Để hỗ trợ QoS chúng ta cần phải có các ph−ơng pháp giám sát, đo đạc, đánh giá các tham số ảnh h−ởng đến chất l−ợng QoS. Các tham số đó là trễ, băng thông, điều kiện kênh, tổn thất gói tin….Trong ch−ơng này chúng ta đã
xem xét và đánh giá một cách tổng quan các ph−ơng pháp giám sát nh−: giám sát RTT, RTO, giám sát tổn thất, giám sát băng thông. Các cơ chế điều khiển QoS hiện thời của mạng hữu tuyến không thể áp dụng trực tiếp vào mạng vô tuyến, do bản chất cố hữu của mạng vô tuyến là chất l−ợng kênh truyền, băng thông biến đổi theo thời gian và điều kiện môi tr−ờng.Việc điều chỉnh các cơ chế này là cần thiết để đ−a vào ứng dụng trong mạng vô tuyến. Một trong những vấn đề cần quan tâm đó là kiểm soát chất l−ợng băng thông và điều kiện kênh truyền vô tuyến một cách chính xác để có những chính sách, cơ chế điều khiển thích hợp. Cuối ch−ơng này, chúng ta đã xem xét một ph−ơng pháp giám sát băng thông và trạng thái kênh truyền vô tuyến. Trong các ch−ơng tiếp theo chúng ta sẽ nghiên cứu khả năng kết hợp các ph−ơng pháp giám sát nói trên vào một mô hình lập lịch hỗ trợ QoS cũng nh− một mô hình kết hợp quản lý QoS trong môi tr−ờng bất đồng nhất của mạng thế hệ mới.
Ch−ơng V
Mô hình lập lịch hỗ trợ QOS trên cơ sở giám sát kênh truyền vô tuyến
5.1. Giới thiệu chung.
Mạng vô tuyến thế hệ mới phải hỗ trợ một phạm vi ứng dụng rộng với các yêu cầu QoS đa dạng về trễ, trôi trễ, và tốc độ tổn thất. L−u l−ợng trong t−ơng lai sẽ là sự hoà trộn các nguồn thời gian thực nh− các ứng dụng đa ph−ơng tiện và truyền số liệu. Gần đây, ng−ời ta đang quan tâm đến việc phân phát các dịch vụ đa ph−ơng tiện qua môi tr−ờng bất đồng nhất giữa mạng cố định và mạng di động.
Vấn đề cung cấp QoS cho cách ứng dụng cạnh tranh là phải cấp phát tài nguyên nh−: bộ đệm, băng thông kênh truyền một cách hợp lý tùy thuộc vào mỗi ứng dụng. Để giải quyết vấn đề này, một sơ đồ lập lịch phù hợp ở nút mạng là cần thiết. Lập lịch l−u l−ợng đ−ợc xem là một cơ chế chính để hỗ trợ QoS ở mức gói. Cơ chế này đảm trách việc sắp xếp thứ tự phát các gói từ các luồng khác nhau ra kênh truyền của nút mạng.
Một vài cơ chế lập lịch đã đ−ợc nghiên cứu trong môi tr−ờng mạng cố định. Lập lịch l−u l−ợng bình đẳng đ−ợc xem là một sơ đồ phổ biến để đạt đ−ợc sự bình đẳng, thông l−ợng và giới hạn trễ. Tuy nhiên các sơ đồ này giả thiết kênh truyền không có lỗi. Đồng thời nó không định rõ nguyên nhân suy giảm thực thi do lỗi của kênh truyền. Đó là lý do tại sao chúng ta không thể áp dụng nó vào môi tr−ờng mạng vô tuyến. Truyền dẫn qua kênh vô tuyến sẽ chịu các ảnh h−ởng bất lợi do phụ thuộc vào vị trí đầu cuối, lỗi kênh bùng phát. Khi có lỗi kênh, tạm thời không thể nhận biết đ−ợc máy chủ di động, đồng thời máy chủ di động cũng không thể truyền dẫn dữ liệu đến trạm gốc. Trong tr−ờng hợp này lập lịch bình đẳng không thể cung cấp sự bình đẳng và bảo đảm dịch vụ.
Gần đây, ng−ời ta đã có nhiều nỗ lực để thích ứng sơ đồ lập lịch bình đẳng cho môi tr−ờng mạng vô tuyến. Một vài cơ chế đã đ−ợc đề nghị nh−:
Dịch vụ bình đẳng vô tuyến (Wireless Fair Service WFS), hàng đợi bình đẳng độc lập kênh truyền (Channel Independent Fair Queueing CIF-Q), Tiếp cận bình đẳng trên cơ sở máy phục vụ (Server - Based Fair Approach SBSA), lập lịch gói phụ thuộc trạng thái kênh (Channel State Dependent Packet Scheduling CSDPS). Chiến l−ợc chung của các sơ đồ này là sử dụng bù để điều chỉnh bình đẳng. Các mức độ đảm bảo bình đẳng khác nhau đã đ−ợc trình bày trong các mô hình này. Tuy nhiên hầu hết các sơ đồ này giả sử có sự biết tr−ớc về điều kiện kênh (tốt hay xấu). Mặt khác việc bù cho một vài luồng có thể làm xáo trộn việc đảm bảo dịch vụ cho các luồng khác. Trong tr−ờng hợp lỗi kênh bùng phát các sơ đồ này hoặc không cung cấp sự bảo hộ hoặc không cung cấp sự bảo đảm trễ giới hạn cho các luồng cạnh tranh. Chính vì lẽ đó, việc giám sát kênh truyền vô tuyến đóng vai trò quan trọng trong các bộ lập lịch dùng trong mạng di động.
Ch−ơng này ta xem xét mô hình gọi là lập lịch gói vô tuyến
(Packetized Wireless Scheduling PWS) để cung cấp sự bình đẳng và sự bảo vệ các luồng trong môi tr−ờng mạng bất đồng nhất [4]. Đặc tính cơ bản của PWS là theo dõi trạng thái kênh và bù các luồng nhận dịch vụ ít hơn do chất l−ợng kênh vô tuyến của nó xấu. Khi một luồng trải qua lỗi kênh, sự tổn thất dịch vụ của nó đ−ợc ghi nhận. Luồng này sẽ đ−ợc cấp một dịch vụ bù bổ sung, sau khi kênh đ−ợc phục hồi trở lại trạng thái tốt. Một phần của băng thông đ−ợc cấp phát cho mục đích bù. Phần băng thông này không lãng phí vì nó sẽ đ−ợc phân phối cho tất cả các luồng hiện có khi điều kiện kênh không lỗi. Hơn nữa phần băng thông này còn đ−ợc sử dụng cho mục đích chuyển giao (Hand-off).