Trong [1], cỏc tỏc giả đó phõn tớch cỏc ưu điểm của thuật toỏn DRR trong việc lập lịch gúi tin IEEE 802.16. Tuy nhiờn, cỏc tỏc giả chỉ ra rằng khụng thể ỏp dụng thuật toỏn DRR cho việc lập lịch gúi tin đường lờn. Thuật toỏn DRR mụ tả cho đối tượng xử lý của thuật toỏn là cỏc gúi tin, thuật toỏn cần biết kớch thước của gúi tin cuối mỗi hàng đợi khi xử lý. Trong khi, đối tượng xử lý của lập lịch gúi tin đường lờn là cỏc BW-request chứa băng thụng yờu cầu. Chỳng ta khụng biết được kớch thước của từng gúi tin trong đường lờn. Phương ỏn giải quyết là chỳng ta thay đổi đối tượng xử lý của thuật toỏn DRR là cỏc gúi tin bằng cỏc BW-request. Khi đú, việc phõn phối băng thụng vẫn đảm bảo cụng bằng, do đú lập lịch cỏc gúi tin đường lờn đảm bảo.
Cỏc vấn đề tiếp theo chỳng ta tiếp tục xỏc định bao gồm:
Xỏc định cỏc hàng đợi
Cỏch tớnh giỏ trị quantum
Do băng thụng dịch vụ UGS được dành riờng nờn chỳng ta khụng phải lập lịch cho cỏc dịch vụ UGS. Như vậy, chỳng ta cú 3 hàng đợi cho cỏc dịch vụ rtPS, nrtPS và BE. Do cỏc dịch vụ rtPS cần đảm bảo hơn về yếu tố thời gian thực so với dịch vụ nrtPS, dịch vụ BE khụng cú ràng buộc về đảm bảo chất lượng dịch vụ nờn chỳng ta sắp thứ tự ưu tiờn phục vụ cỏc hàng đợi này
như sau: rtPS > nrtPS > BE.
Danh sỏch ActiveList duy trỡ trong BS. DRR chỉ lập lịch cỏc dịch vụ ứng dụng trong danh sỏch ActiveList. Nếu hàng đợi khụng rỗng, nú sẽ trong danh sỏch ActiveList. Ngược lại, nú sẽ bị loại bỏ khỏi danh sỏch ActiveList. Luồng dịch vụ trong danh sỏch ActiveList được xếp hàng theo độưu tiờn cốđịnh như
trờn. Trong mỗi vũng lặp, luồng dịch vụ cú độ ưu tiờn cao nhất sẽ luụn được phục vụ trước.
Trong thuật toỏn DRR, bộ lập lịch sẽ thăm mỗi hàng đợi khụng rỗng, xỏc
định kớch thước gúi tin tại đỉnh của hàng đợi, biến DeficitCounter được tăng bởi một giỏ trị Quantum. Áp dụng trong bộ lập lịch đường lờn, cỏc yờu cầu băng thụng sẽ được phục vụ trong hàng đợi. Bộ lập lịch thăm mỗi hàng đợi khụng rỗng trong danh sỏch hoạt động, biến DeficitCounter tăng bởi giỏ trị
Quantum mỗi khi nú được thăm. Nếu kớch thước dữ liệu yờu cầu của gúi tin BW-REQ tại đỉnh của hàng đợi nhỏ hơn hoặc bằng giỏ trị DeficitCounter, biến DeficitCounter giảm một lượng bằng kớch thước băng thụng yờu cầu và gúi tin được truyền tới cổng ra. Quỏ trỡnh được lặp lại tới khi DeficitCounter
nhỏ hơn hoặc bằng 0, hoặc hàng đợi rỗng. Nếu hàng đợi rỗng, giỏ trị
DeficitCounter cũng được gỏn bằng 0. Khi điều kiện này xảy ra, bộ lập lịch chuyển tới phục vụ hàng đợi ưu tiờn khụng rỗng tiếp theo.
Vấn đề tiếp theo là cỏch xỏc định Quantum. Một cỏch là Quantum[i] của lớp của luồng dịch vụ thứ i tớnh như sau: max 0 [ ] i ( , ) J j Quantum i r i j = =∑ Trong đú, Ji là tổng số kết nối cho lớp thứ i của luồng dịch vụ. Chỳ ý là
đối với kết nối mà rmax của nú khụng được chỉ định (vớ dụ rmax = 0 trong bản tin DSA), rmax sẽ được gỏn bằng rmin. Tốc độ dịch vụ của kết nối cú giỏ trị
Quantum lớn hơn sẽ lớn hơn kết nối cú giỏ trị Quantum nhỏ.
Cỏc bước thuật toỏn DRR ỏp dụng trong bộ lập lịch gúi tin đường lờn trong IEEE 802.16 như sau:
Bước 1: Cập nhật danh sỏch ActiveList
Nếu một hàng đợi của kết nối là rỗng, chỳng ta loại bỏ nú khỏi danh sỏch ActiveList. Nếu hàng đợi của kết nối thay đổi từ rỗng sang khụng rỗng, chỳng ta thờm nú vào danh sỏch ActiveList. Cỏc luồng dịch vụ trong danh sỏch ActiveList sẽđược xếp hàng theo độưu tiờn rtPS > nrtPS > BE.
Bước 2: Cập nhật cỏc tham số cho mỗi hàng đợi dịch vụ.
Gọi La là dung lượng khả dụng của một TDD frame tớnh theo byte, Ltotal
là tổng dung lượng của một TDD frame. Giỏ trị khởi tạo của La: La =Ltotal
Giỏ trị khởi tạo của DeficitCounter[i]: DeficitCounter [i] = Quantum[i]
Bước 3: Phục vụ cỏc kết nối trong luồng dịch vụ với từng hàng đợi theo
độưu tiờn tới khi một trong cỏc điều kiện sau thoả món:
Điều kiện (1): DeficitCounter[i] ≤ 0.
Điều kiện (2): Hàng đợi là rỗng.
Điều kiện (3): Khụng cũn băng thụng khả dụng, La ≤ 0
Điều kiện (4): Đến thời điểm gửi bản tin UL-MAP.
Nếu điều kiện (1) hoặc (2) thoả món thỡ chuyển sang bước 4. Nếu điều kiện (3) hoặc (4) thỏa món thỡ chuyển sang bước 5.
Bước 4: Nếu cũn hàng đợi cú độ ưu tiờn thấp hơn thỡ phục vụ cỏc hàng
đợi cú độ ưu tiờn thấp hơn như trong bước 3. Nếu khụng cú hàng đợi ưu tiờn thấp hơn nào, thỡ quay lại bước 3 và thực hiện vũng lặp lập lịch mới.
Bước 5: Gửi bản tin UL-MAP và kết thỳc việc lập lịch cho TDD frame hiện tại. Quay trở lại bước 1 cho TDD frame tiếp theo.
Vớ dụ: Danh sỏch ActiveList cú hai hàng đợi của luồng dịch vụ rtPS và BE. Quantum[rtPS] = 1000, Quantum[BE] = 500, Ltotal =2500
200 400 300 600 400 300 500 400 300 500 200 200 500 500 Hàng đợi rtPS (Quantum[rtPS] = 1000) Hàng đợi BE (Quantum[BE] = 500) Hàng đợi rtPS (Quantum[rtPS] = 1000) Hàng đợi BE (Quantum[BE] = 500) Hàng đợi rtPS (Quantum[rtPS] = 1000) Hàng đợi BE (Quantum[BE] = 500) Hàng đợi rtPS (Quantum[rtPS] = 1000) Hàng đợi BE (Quantum[BE] = 500) 400 300 600 400 300 200 300 DeficitCounter[rtPS] = =Quantum[rtPS]-600-300-400 = -300 DeficitCounter[BE] = 0 DeficitCounter[rtPS] = -300 DeficitCounter[BE] = =Quantum[BE]-400-300 = -200 DeficitCounter[rtPS] = =-300+Quantum[rtPS]-200 = 500 DeficitCounter[BE] = -200 DeficitCounter[rtPS] = 0 DeficitCounter[BE] = =-200+Quantum[BE]-300 = 0 Hàng đợi đang phục vụ Hàng đợi đang phục vụ Hàng đợi đang phục vụ Hàng đợi đang phục vụ 0 0 0 0 La = 1200 La = 500 La = 300 La = 0 Vũng lặp 1 Vũng lặp 2 1 2 1 2
Vũng lặp 1
Bước 1: Cập nhật danh sỏch ActiveList
Bước 2: Cập nhật cỏc tham số cho cỏc hàng đợi hoạt động
DeficitCounter[rtPS] = 1000 DeficitCounter[BE] = 500 2500 a L = Bước 3(1):
Vỡ gúi tin yờu cầu băng thụng BW-REQ tại đỉnh của hàng đợi rtPS nhỏ
hơn giỏ trị của DeficitCounter[rtPS] = 1000, BW-REQ 600 byte được phục vụ. Giỏ trị DeficitCounter[rtPS] bị giảm đi 600, kết quả giỏ trị mới là 400. Sau đú, BW-REQ 300 byte ở đỉnh hàng đợi rtPS nhỏ hơn 400 nờn gúi tin 300 byte được phục vụ, kết quả giỏ trị mới của DeficitCounter[rtPS] = 100. Tiếp theo, BW-REQ 400 byte trong hàng đợi rtPS sẽ được phục vụ
DeficitCounter[rtPS] = 100 – 400 = -300 (<0). Điều kiện (1) xảy ra, chuyển sang bước 4.
Kết thỳc bước này, La =2500 600 300 400 1200− − − =
Bước 4(1): Chỳng ta kiểm tra thấy cũn hàng đợi cú độ ưu tiờn thấp hơn là hàng đợi BE. Do đú, chuyển tới bước 3 phục vụ hàng đợi BE.
Bước 3(2):
Hàng đợi BE sẽđược phục vụ tới khi DeficitCounter[BE] < 0.
DeficitCounter[BE] = 500 – 300 – 400 = -200 1200 300 400 500La = − − =
Bước 4(2):
Vỡ khụng cũn luồng dịch vụ nào khỏc mà vẫn cũn băng thụng khả dụng, nờn sẽ thực hiện vũng lặp mới.
Vũng lặp 2: Bước 3(1):
Trong vũng lặp thứ 2, luồng rtPS cú độ ưu tiờn cao nhất. Đầu tiờn,
DeficitCounter[rtPS] sẽ bằng tổng của Quantum[rtPS] và
DeficitCounter[rtPS] trong vũng lặp trước:
DeficitCounter[rtPS] = 1000 + (-300) = 700 Sau đú, yờu cầu BW-REQ 200 byte sẽđược xử lý:
DeficitCounter[rtPS] = 700 – 200 = 500. La =500 200 300− =
Hàng đợi rtPS rỗng nờn điều kiện (2) xảy ra, chuyển sang bước 4.
Bước 4(1): Chỳng ta kiểm tra thấy cũn hàng đợi cú độ ưu tiờn thấp hơn là hàng đợi BE. Do đú, chuyển tới bước 3 phục vụ hàng đợi BE.
Bước 3(2): Ta cú DeficitCounter[BE] = -200 + 500 = 300
Yờu cầu BW-REQ 500 byte sẽ được xử lý, do băng thụng khả dụng chỉ
cũn 300 nờn chỉ cú 300 byte được xử lý:
DeficitCounter[rtPS] = 300 – 300 = 0 300 300 0
a
L = − =
Điều kiện (3) thoả món nờn chỳng ta chuyển sang bước 5.
Bước 5: Việc lập lịch kết thỳc cho TDD frame này.
Chỳ ý là trong bước 3(2) của vũng lặp 2, chỉ cú 300 byte được chấp nhận trong BS cho BW-REQ 500 byte. SS thực hiện phõn mảnh gúi tin 500 byte. Khung con 300 byte đầu tiờn sẽđược gửi đi và khung con 200 byte cũn lại sẽ được truyền tiếp trong khung TDD tiếp theo.
Áp dụng thuật toỏn DRR trong việc lập lịch gúi tin, chỳng ta thấy trong mỗi vũng lập lịch, hàng đợi cú độ ưu tiờn cao nhất sẽđược phục vụ đầu tiờn tới khi băng thụng chia phần cho nú thiếu. Vỡ vậy, đõy là lập lịch dựa vào
hàng đợi ưu tiờn. Mặt khỏc, nếu băng thụng chia phần thiếu đối với hàng đợi cú độ ưu tiờn cao hơn, luồng dịch vụ với hàng đợi cú độ ưu tiờn thấp hơn sẽ
cú cơ hội được phục vụ, đú là một giải phỏp cụng bằng cho hàng đợi cú độưu tiờn thấp hơn, khỏc với hàng đợi cú độưu tiờn cốđịnh.
3.5 Kết chương
Trong chương này, chỳng ta đó tỡm hiểu về yờu cầu và đặc điểm chung của vấn đề chất lượng dịch vụ, mụ hỡnh đảm bảo chất lượng dịch vụ do diễn
đàn WiMAX đưa ra. Sau đú, chỳng nghiờn cứu về cơ chếđảm bảo chất lượng dịch vụ của chuẩn 802.16. Trong đú, chỳng ta đó nghiờn cứu về cỏc cơ chế
phõn loại luồng dịch vụ, quản trị luồng dịch vụđộng, mụ hỡnh kớch hoạt 2 pha. Trong phần hoàn thiện giải phỏp chất lượng dịch vụ của IEEE 802.16, chỳng ta nghiờn cứu chỉ ra cỏc điểm mà chuẩn 802.16 bỏ trống, tập trung vào vấn đề
lập lịch gúi tin đường lờn và đề xuất giải phỏp hoàn thiện chỳng. Chỳng ta đó nghiờn cứu đề xuất một cơ chế kiểm soỏt cho phộp ỏp dụng cho vấn đề chất lượng dịch vụ của IEEE 802.16. Đối với vấn đề lập lịch gúi tin đường lờn, chỳng ta đó nghiờn cứu đề xuất giải quyết hạn chế mà cỏc tỏc giả trong [1] đó chỉ ra, để ỏp dụng thuật toỏn DRR vào việc lập lịch gúi tin đường lờn. Trong chương tiếp theo, chỳng ta sẽ đi sõu nghiờn cứu về vấn đề an toàn bảo mật trong mạng WiMAX.
Chương 4.
VẤN ĐỀ AN TOÀN BẢO MẬT
3.1 Yờu cầu và đặc điểm chung 3.2 Mụ hỡnh an toàn bảo mật
3.3 Cơ chế an toàn bảo mật của IEEE 802.16
3.4 Phõn tớch vấn đề an toàn bảo mật của IEEE 802.16 3.5 Kết chương