[TABLE="class: itemDisplayTable"]

[TD="class: metadataFieldLabel"]Nhà xuất bản:

[TD="class: metadataFieldValue"]Đại học Bách Khoa Hà Nội

[TD="class: metadataFieldLabel"]Series/Report no.:

[TD="class: metadataFieldValue"]H.

2006

[TD="class: metadataFieldLabel"]Tóm tắt:

[TD="class: metadataFieldValue"]Chương 1: Mở đầu

.- Chương 2: Tổng quan về mạng cục bộ không dây .

- Chương 3: Kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng truyền thống

.- Chương 4: Tổng quan về chuẩn IEEE 802.11 và vấn đề đánh giá chất lượng dịch vụ mạng cục bộ không dây

.- Chương 5: Các kỹ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng cục bộ không dây

.- Chương 6: Đánh giá thử nghiệm kết luận và những đề xuất trong tương lai.

Mục lục

Mục lục . 1

Danh mục một số từ viết tắt . .3

Danh mục hình vẽ . .5

Chương I. Mở đầu . .6

1.1. Lý do chọn đề tài . .6

1.2. Mục đích của luận văn . .8

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . .8

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài . 9

1.5. Nội dung của luận văn . .9

Chương II. Tổng quan về mạng cục bộ không dây . 10

2.1. Khái niệm về mạng cục bộ không dây (WLAN) . .10

2.2. Một số đặc điểm chính và ưu nhược điểm của mạng cục bộ không dây . .11

2.2.1. Đặc điểm . .11

2.2.2. Ưu điểm . 12

2.2.3. Nhược điểm . 12

2.3. Lịch sử phát triển của mạng cục bộ không dây . .14

2.4. Chế độ hoạt động của hệ thống mạng cục bộ không dây: . .21

2.4.1. Chế độ làm việc ngang hàng - Ad-hoc mode . .21

2.4.2. Chế độ làm việc cơ sở hạ tầng - Infrastructure mode . .22

Chương III. Kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng truyền thống . 24

3.1. Khái niệm về chất lượng dịch vụ (QoS) . .24

3.2. Những tiêu chí đánh giá chất lượng dịch vụ . .28

3.2.1. Trễ . .29

3.2.2. Biến thiên trễ . .30

3.2.3. Tổn thất gói tin . .32

3.3. Các ứng dụng đòi hỏi phải đảm bảo chất lượng dịch vụ . .33

3.4. Các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ . .33

Chương IV. Tổng quan về chuẩn IEEE 802.11 và vấn đề đánh giá chất lượng dịch vụ

mạng cục bộ không dây . 35

4.1. Tổng quan về chuẩn IEEE 802.11 . .35

4.1.1. Các chuẩn con trong 802.11 . .37

4.1.1.1. IEEE 802.11b . .39

4.1.1.2. IEEE 802.11a . .39

4.1.1.3. IEEE 802.11g . .40

4.1.1.3. IEEE 802.11i . 41

4.1.1.4. Các chuẩn khác của IEEE 802.11 . .41

4.1.2. Vấn đề về phân chia kênh và tương tích trên phạm vi quốc tế . 41

4.2. Cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ ban đầu của bộ giao thức IEEE 802.11 . .43

4.2.1. Hàm điều phối phân tán (DCF) . 43

4.2.2. Hàm điều phối điểm (PCF) . 43

4.3. Cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ cải tiến 802.11e . .44

4.3.1. Hàm điều phối phân tán cải tiến (EDCF) . 44

4.3.2. Hàm điều phối quản lý truy cập kênh (HCCA) . .45

4.4. Các đặc tả khác của 802.11e . .45

4.4.1. APSD . .46

4.4.2. BA . .46

4.4.3. DLS . 46

Chương V. Các kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng cục bộ không dây . .47

5.1. Cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ mạng không dây ban đầu của bộ chuẩn IEEE

802.11 . .47

5.1.1. DCF . 48

5.1.2. PCF . .51

5.2. Các hạn chế về hỗ trợ chất lượng dịch vụ của 802.11 MAC . .54

5.2.1. Hạn chế về hỗ trợ chất lượng dịch vụ của DCF . .55

5.2.2. Hạn chế về hỗ trợ chất lượng dịch vụ của PCF . .58

5.3. Các lược đồ hỗ trợ chất lượng dịch vụ cải tiến cho 802.11 MAC . .59

5.3.1. Lược đồ cải tiến dựa trên sự phân loại dịch vụ . 60

5.3.1.1. Các loại lược đồ phân loại dịch vụ dựa trên trạm . .61

5.3.1.1.1. Lược đồ AC . .61

5.3.1.1.2. Lược đồ DFS . .63

5.3.1.1.3. Lược đồ VMAC . 64

5.3.1.1.4. Lược đồ Blackburst . .65

5.3.1.1.5. Lược đồ DC . .66

5.3.1.1.6. Bảng so sánh giữa các lược đồ . .68

5.3.1.2. Lược đồ phân loại dịch vụ dựa trên trạm sử dụng PCF cải tiến . 70

5.3.1.3. Lược đồ phân loại dịch vụ dựa trên hàng đợi sử dụng DCF cải tiến

trên mỗi luồng . .70

5.3.1.3.1. Lược đồ EDCF . .71

5.3.1.3.2. Lược đồ AEDCF . .72

5.3.1.4. Lược đồ phân loại dịch vụ dựa trên hàng đợi sử dụng HCF . 72

5.3.2. Các lược đồ cải tiến dựa trên quản lý lỗi . 73

5.3.2.1. Cơ chế tự động lặp lại yêu cầu (ARQ) . 73

5.3.2.2. Cơ chế sửa lỗi dựa trên sự chuyển tiếp (FEC) . 75

5.3.2.3. Lược đồ lai FEC-ARQ . 75

5.4. Chuẩn chất lượng dịch vụ cải tiến IEEE 802.11e . 76

5.4.1. Hàm điều phối lai (HCF) . 76

5.4.1.1. Hàm điều phối phân tán cải tiến (EDCF) . .77

5.4.1.2. HCF điều khiển truy cập kênh . 80

5.4.2. Giao thức liên kết trực tiếp (DLP) . .83

5.4.3. Xác nhận khối (BlockAck) . 83

Chương VI. Đánh giá thử nghiệm, kết luận và những đề xuất trong tương lai . .85

6.1. Đánh giá các cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ mạng không dây dựa trên ứng

dụng mô phỏng ns-2 . .85

6.2. Nhận xét về tình huống áp dụng các cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ . 92

6.3. Kết luận và các đề xuất kiến nghị trong tương lai . .98

Tài liệu tham khảo . 100

Chương I. Mở đầu

1.1. Lý do chọn đề tài

Cùng với sự phát triển của nền công nghệ thông tin, nhu cầu về nâng cao chất

lượng dịch vụ cho các hệ thống mạng, đặc biệt là các hệ thống mạng cục bộ không

dây (Wireless LAN - WLAN) ngày càng được quan tâm. Mạng không dây với nhiều

ưu điểm như khả năng triển khai dễ dàng, thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tiền bạc

đang được các tổ chức và doanh nghiệp quan tâm. Các điểm truy cập Internet không

dây nở rộ ở Việt Nam không chỉ trong các tập đoàn, tổng công ty, doanh nghiệp lớn

mà ta có thể dễ dàng tìm thấy cả trong những quán cafe Wi-Fi, nhà hàng, khách sạn

chứng tỏ tính ưu việt của nó so với các hệ thống mạng có dây truyền thống.

Mạng cục bộ không dây (WLAN), còn gọi là mạng Wi-Fi, không còn là lãnh

địa riêng cho máy tính xách tay hay thiết bị trợ giúp cá nhân số (PDA) nữa. Với sự

phát triển nhanh chóng về công nghệ, giờ đây người dùng tại Việt Nam có thể kết nối

Internet miễn phí bằng ĐTDĐ, Pocket PC và các thiết bị trợ giúp cá nhân thông qua

Wi-Fi. Đây là một lĩnh vực đầy tiềm năng và được dự báo sẽ tăng trưởng cao trong

các năm tới. Theo tạp chí TechWorld (Mĩ), thị trường Wi-Fi sẽ tăng gấp ba trong 4

năm tới. Lượng chipset dùng cho mạng cục bộ không dây được xuất xưởng sẽ tăng từ

140 triệu năm 2005 lên 430 triệu vào 2009. Theo hãng nghiên cứu In-Stat, động lực

chính cho sự tăng trưởng này là nhu cầu dùng máy tính di động, bộ định tuyến không

dây và các cổng kết nối gia đình.

"Trong 5 năm qua, thị trường thiết bị mạng không dây cục bộ được thúc đẩy

chủ yếu bởi các sản phẩm truyền thống và tính năng Wi-Fi nhúng trong máy tính di

động", Gemma Tedesco, chuyên gia phân tích của In-Stat, cho biết. "Tuy nhiên, thực

tế đang có sự chuyển biến mạnh mẽ với sự xuất hiện ngày càng nhiều các loại sản

phẩm mới như máy chơi game dạng console hoặc dạng bỏ túi, điện thoại và máy in di

động".

Tổng doanh số chipset mạng không dây năm ngoái được ước tính đạt khoảng

1 tỷ USD với ba nhà cung cấp hàng đầu là Broadcom, Atheros và Intel. In-Stat cho

rằng, trong năm 2007 và 2008, mảng thị trường điện thoại di động sẽ tăng trưởng

mạnh nhờ xu hướng tích hợp tính năng Wi-Fi trong các sản phẩm này.

Tuy nhiên, hệ thống mạng không dây cục bộ cũng có những đặc điểm khách

quan khiến cho việc đảm bảo chất lượng cho dịch vụ gặp nhiều khó khăn hơn so với

các hệ thống mạng có dây truyền thống. Sự xã hội hóa công nghệ thông tin cũng

khiến các các dịch vụ trước đây tưởng như xa xỉ cũng dần trở nên phổ biến và được

triển khai đại trà, nhất là những dịch vụ đòi hỏi truyền ở thời gian thực như voice,

audio, video, VoIP .

Như vậy bên cạnh xu hướng xã hội hoá ứng dụng của công nghệ thông tin và

ứng dụng công nghệ thông tin vào mọi mặt của cuộc sống, một yêu cầu tất yếu nảy

sinh là phải làm sao kiểm soát và đảm bảo được chất lượng dịch vụ mạng đã cung

cấp. Theo thông tin trên tạp chí Bưu chính viễn thông số 22 năm 2006 đăng tải tại địa

chỉ: http://www.vnpost.mpt.gov.vn/bao_2006/so22/thoisu/t2b3.htm, Bộ Bưu chính

Viễn thông (BBCVT) và Công nghệ thông tin (CNTT) đã công bố một số loại dịch

vụ viễn thông bắt buộc phải quản lý chất lượng bao gồm: dịch vụ điện thoại trên

mạng điện thoại công cộng; dịch vụ điện thoại di động mặt đất công cộng; dịch vụ

truy nhập Internet gián tiếp qua mạng điện thoại công cộng; dịch vụ kết nối Internet;

dịch vụ truy nhập Internet ADSL; dịch vụ điện thoại trên mạng vô tuyến nội thị công

cộng PHS. Sáu loại hình dịch vụ trên bắt buộc phải quản lý chất lượng theo Dự thảo

quy định về quản lý chất lượng dịch vụ, mạng viễn thông thay thế cho Quyết định số

177/2003/QĐ-BBCVT đang được Bộ BCVT soạn thảo.

Chính do những nhận định trên, việc nghiên cứu tìm hiểu các cơ chế đảm bảo

chất lượng dịch vụ cũng như các cơ chế giám sát đánh giá chất lượng dịch vụ vừa là

yêu cầu vừa là động lực để tôi quyết định lựa chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp

phân tích và đánh giá chất lượng dịch vụ cho mạng không dây cục bộ dựa trên chuẩn

IEEE 802.11”.

1.2. Mục đích của luận văn

Nghiên cứu lịch sử phát triển của mạng cục bộ không dây. Tìm hiểu các cơ

chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ cho các hệ thống mạng không dây từ đó đưa ra được

các ưu nhược điểm của từng cơ chế. Từ các nhận định về mặt lý thuyết nêu trên, tiến

hành kiểm nghiệm lại bằng cách sử dụng phần mềm ns-2 mô phỏng hoạt động hỗ trợ

chất lượng dịch vụ. Áp dụng các kết quả thu được từ thực nghiệm từ đó đưa ra các

chiến lược sử dụng các cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ phù hợp cho các hệ thống

mạng không dây trong các tình huống khác nhau.

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các cơ chế hỗ trợ chất lượng dịch vụ của các hệ thống

mạng cục bộ không dây bao gồm DCF, PCF, EDCF, Blackburst . Sau khi tìm hiểu,

tôi nhận thấy rằng đối với các hệ thống mạng cục bộ không dây, chỉ có hai tầng dưới

cùng trong mô hình 7 tầng OSI là có sự khác biệt so với các hệ thống mạng cục bộ

dùng dây (Ethernet). Ngay cả trong tầng liên kết dữ liệu (Data Link), chỉ có tầng con

quản lý truy cập môi trường lan truyền (MAC) là có sự thay đổi, tầng LLC (Logical

Link Control) vẫn được giữ nguyên. Từ tầng mạng trở lên trong mô hình 7 tầng OSI,

các cơ chế và giao thức vẫn được giữ nguyên như đối với Ethernet. Bản thân hai tầng

dưới cùng lại có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng dịch vụ mạng cục bộ không dây

và thực tế chủ yếu các nghiên cứu đảm bảo chất lượng dịch vụ của hệ thống mạng

cục bộ không dây đều tập trung nghiên cứu các cơ chế thực thi trằn hai tầng này. Do

vậy, dù đề tài là nghiên cứu các phương pháp đảm bảo và đánh giá chất lượng dịch

vụ cho mạng cục bộ không dây nhưng thực chất là nghiên cứu và đánh giá các cơ chế

hỗ trợ chất lượng dịch vụ cho các hệ thống mạng cục bộ không dây thực hiện trên

tầng con quản lý truy cập môi trường lan truyền (MAC) của tầng liên kết dữ liệu

(Data Link).

Bïi Ngäc Anh - Líp Cao häc CNTT 2004 - 2006

-9-

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu và đề xuất phương pháp phân tích và đánh giá chất lượng dịch vụ

thích hợp của các hệ thống mạng cục bộ không dây dựa trên chuẩn 802.11. Với mỗi

phương pháp nêu ra các đặc điểm, ưu nhược điểm và các tình huống nên áp dụng để

có hiệu quả nhất.

Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng vào việc đánh giá chất lượng dịch vụ của

các hệ thống mạng cục bộ không dây của các tổ chức, doanh nghiệp có triển khai hệ

thống WLAN.

1.5. Nội dung của luận văn

Bản luận văn gồm 6 chương:

Chương I. Mở đầu

Chương II. Tổng quan về mạng cục bộ không dây

Chương III. Kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng truyền thống

Chương IV. Tổng quan về chuẩn 802.11 và vấn đề đánh giá chất lượng dịch vụ

mạng cục bộ không dây

Chương V. Các kĩ thuật đánh giá chất lượng dịch vụ mạng cục bộ không dây

Chương VI. Đánh giá thử nghiệm, kết luận và những đề xuất trong tương lai

-3