Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Mô hình tự thích nghi – Giao thức họ TCP cho các ứng dụng đa phương tiện trong mạng không dây

Mục tiêu của luận án là đề xuất phương pháp xác định nhanh chóng trạng thái kênh truyền, điều chỉnh phương pháp tính thời gian khứ hồi gói tin, từ đó xây dựng một mô hình thích nghi với sự thay đổi tham số của môi trường mạng, đặc biệt có thể biến thiên với phần mạng không dây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Mô hình tự thích nghi – Giao thức họ TCP cho các ứng dụng đa phương tiện trong mạng không dâyBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU ĐIỆN TỬ, TIN HỌC TỰ ĐỘNG HÓA ----***---- VŨ TẤT THÀNH MÔ HÌNH TỰ THÍCH NGHI – GIAO THỨC HỌ TCP CHO CÁC ỨNG DỤNG ĐA PHƯƠNG TIỆN TRONG MẠNG KHÔNG DÂY Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 62 52 02 03 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Hà nội, 2014Công trình được hoàn thành tại:VIỆN NGHIÊN CỨU ĐIỆN TỬ, TIN HỌC, TỰ ĐỘNG HÓANgười hướng dẫn khoa học: PGS. TSKH. Nguyễn Hồng Vũ TS. Ngô Văn SĩPGS. TSKH Nguyễn Hồng Vũ. TS. Ngô Văn SỹPhản biện 1: PGS. TS. Đinh Thế Cường. PGS.TSKH Hoàng Đăng HảiPhản biện 2: PGS. TSKH. Hoàng Đăng Hải PGS.TS. Lê Nhật ThăngPhản biện 3: PGS. TS Phạm Văn Bình TS. Lê Hải NamLuận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại:Vào hồi ……….giờ ……ngày ……..tháng……….năm…….Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 2 MỞ ĐẦU Xu hướng hội tụ về công nghệ mạng IP và tính chất đa dạng của các mạng máytính, viễn thông trong tương lai sẽ khiến việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các kếtnối thông qua các mạng này trở thành một thử thách lớn, đặc biệt khi mô hình mạnghiện nay là hỗn hợp, bao gồm nhiều loại kênh truyền khác nhau. Xu hướng sử dụng ngày càng phổ biến các ứng dụng đa phương tiện, chứa nhiềuloại dữ liệu dung lượng lớn như thoại, ảnh, video... cũng yêu cầu băng thông cấp phátcho mỗi ứng dụng này càng cao. Mặc dù băng thông của các mạng không dây thế hệmới này đã được cải thiện, song mạng không dây vẫn là nơi thắt nút của mạng hỗn hợp,như internet. Trong kết nối mạng hỗn hợp, điểm kết nối thường xảy ra tắc nghẽn. Nguyên nhân gây nên việc mất các gói tin trong mạng không dây khác xa cácgiả thiết về nguyên nhân gây mất các gói tin khi thiết kế các giao thức truyền thôngtruyền thống như TCP/IP. Vì vậy nhu cầu cần thiết phải xây dựng một mô hình tự thích nghi, thông quaviệc đo băng thông tức thời, phát hiện chất lượng đường truyền, điều chỉnh tốc độ truyềntin để đảm bảo chất lượng của các ứng dụng đa phương tiện, trong mạng không dây làrất cần thiết. Đây chính là nội dung của công trình nghiên cứu này. Mục tiêu của luận án là đề xuất phương pháp xác định nhanh chóng trạng tháikênh truyền, điều chỉnh phương pháp tính thời gian khứ hồi gói tin, từ đó xây dựng mộtmô hình thích nghi với sự thay đổi tham số của môi trường mạng, đặc biệt có thể biếnthiên với phần mạng không dây. Luận án áp dụng kết quả nghiên cứu lý thuyết vào mộtgiao thức truyền thông thuộc họ giao thức TCP, cải thiện thông lượng, hội tụ nhanh,thích ứng tốt với lỗi mất gói tin cho ứng dụng đa phương tiện trong mạng hỗn hợp, cósử dụng các thiết bị di động như các đầu cuối để thu phát tín hiệu với các trạm gốc. Bố cục của luận án gồm 3 chương. Chương I giới thiệu mô hình tham chiếu TCP/IP, ứng dụng lý thuyết kiểm soátlưu lượng, chống tắc nghẽn. Vấn đề điều khiển tắc nghẽn trong mạng có kết nối phứctạp, không đồng nhất, bao gồm đoạn mạng không dây, từ các ứng dụng đa phương tiện,là các ứng dụng phổ biến hiện nay. TCP được phân tích không đạt hiệu năng cao khi 3hoạt động trong môi trường mạng như vậy. Chương I đặt mục tiêu nghiên cứu của luậnán là xây dựng một mô hình điều khiển thông minh, nhằm phản ứng linh hoạt hơn vớicác biến cố của đường truyền. Chương II tổng hợp các đề xuất trong việc khắc phục điểm yếu của giao thứctruyền thông họ TCP cho đến nay. Trong chương này, luận án xây dựng công thức mới,cho phép tính nhanh chóng nhu cầu băng thông của các kết nối và băng thông khả dụngcủa đường truyền. Chương III đề xuất mô hình điều khiển thích nghi, là mô hình điều khiển tổngquát cho các giao thức họ TCP, đảm bảo hiệu suất truyền thông đồng thời sự công bằnggiữa các luông tin. Trong mô hình này cơ chế ECIMD được đề xuất thay thế cho AIMDcủa TCP, và được phân tích trong tình huống điều chỉnh kích thước cửa sổ truyền, vớicác giá trị mới của các hệ số điều khiển, đảm bảo hiệu năng và khả năng đáp ứng nhanhvới môi trường mạng, đồng thời đảm bảo công bằng giữa các luồng tin do đó hạn chếtắc nghẽn. Nghiên cứu cho thấy trong tình huống việc điều khiển giá trị cửa sổ khi cólỗi đơn cho thấy cơ chế này mang lại thông lượng tốt hơn so với AIMD. Chương này cũng đề xuất phương pháp tính giá trị thời gian khứ hồi gói tin, dựatrên phân tích tổng trọng số của N mẫu gần nhất. Điều này đặc biệt quan trọng với môitrường không dây hay biến đổi, nên chỉ cần quan tâm đến sự ảnh hưởng của một số giátrị gần nhất. Mô hình đề xuất đã được áp dụng để xây dựng một giao thức họ TCP là WRCAPvà thử nghiệm mô phỏng trong môi trường NS đạt hiệu suất cao hơn, có khả năng pháthiện, phân biệt và phòng lỗi hiệu quả hơn so với các kết quả nghiên cứu đang sử dụnghiện nay trong các giao thức họ TCP, khi chạy trên môi trường hỗn hợp, trong mô hìnhcó trạm gốc và trạm di động. CHƯƠNG 1. ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG VÀ TẮC NGHẼN1.1 Sự phát triển của mạng máy tính và ứng dụng Năm 1967, Robert L. G. đã đề xuất một mạng máy tính thí nghiệm, sau đó trởthành mạng ARPANET, tiền thân của mạng Internet. Khi các mạng vệ tinh và vô tuyếnra đời, Mô hình tham chiếu TCP/IP ra đời để đáp ứng nhu cầu giao tiếp liên mạng. 41.2 Kiến trúc mạng Internet và mô hình tham chiếu TCP/IP Sau đây mô hình ...