CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MẠNG MANET
3.3 Phƣơng pháp tính độ trễ trung bình truy cập kênh truyền tại tầng MAC
Trong giao thức IEEE 802.11 định nghĩa 2 dạng truyền dữ liệu: DCF (Distributed Coordination Function) và PCF (Point Coordination Function)[27]. Do PCF không thể đƣợc áp dụng vào mạng Adhoc nên trong luận văn này chỉ đề cập xem xét tới DCF.
DCF cung cấp dịch vụ dựa trên cơ chế CSMA/CA với 2 phƣơng thức cơ bản đƣợc định nghĩa đó là: Truy cập ―cơ sở‖ (basic access) và bắt hay 4 bƣớc RTS/CTS (Ready To Send/ Clear To Send). Truy cập ―cơ sở‖ dựa trên phiên bản của RTS/CTS mà đƣợc sử dụng với các gói tin có kích thƣớc nhỏ. Với các gói tin có kích thƣớc lớn hơn có thể xác suất xảy ra xung động khi truyền cao hơn, kiến trúc RTS/CTS của DCF đƣợc sử dụng để giải quyết vấn đề nhƣ hình bên dƣới.
Hình 14: Kiến trúc RTS/CTS của DCF
Trong hình trên TRTS, TCTS, TDATA và TACK là thời gian thể hiện tƣơng ứng truyền gói tin của RTS, CTS, DATA và ACK. NAV là kênh thời gian phục vụ đƣợc giành cho RTS hoặc CTS. Tcontention là độ trễ cho cơ hội truyền dữ liệu đƣợc bao gồm cả thời gian quay lui (backoff). SIFS và DIFS là 2 ke thời gian đƣợc định nghĩa trƣớc trong chuẩn và
SIFS<DIFS.
Một máy trạm sẽ cảm nhận trƣớc kênh truyền xem có rỗi không để lấy đƣợc cơ hội truyền. Nếu kênh truyền là rỗi trong khoảng thời gian DIFS, trạm sẽ gọi cơ chế backoff để làm giảm thiểu xung đột trƣớc khi gửi gói tin đi. Nếu kênh truyền bận trong suốt quá trình backoff, máy trạm sẽ dừng quá trình backoff. Nếu kênh truyền rỗi và biến đếm backoff bằng 0 thì máy trạm sẽ bắt đầu truyền theo cách ―cơ sở‖ nếu kích thƣớc gói tin nhỏ hơn RTSThreshold. Ngoài ra, máy trạm sẽ trao đổi gói tin RTS và CTS với địa chỉ đích trƣớc khi gửi gói tin dữ liệu. Các nút hàng xóm sẽ sử dụng thông tin lƣu trong hai gói tin RTS và CTS để biết đƣợc thời gian kênh truyền sẽ bận. Việc truyền tin đƣợc coi là thành công nếu nút gửi nhận đƣợc biên nhận từ nút nhận.
Trong [3] tác giả đã đề xuất phƣơng pháp điều kiển tốc độ truyền bằng phƣơng pháp BMRC (Bi-Metric Rate Control) trong mạng MHWN. BMRC đƣợc thiết kế dựa trên 2 thông số đó là: Độ trễ trung bình MAD (Medium Access Delay) để phát hiện mức độ tranh chấp trong mạng và thời gia truyền trung bình ATT (Average Transmission Time) đƣợc sử dụng để ƣớc lƣợng ảnh hƣởng của tốc độ gửi mà mạng sẽ không bị quá tải.
Thời gian truyền trung bình ATT đƣợc tính dựa trên giá trị thời gian phục vụ (Tsrv) tại tầng MAC, là khoảng thời gian tính từ thời điểm bắt đầu cạnh tranh cho việc truyền gói tin đến thời điểm nút gửi nhận đƣợc gói tin MACK của gói tin đó hoặc hủy bỏ gói tin này sau một loạt lần truyền thất bại.
ATT=∑Tsrv/Nsp
Trong đó Nsp là số gói tin đƣợc truyền thành công, theo định nghĩa này thì ATT sẽ đƣợc dùng để chỉ mức độ cạnh tranh trong mạng.
MAD là giá trị trung bình của tổng độ trễ cạnh tranh trong một khoảng thời gian của một gói tin tại tầng MAC trƣớc khi nó đƣợc truyền đi thành công hoặc bị hủy bỏ sau một loạt lần truyền thất bại. Giá trị MAD đƣợc tính nhƣ sau
ap N i backoff N T MAD ap 1
Ở đây Nap là số gói tin xuống tầng MAC trong một khoảng thời gian và Tibackoff là thời gian backoff cho lần truyền thứ i. MAD đã đƣợc sử dụng trong giao thức MAD-TP [32] nhƣ một cảnh báo sớm về tình trạng tăng lên của mức độ cạnh tranh. Nút gửi trong MAD-TP điều chỉnh tốc độ phát gói tin dựa trên giá trị trung bình của tổng giá trị MAD trên toàn tuyến đƣờng đƣợc mang về bởi gói tin phản hồi (ACK). Dựa vào kết quả so sanh giữa giá trị MAD nhận đƣợc và một giá trị ngƣỡng MADTH, nút gửi sẽ xác định xem mạng đang ở trong tình trạng quá tải hay không và từ đó điều chỉnh tốc độ truyền phù hợp. Kết quả mô phỏng trong [32] cho thấy MAD-TP hoạt động tốt hơn hẳn TFRC và LATP về độ trễ đầu cuối (End-to- End Delay) và tỉ lệ mất gói tin là hai chỉ số quan trọng đối với các ứng dụng streaming. Trong luận văn này tôi sẽ chỉ tập trung vào nghiên cứu và áp dụng cách tính giá trị MAD trong mạng MANET với giao thức SCTP. Dựa trên đề xuất của tác giả trong [2][3] tôi sẽ chỉnh sửa mã nguồn của bộ mô phỏng giao thức NS-2, thêm một số tham số để có thể lấy đƣợc giá trị MAD tại tầng MAC và truyền thông số này lên tầng giao vận của giao thức SCTP giúp cho việc quyết định tuyến đƣờng tại tầng transport.