3.3.1 Bài toán cần giải quyết
Ngày nay, các thiết bị đầu cuối di động thường được trang bị nhiều hơn một loại giao diện mạng, điều đó mở ra cho người dùng đầu cuối cơ hội có thể sử dụng nhiều loại công nghệ mạng khác nhau để truy cập vào Internet. Việc kết hợp băng thông nhiều đường truyền nhằm tăng băng thông của Mobile Node, đồng thời tăng tính bền vững cho các kết nối do có kết nối dự phòng thay thế trong trường hợp một kết nối nào đó bị mất đã trở thành đề tài nghiên cứu của nhiều tác giả.
Tuy nhiên, các giải pháp đã đề xuất vẫn còn một số hạn chế nhất định, hoặc là chưa tận dụng hết các giao diện sẵn có trong Mobile Node, hoặc là làm thay đổi quá nhiều kiến trúc mạng hiện tại hay giải thuật để giải quyết bài toán chưa được tối ưu, v.v….
Xuất phát từ tình hình thực tế hiện nay về tài nguyên của của các mạng di động, của thiết bị đầu cuối và mong muốn của người sử dụng chất lượng truyền tải ứng dụng, đồng thời đúc kết từ những mặt thành công và hạn chế của các nghiên cứu đi trước, chúng tôi đã nghiên cứu và đưa ra một giải pháp nhằm đạt được các mục tiêu sau đây:
1. Hỗ trợ chuyển giao dọc giữa các vùng mạng khác nhau khi thiết bị đầu cuốidi chuyển qua lại giữ các vùng mạng đó.
2. Sử dụng đồng thời các kết nối hiện có giữa thiết bị đầu cuối và Internet nhằm tăng băng thông cho các ứng dụng tầng trên, tăng tính bền vững, tin cậy cho các kết nối đang có nhờ tính thay thế của các kết nối.
3. Lập lịch để truyền tải các gói trên nhiều đường truyền khác nhau đến thiết bị đầu cuối nhằm đảm bảo gói tin đến được đích nhanh chóng và sử dụng hiệu quả hiệu năng của đường truyên.
4. Để giải pháp mang tính khả thi, dễ triển khai trong thực tế, giải pháp cần đảm bảo không gây ra sự thay đổi quá nhiều trong kiến trúc mạng sẵn có.
Phần tiếp theo sẽ giới thiệu về ý tưởng để giải quyết bài toán nhằm đạt được các mục tiêu đề ra.
3.3.2 Ý tƣởng đề xuất để giải quyết bài toán
Để giải quyết bài toán đặt ra, chúng tôi đã thực hiện hai giai đoạn:
- Giai đoạn thứ nhất: Sử dụng Mobile IP xây dựng hệ thống hỗ trợ chuyển giao dọc và sử dụng đồng thời nhiều đường truyền giữa Mobile Node với Internet.
- Giai đoạn thứ hai: Xây dựng một thuật toán lập lịch để truyền tải các gói tin có đích đến là Mobile Node sao cho tốc độ truyền tin là nhanh nhất, hiệu suất sử dụng băng thông của các đường truyền được tối ưu.
a. Giai đoạn thứ nhất:
Bài toán đặt ra cho giai đoạn này đã được giải quyết trong khoá luận tốt nghiệp Đại học năm 2009 của Nguyễn Tiến Đạt, một thành viên nghiên cứu trong cùng nhóm với tác giả luận văn này. Trong khoá luận đó, một kiến trúc mạng đã được đề xuất để giải quyết vấn đề hỗ trợ chuyển giao dọc kết hợp băng thông nhiều đường truyền đã được đưa ra. Hình 11 mô tả kiến trúc mạng đã được đề xuất.
Hình 11. Kiến trúc mạng hỗ trợ chuyển giao dọc và kết hợ băng thông nhiều đuờng truyền (Hình vẽ được trích dẫn từ khoá luận “Tối ưu hoá việc kết hợp băng thông nhiều đường truyền trong chuyển giao dọc trên các mạng không dây di động hỗn hợp”, Nguyễn Tiến Đạt, năm 2009)
Trong giải pháp này, Mobile-IP được sử dụng để quản lý quá trình di chuyển của Mobile Node. Home Agent sẽ cập nhật sự thay đổi của Mobile Node khi Mobile Node di chuyển tới một mạng khác hoặc thay đổi địa chỉ IP của một giao diện mạng. Bảng định tuyến của Home Agetn lưu tất cả địa chỉ IP của các giao diện mạng của
Mobile Node, từ đó định tuyến các gói tin gửi cho Mobile Node theo cơ chế đường hầm của Mobile-IP. Nếu như trong Mobile-IP tại mỗi thời điểm chỉ có một Foreign Agent được sử dụng thì ở đây, tại mỗi thời điểm Mobile Node có số lượng Foreign Agent bằng với số lượng các kết nối mà nó có trên các giao diện mạng đang hoạt động.
Giải pháp đề ra trong giai đoạn này đã được triển khai thành chương trình mô phỏng và đã đạt được tiêu chí đề ra. Phần tiếp theo sẽ chỉ đề cập đến ý tưởng để giải quyết bài toán lập lịch để truyền tải các gói tin đến là Mobile Node trong mô hình
kết hợp băng thôngnhiều đường truyền đã được đề xuất trong giai đoạn thứ nhất.
b. Giai đoạn thứ hai:
Đề tài đề xuất một giải thuật nhằm đánh giá năng lực của các kết nối giữa Mobile Agent và Mobile Node, từ đó đưa ra một tỷ lệ để phát các gói tin đến Mobile Node phù hợp với khả năng về băng thông của các kết nối nhằm đạt được mục đích chuyển tải các gói tin trên các kết nối đến được Mobile Node một cách nhanh nhất. Giải thuật lập lịch là các mô-đun phần mềm được cài đặt trên Mobile Node và Mobile Agent, vì thế nó khônglàm thay đổi quá nhiều đếnkiến trúc của mạng ban đầu. Mô hình lập lịch kết hợp băng thông nhiều đường truyền được minh hoạ trong hình 12.
`
Mobile Node Mobile Agent
Correspondent Node
Internet path 1
Internet path Internet path 2
Internet path 3
RNC BSC Access Point
Hình 12. Mô hình lập lịch kết hợp băng thông nhiều đường truyền