Luận án TS: Nâng cao hiệu năng mạng MANET sử dụng kỹ thuật định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn

1. Mở đầu

1.1 Mục tiêu nghiên cứu

Tập trung phân tích, đánh giá chất lượng truyền dẫn trên các lộ trình truyền dữ liệu và ảnh hưởng của nó đến hiệu năng mạng MANET theo các thuật toán định tuyến khác nhau. Trên cơ sở đó, đề xuất các thuật toán định tuyến cải tiến nhằm cân bằng tải lưu lượng, đồng thời đảm bảo chất lượng truyền dẫn trên các lộ trình truyền dữ liệu, nâng cao hiệu năng mạng MANET. Mục tiêu này được cụ thể hóa như sau:

• Phân tích, đánh giá được chất lượng truyền dẫn trên các lộ trình truyền dữ liệu và ảnh hưởng của nó đến hiệu năng mạng MANET theo các giao thức định tuyến khác nhau, tập trung vào lớp giao thức định tuyến theo yêu cầu và định tuyến cân bằng tải.
• Đề xuất được các thuật toán định tuyến cải tiến của các giao thức định tuyến nguồn động và định tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu sử dụng kỹ thuật định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn, nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của các hiệu ứng vật lý, nâng cao hiệu năng mạng MANET.

1.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án tập trung vào các thuật toán định tuyến cân bằng tải và định tuyến đảm bảo chất lượng truyền dẫn trên các lộ trình truyền dữ liệu. Trong mạng MANET, có nhiều nhóm giao thức định tuyến khác nhau, trong đó nhóm giao thức định tuyến theo yêu cầu đang được nghiên cứu và sử dụng rỗng rãi trong thời gian gần đây. Đây là nhóm giao thức có nhiều ưu điểm về mặt hiệu năng, cũng như vấn đề điều khiển và quản lý. Vì vậy, phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào nhóm giao thức định tuyến này. Cụ thể là các giao thức định tuyến nguồn động, định tuyến vector khoảng cách theo yêu cầu và các giao thức định tuyến cân bằng tải được cải tiến từ hai giao thức này.

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tiến hành nghiên cứu, khảo sát, tổng hợp, đánh giá các công trình nghiên cứu liên quan ở trong và ngoài nước để phân tích những vấn đề chưa giải quyết, những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu theo hướng của đề tài.

Phân tích bằng mô hình toán học: Sử dụng lý thuyết hàng đợi, lý thuyết xác suất thống kê để xây dựng mô hình giải tích của các tham số hiệu năng trong mạng MANET. 

Phương pháp mô phỏng: Xây dựng một mô hình mô phỏng các thuật toán định tuyến trong mạng MANET trên phần mềm mô phỏng mạng OMNeT++ [10]. 

2. Nội dung

3. Kết luận

Việc nghiên cứu các giao thức định tuyến trong mạng MANET đã và đang được nhiều nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm trong thời gian gần đây. Mục tiêu của các công trình nghiên cứu về các giao thức định tuyến trong mạng MANET là tìm ra các giao thức tối ưu nhằm nâng cao hiệu năng mạng. Trong trường hợp mạng MANET có vùng diện tích rộng, mật độ nút cao, ảnh hưởng của các hiệu ứng vật lý xảy ra trên các lộ trình truyền dữ liệu đến hiệu năng mạng là rất nghiêm trọng. Các hiệu ứng này làm suy giảm chất lượng tín hiệu truyền dẫn, tăng tỷ lệ lỗi bit, giảm hiệu năng mạng. Nội dung của luận án đã tập trung nghiên cứu kỹ thuật định tuyến dưới điều kiện ràng buộc ảnh hưởng của các hiệu ứng vật lý dựa trên mô hình xuyên lớp. Qua quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện luận án, tác giả đã đạt được những kết quả chính sau đây:

• Đề xuất phương pháp xác định các điều kiện ràng buộc của chất lượng truyền dẫn dựa trên mô hình xuyên lớp
• Đề xuất thuật toán định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn dựa trên tải lưu lượng phân phối đến mỗi lộ trình (LBRQT) cho mạng MANET
• Đề xuất thuật toán định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn dựa trên thông tin định tuyến được lưu trữ trong bộ nhớ của nút nguồn (SLBQT-DSR) cho mạng MANET

4. Tài liệu tham khảo

Cung Trọng Cường, Võ Thanh Tú, Nguyễn Thúc Hải, “Một giải pháp cải tiến cơ chế định tuyến DSR dựa trên tác tử di động trong mạng MANET,” Tạp chí Tin học và Điều khiển học, vol. 29, no. 1, pp. 1–10, 2013.

Nguyễn Trung Kiên, “Định tuyến xuyên lớp trong mạng Mobile Wireless,” [Online]. Available: http://cdit.ptit.edu.vn/dinh- tuyen-xuyen-lop-trong-mang-mobile-wireless/.

Phạm Thanh Giang, Giáo trình Mạng máy tính nâng cao. NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 2016.

Võ Thanh Tú, Cung Trọng Cường, Mạng MANET. NXB Đại học Huế, 2017.

A. Yadav and T. Sharma, “Cross-Layer Approach for Communication in MANET,” International Journal of Computer Science and Mobile Computing, vol. 4, pp. 285– 292, March 2015.

A. Lee and I. Ra, “A Queuing Network Model Based on Ad Hoc Routing Networks for Multimedia Communications,” Applied Mathematics & Information Sciences, vol. 6, no. 1, pp. 271S–283S, 2012....

Phụ lục: Tính toán chi tiết ví dụ minh họa nguyên lý hoạt động của thuật toán LBRQT