection Direct link protocol Enhanced distributed channel access Enhanced DCF Extend Service Set Frequency Division Duplex File transmission protocol Gateway GPRS Support Node General Packet Radio Service Grant per SubScrible HCCA HCF controlled channel access HCF HLR IBSS Hybrid Coordination Function Home Location Register Independent Basic Service Set Institute of Electrical and Electronic Engineers Local Area Network Listen Before Talk CID CP CRC CS DCF DFS DLP EDCA IEEE LAN LBT Ý nghĩa Điểm truy cập Trạm gốc/ trạm thuê bao Tập dịch vụ sở Trạm thu phát sở Tốc độ bit không đổi Bản ghi chi tiết gọi Khoảng thời gian khơng có tranh chấp Số hiệu kết nối đơn hƣớng Khoảng thời gian có tranh chấp Kiểm tra lỗi dƣ vòng Lớp hội tụ đặc tả dịch vụ Chức điều phối phân bổ Lựa chọn tần số động Giao thức liên kết trực tiếp EDCF Tăng cƣờng DCF Tập dịch vụ mở rộng Ghép kênh theo tần số Giao thức truyền tập tin Cổng hỗ trợ GPRS Dịch vụ vơ tuyến gói chung Cấp phát trạm thuê bao Truy nhập kênh truyền đƣợc điều khiển Chức điều phối lai Thanh ghi định vị thƣờng trú Tập dịch vụ sở độc lập Viện kỹ sƣ điện điện tử Mạng cục Lắng nghe trƣớc truyền LMDS MAC ME MSC MSDU NAM NS OTCL PDA PDP PHY PLMN PSTN QoS RAN RNC RNS SAP SDU SFID SGSN TCP TDD UDP UE UL/DL UMTS USIM UTRAN VBR VLAN VLR Local multipoint distribution system Media Access Controller Mobile Equipment Hệ thống đa phân phối cục Điều khiển truy cập đƣờng truyền Thiết bị di động Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di Mobile Service Switching Center động MAC Service Data Unit Đơn vị liệu dịch vụ MAC Network Animator Minh họa Mạng Network Simulation Mô mạng Object oriented Tool Command Ngôn ngữ công cụ lệnh hƣớng đối Language tƣợng Personal Digital Assistant Trợ lý kỹ thuật số cá nhân Packet Data Protocol Giao thức liệu gói Physical Lớp vật lý Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch công Network cộng Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ Random Acsess Network Mạng truy cập ngẫu nhiên Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến Radio Network Subsystem Trạm mạng vô tuyến Service Access Point Điểm truy nhập dịch vụ Service Data Unit Đơn vị liệu dịch vụ Service Flow Identifier Định danh luồng dịch vụ Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ dịch vụ GPRS Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải Time Division Duplex Ghép kênh theo thời gian User Datagram Protocol Giao thức gói ngƣời dùng User Equipment Thiết bị ngƣời dùng Uplink/ Downlink Đƣowng lên/ đƣờng xuống Universal Mobile Hệ thống viễn thơng di động tồn Telecommunications System cầu UMTS Subscriber Identity Module nhận dạng thuê bao UMTS Modulo Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS terrestrial RAN UMTS Variable Bit Rate Tốc độ bit thay đổi Virtual LAN Mạng LAN ảo Visitor Location Register Bộ đăng ký định vị khách WCDMA WiMAX WLAN WSN Wideband Code Division Multiple Access Worldwide Interoperability for Microwave Access Wireless LAN Wireless sensor network Đa truy cập phân chia theo mã đƣờng truyền băng rộng Hệ thống truy nhập vi ba có tính tƣơng tác tồn cầu Mạng cục khơng dây Mạng cảm biến không dây DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Giá trị AIFSN, CW min, max tương ứng với mức ưu tiên 43 Bảng 2: Tóm tắt đặc trưng chuẩn WiMAX 52 Bảng 3: Các trường tiêu đề MAC chung 62 Bảng 4: Các trường tiêu đề MAC yêu cầu dải thông 63 Bảng 5: Tham số backoff sử dụng mô 80 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Cấu trúc mạng UMTS 13 Hình 2: Mơ hình mạng Ah-hoc 33 Hình 3: Mơ hình mạng BSS (Infrastructure BSS) 34 Hình 4: Mơ hình mạng ESS 34 Hình 5: Mơ hình mơ tả chế DCF 36 Hình 6: Hiện tượng Hidden node 37 Hình 7: Mơ hình mơ tả truyền nhận frame RTS/CTS 38 Hình 8: Mơ hình mơ tả truyền liệu phân mảnh 38 Hình 9: Mơ hình mơ tả chế PCF 39 Hình 10: Mơ tả phân loại truyền liệu phân lớp MAC 42 Hình 11: Lộ trình cơng nghệ WiMAX 49 Hình 12: Mơ hình tham chiếu 53 Hình 13: Chức lớp mơ hình phân lớp chuẩn IEEE 802.16 53 Hình 14: Luồng liệu qua lớp 54 Hình 15: Lớp MAC 58 Hình 16: Định dạng MAC PDU 60 Hình 17: Định dạng tiêu đề MAC PDU chung 61 Hình 18: Định dạng tiêu đề yêu cầu dải thông 62 Hình 19: Cấu trúc mạng cảm biến 69 Hình 20 Tổng quan NS góc độ người dùng 77 Hình 21: Luồng kiện cho file Tcl chạy NS 78 Hình 22: Cấu hình mạng mơ 80 Hình 23: Sơ đồ biểu thị thông lượng luồng sư dụng chế DCF 81 Hình 24: Sơ đồ biểu thị trễ truyền gói luồng sư dụng chế DCF 81 Hình 25: Sơ đồ biểu thị số gói bị theo thời gian luồng sư dụng chế DCF 82 Hình 26: Sơ đồ biểu thị biến thiên trễ truyền gói (jitter) luồng sử dụng chế DCF 82 Hình 27: Sơ đồ biểu thị thông lượng luồng sư dụng chế EDCF 84 Hình 28: Sơ đồ biểu thị số gói bị theo thời gian luồng sử dụng chế EDCF 84 Hình 29: Sơ đồ biểu thị trễ truyền gói luồng sư dụng chế EDCF 84 Hình 30: Sơ đồ biểu thị biến thiên trễ truyền gói (jitter) luồng sử dụng chế DCF 85 LỜI NĨI ĐẦU Sự phát triển mạnh mẽ cơng nghệ không dây năm gần đem đến ích lợi to lớn cho ngƣời lĩnh vực sống, nhận đƣợc nhiều quan tâm từ nhà nghiên cứu khả ứng dụng tiềm Trong số mạng không dây nay, bật mạng di động 3G, mạng cục không dây(WLAN), mạng WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) mạng cảm biến không dây WSN(wireless sensor network) Mạng di động 3G mang đến cho ngƣời dùng dịch vụ đa phƣơng tiện nhƣ: video call(cuộc gọi có hình ảnh), âm hình ảnh video chất lƣợng cao truyền hình số, email; dịch vụ định vị tồn cầu (GPS) mà cơng nghệ 2G trƣớc chƣa có Tuy nhiên 3G lại hạn chế dịch vụ yêu cầu tốc độ cao nhƣ truyền hình hội nghị(video conference), live video(truyền hình trực tuyến), game online… điểm mà 3G cần cải tiến tƣơng lai Mạng cục không dây WLAN (Wireless Local Area Network) sử dụng sóng vơ tuyến hay hồng ngoại để truyền nhận liệu thông qua không gian, xuyên qua tƣờng trần cấu trúc khác mà không cần cáp WLAN cung cấp đầy đủ chức ƣu điểm mạng LAN truyền thống nhƣ Ethernet hay Token Ring nhƣng lại không bị giới hạn cáp mang đến cho ngƣời dùng khả di động WLAN có khả kết hợp tốt với LAN tạo thành mạng động ổn định WLAN phù hợp cho việc phát triển điều khiển thiết bị từ xa, cung cấp mạng dịch vụ nơi công cộng, khách sạn, văn phịng… WiMax hệ thống truy nhập vi ba có tính tƣơng tác tồn cầu dựa sở tiêu chuẩn kỹ thuật IEEE 802.16-2004 WiMax hoạt động gần giống với Wi-Fi nhƣng đƣợc cải thiện để tăng tốc độ truyền dẫn liệu tới 75 Mbit/s với kênh 20MHz, bán kính cell từ 2-9km khu vực thành thị 50 km vùng hẻo lánh WiMax ứng dụng thiết bị mạng Internet có số lƣợng ngƣời dùng lớn giá thành rẻ, tính bảo mật cao WiMax nhƣ tổng đài khu vực, kết nối đến trạm chủ có thiết lập đƣờng truyền Internet WiMax hứa hẹn tạo khả 10 o Nhƣợc điểm: khả ứng dụng thực tế với quy mô lớn khơng cao chi phí module định vị với vấn đề tiêu thụ lƣợng cho xác định vị trí  Định tuyến phân nhóm tỏ vƣợt trội so với hai loại định tuyến kể Với việc bó cụm nút mạng, định tuyến phân nhóm cho phép: o Khả thích nghi tốt với loại kích thƣớc mạng, o Giảm liệu cảm biến dƣ thừa số tin điều khiển sử dụng => tiết kiệm lƣợng cho toàn mạng Thực tế cho thấy định tuyến phân nhóm có khả ứng dụng cao thực tế phù hợp cho nhiều loại ứng dụng cảm biến Hiện nghiên cứu mạng cảm biến theo xu hƣớng lựa chọn giải pháp định tuyến phân nhóm 75 PHẦN 2: TÌM HIỂU MƠ PHỎNG MẠNG WLAN 802.11e TRONG MƠI TRƢỜNG NS2 CHƢƠNG 1: TÌM HIỂU CÔNG CỤ MÔ PHỎNG NS2 NS2 (Network Simulation) phần mềm mô mạng điều khiển kiện riêng lẻ hƣớng đối tƣợng, đƣợc phát triển UC Berkely, viết ngơn ngữ C++ Otcl NS2 hữu ích cho việc mô hệ thống mạng hữu tuyến vơ tuyến, NS2 có đặc điểm sau: - Khả kiểm tra tính ổn định giao thức mạng tồn - Khả đánh giá giao thức mạng trƣớc đƣa vào sử dụng - Khả thực thi mô hình mạng lớn mà gần nhƣ ta khơng thể thực thi đƣợc thực tế - Khả mô nhiều loại mạng khác NS2 thực thi giao thức mạng nhƣ: Giao thức điều khiển truyền tải (TCP) Giao thức gói ngƣời dùng (UDP); dịch vụ nguồn lƣu lƣợng nhƣ Giao thức truyền tập tin (FTP), Telnet, Web, Tốc độ bit cố định (CBR) Tốc độ bit thay đổi (VBR); kỹ thuật quản lý hàng đợi nhƣ Vào trƣớc Ra trƣớc (Drop Tail), Dò sớm ngẫu nhiễn (RED) CBQ; thuật toán định tuyến nhƣ Dijkstra… NS thực thi multicasting giao thức lớp Điều khiển truy cập đƣờng truyền (MAC) mô LAN NS2 Bộ biên dịch Tcl mở rộng hƣớng đối tƣợng; bao gồm đối tƣợng Bộ lập lịch Sự kiện, đối tƣợng Thành phần Mạng mô đun Trợ giúp Thiết lập Mạng 76 Hình 20 Tổng quan NS dƣới góc độ ngƣời dùng - OTcl Script: Kịch OTcl - Simulation Program: Chƣơng trình Mơ phịng - Otcl: Bộ biên dịch Tcl mở rộng hƣớng đối tƣợng - NS Simulation Library: Thƣ viện Mô NS - Event Scheduler Objects: Các đối tƣợng Bộ lập lịch Sự kiện - Network Component Objects: Các đối tƣợng Thành phần Mạng - Network Setup Helping Modules: Các mô đun Trợ giúp Thiết lập Mạng - Plumbling Modules: Các mô đun Plumbling - Simulation Results: Các kết Mơ - Analysis: Phân tích - NAM (Network Animator): Minh họa Mạng NAM Để sử dụng NS-2, user lập trình ngơn ngữ kịch OTcl User thêm mã nguồn Otcl vào NS-2 cách viết lớp đối tƣợng OTcl Những lớp đƣợc biên dịch với mã nguồn gốc Kịch OTcl thực việc sau: - Khởi tạo Bộ lập lịch Sự kiện - Thiết lập Mơ hình mạng dùng đối tƣợng Thành phần Mạng - Báo cho nguồn traffic bắt đầu truyền ngƣng truyền packet Bộ lập lịch Sự kiện Thuật ngữ plumbing đƣợc dùng để việc thiết lập mạng, thiết lập mạng nghĩa xây dựng đƣờng liệu đối tƣợng mạng cách thiết lập trỏ “neighbour” cho đối tƣợng để đến địa đối tƣợng tƣơng 77 ứng Mô đun plumbing OTcl thực tế thực việc đơn giản Plumbing làm nên sức mạnh NS Thành phần lớn khác NS bên cạnh đối tƣợng Thành phần Mạng Bộ lập lịch Sự kiện Bộ lập lịch Sự kiện NS-2 thực việc sau: - Tổ chức Bộ định thời Mô - Huỷ kiện hàng đợi kiện - Gọi Thành phần Mạng mô Phụ thuộc vào mục đích user kịch mơ OTcl mà kết mơ đƣợc lƣu trữ nhƣ file trace Định dạng file trace đƣợc tải vào ứng dụng khác để thực phân tích: - File nam trace (file.nam) đƣợc dùng cho cơng cụ Minh họa mạng NAM - File Trace (file.tr) đƣợc dùng cho công cụ Lần vết Giám sát Mô XGRAPH hay TRACEGRAPH Hình 21: Luồng kiện cho file Tcl chạy NS - NAM Visual Simulation: Mô ảo NAM - Tracing and Monitoring Simulation: Mô Lần vết Giám sát 78 CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU MÔ PHỎNG MẠNG WLAN 802.11e TRONG MÔI TRƢỜNG NS2 Phần tập trung vào chuẩn IEEE 802.11e Chuẩn IEEE 802.11e đƣợc chọn để mơ chuẩn đƣa QoS (Quality of Service) vào Wi-Fi, qua sẵp đặt thứ tự ƣu tiên cho gói tin, đặc biệt quan trọng trƣờng hợp băng thông giới hạn tải Chuẩn cung cấp cải tiến chất lƣợng dich vụ việc cải thiện khả truyền tải nội dung đa phƣơng tiện (multimedia) mà chuẩn mạng khơng dây WLAN khác khơng có  Mục đích : Tạo kịch mơ việc truyền liệu mạng với cấu hình mạng giống sử dụng chế 802.11 DCF 802.11e EDCF điều khiển truy nhập môi trƣờng cho phân lớp MAC Phân tích file trace thu đƣợc để thấy đƣợc hỗ trợ chất lƣợng dịch vụ chế thông qua tham số chất lƣợng dịch vụ: thơng lƣợng đƣờng truyền, tốc độ gói, trễ truyền gói biến thiên trễ truyền gói (jitter)  Kịch mơ phỏng: Gồm có mobile node base node tƣơng ứng trạm đầu cuối access point (AP) Có luồng liệu đƣợc gửi từ node nguồn (1->4) tới node đích (5->8) Mỗi nguồn nguồn CBR (Constant bit rate) sử dụng giao thức UDP Kích thƣớc gói đƣợc truyền 512 Bytes, với tốc độ truyền 550Kbps Các mobile node nằm phạm vi quanh AP với bán kính 100m, lớp vật lý dựa chuẩn 802.11b với tốc độ truyền liệu 2Mbps Thời gian mô 120s, node bắt đầu truyền liệu thời điểm khác nhau, cụ thể: node bắt đầu truyền liệu thời điểm 1.0s, node 10.0s, node 20.0s node 30.0s 79 Hình 22: Cấu hình mạng mơ Đối với trƣờng hợp sử dụng chế 802.11e EDCF luồng đƣợc truyền với mức ƣu tiên khác Node có mức ƣu tiên cao đến node 2, node node ; tham số backoff đƣợc sử dụng cho mô đƣợc cho bảng sau: Access Category AC_VO AC_VI AC_BE AC_BK AIFS 2 CWmin 15 31 31 CWmax 15 31 1023 1023 (ms) 3,008 6,016 0 Node TXOPlimit Bảng 5: Tham số backoff sử dụng mô Tác giả tham khảo script sẵn có, dựa sở kết đạt đƣợc để phân tích hoạt động hỗ trợ QoS chế 802.11e EDCF 80  Kết mô trƣờng hợp sử dụng chế DCF : Sau mô thông số chất lƣợng dịch tƣơng ứng với chế đƣợc đo đạc tính tốn thể hình vẽ sau: Hình 23: Sơ đồ biểu thị thông lƣợng luồng sƣ dụng chế DCF Hình 24: Sơ đồ biểu thị trễ truyền gói luồng sƣ dụng chế DCF 81 Hình 25: Sơ đồ biểu thị số gói bị theo thời gian luồng sƣ dụng chế DCF Hình 26: Sơ đồ biểu thị biến thiên trễ truyền gói (jitter) luồng sử dụng chế DCF 82  Phân tích: Các luồng liệu truyền lúc có thơng số tƣơng đồng thể hình vẽ Ban đầu có luồng truyền dẫn luồng đƣợc truyền với thơng lƣợng lớn 550Kbps, số gói bị nhƣ trễ truyền dẫn jitter Khi có thêm luồng tham gia truyền dẫn kéo thông lƣợng luồng truyền giảm xuống, thông lƣợng mạng đƣợc chia đêu cho luồng tham gia truyền dẫn, luồng truyền dẫn thơng lƣợng luồng nhỏ Số luồng truyền dẫn tăng lên làm cho số gói bị tăng dần, trễ truyền dẫn nhƣ jitter tăng lên cách tƣơng đồng luồng Khi số luồng tăng lên tranh chấp kênh truyền lớn kết mô cho thấy luồng có đối xử cơng bằng, dung lƣợng đƣờng truyền chia cho luồng truyền dẫn, số luông truyền dẫn tăng thơng lƣợng luồng giảm, tốc độ gói, trễ truyền dẫn jitter tăng lên  Đánh giá: - Cơ chế 802.11 DCF đƣợc thiết kế để điều phối truyền dẫn công trạm - DCF không hỗ trợ chất lƣợng dịch vụ, khơng thuận lợi cho ứng dụng yêu cầu truyền dẫn thời gian thực nhƣ truyền voice hay video  Kết mô với chế 802.11e EDCF thể hình sau: 83 Hình 27: Sơ đồ biểu thị thơng lƣợng luồng sƣ dụng chế EDCF Hình 28: Sơ đồ biểu thị số gói bị theo thời gian luồng sử dụng chế EDCF Hình 29: Sơ đồ biểu thị trễ truyền gói luồng sƣ dụng chế EDCF 84 Hình 30: Sơ đồ biểu thị biến thiên trễ truyền gói (jitter) luồng sử dụng chế DCF  Phân tích: Có khác biệt lớn so sánh với hình vẽ áp dụng chế DCF Ở hình thể phân biệt rõ ràng luồng với mức ƣu tiên khác Các luồng có mức ƣu tiên cao có thơng lƣợng mạng lớn hơn, tốc độ gói nhƣ trễ truyền gói jitter nhỏ so với luồng có mức ƣu tiên cao Theo mô node nguồn có mức ƣu tiên thấp bắt đầu truyền dẫn sau node có mƣc ƣu tiên cao nó, luồng đƣợc truyền dẫn khơng làm ảnh hƣởng lớn tới luồng truyền dẫn trƣớc có thơng số chất lƣợng dịch vụ nhỏ luồng trƣớc Luồng có mức ƣu tiên cao có thơng lƣợng lớn, trễ truyền dẫn, độ gói hay jitter gần nhƣ  Đánh giá: - Trong chế EDCF có phân biệt dịch vụ tức dịch vụ đƣợc ƣu tiên truyền luồng với mức ƣu tiên cao Dung lƣợng kênh truyền đƣợc ƣu tiên cho luồng có mức ƣu tiên cao tranh chấp 85 Cơ chế EDCF có hỗ trợ chất lƣợng dịch vụ, ứng dụng yêu cầu truyền dẫn thời gian thực nhƣ truyền voice hay video hồn tồn đƣợc hỗ trợ mạng 802.11e với mức ƣu tiên thích hợp 86 KẾT LUẬN Luận văn trình bày đƣợc kiến thức chuyên sâu mà tác giả tìm hiểu cơng nghệ mạng khơng dây hệ mới: mạng di động 3G, mạng cục không dây, mạng WiMAX, mạng cảm biến khơng dây; tìm hiểu, sử dụng công cụ NS2 Đây tiền để giúp tác giả thực cơng việc nghiên cứu sau lĩnh vực mạng không dây hệ mới, cách sử dụng công cụ NS2 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Bằng (2006), Đánh giá so sánh hiệu suất thông lƣợng, độ trễ thăng giáng độ trễ mạng LAN 802.3, 802.5 802.11, Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học quốc gia Hà Nội [2] Trần Việt Hƣng “WiMAX cơng nghệ đích thực cho sống” Tập đồn Bƣu Chính Viễn Thơng Việt Nam 2006 [3] ThS Nguyễn Quốc Khƣơng, TS Nguyễn Văn Đức, ThS Nguyễn Trung Kiên, KS Nguyễn Thu Hà “WIMAX – Công nghệ truy nhập mạng khơng dây băng rộng” Tạp chí BCVT&CNTT kì 1(12/2005) [4] Lê Văn Tuấn “Các băng tần WiMAX” Tạp chí BCVT&CNTT kì (5/2006) [5] Nguyễn Đình Việt (2008), Bài giảng đánh giá hiệu mạng máy tính, Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học quốc gia Hà Nội [6] Ận Louise Schmidt, “UMTS and WLAN interoperability”, Technical University of Denmark Research Center COM, 31 july 2004 [7] AndreaGoldsmith (2005), Wireless Communication, Cambridge University [8] Dharma Prakash Agrawal-Qing-An Zeng (2006), Introduction to Wirreless and Mobile Systems [9] http://nile.wpi.edu/NS/ [10] http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-documentation.html [11] http://www.isi.edu/nsnam/vint/ [12] Jeffrey G Andrews, Ph.D., Arunabha Ghosh, Ph.D., Rias Muhamed “Fundamentals of WiMAX - Understanding Broadband Wireless Networking [13] K Sohrabi et al., “Protocols for self-organization of a wireless sensor network”, IEEE Personal Communications (5) (2000) [14] Kitti Wongthavarawat “IEEE 802.16 WiMAX Security” July 1, 2005 [15] Koh, Dong Phil Kim, Sang Wook Kim, “mSCTP-DAC: Dynamic Address Configuration for mSCTP Handover”, IFIP international Federation for information processing 2006 88 [16] Koh, S., et al.: “mSCTP for Soft Handover in Transport Layer ” IEEE Communications Letters,Vol 8, No.3, March (2004) 189-191 [17] LiMa, Fei Yu., et al., "a new method to support umts/wlan vertical handover using sctp", IEEE wireless communication August 2004 [18] Luis Javier García Villalba, Ana Lucila Sandoval Orozco, Alicia Triviño Cabrera and Cláudia Jacy Barenco Abbas, “Routing Protocol in Wireless Sensor Network” , 2009 [19] Marjan Radi, Behnam Dezfouli, Kamalrulnizam Abu Bakar and Malrey Lee, “Multipath Routing in Wireless Sensor Networks: Survey and Research Challenges”, 2012 [20] Matthew Gast (2002), 802.11 Wireless Networks The Definitive Guide, O'Reill [21] Michel Barbeau “WiMAX 802.16 Threat Analysis” 2006 [22] NiLanjan banerjee, Wei Wu, et al., “Mobility Support in wireless internet”, IEEE wireless communications October 2003 [23] T.S Rappaport (1996), Wireless communications, principles and practice, Prentice Hall [24] Vijay K Garg(2007), Wireless Communication and NetWorking, Morgan Kaufmann Publishers 89 ... PHẦN TÌM HIỂU CÁC CƠNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY THẾ HỆ MỚI: MẠNG DI ĐỘNG 3G, MẠNG WIRELESS LAN, MẠNG WIMAX, MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY CHƢƠNG UMTS CHƢƠNG WLAN CHƢƠNG WiMAX CHƢƠNG MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY... MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU 10 PHẦN TÌM HIỂU CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY THẾ HỆ MỚI: MẠNG... 2: TÌM HIỂU MƠ PHỎNG MẠNG WLAN TRONG MƠI TRƢỜNG NS2 CHƢƠNG 1: TÌM HIỂU CƠNG CỤ MƠ PHỎNG NS2 CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU MÔ PHỎNG MẠNG WLAN 802.11e TRONG MÔI TRƢỜNG NS2 11 PHẦN TÌM HIỂU CÁC CƠNG NGHỆ MẠNG