Tóm tắt luận án Tiến sĩ Công nghệ thông tin: Nâng cao hiệu năng mạng MANET sử dụng kỹ thuật định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn

Luận án phân tích, đánh giá QoT 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. Từ đó, đề xuất các thuật toán định tuyến cải tiến nhằm cân bằng tải lưu lượng, đồng thời đảm bảo QoT trên các lộ trình truyền dữ liệu, nâng cao hiệu năng mạng MANET.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Công nghệ thông tin: Nâng cao hiệu năng mạng MANET sử dụng kỹ thuật định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ———————————- LÊ HỮU BÌNH NÂNG CAO HIỆU NĂNG MẠNG MANET SỬ DỤNG KỸ THUẬT ĐỊNH TUYẾN CÂN BẰNG TẢI ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG TRUYỀN DẪN Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 9480104 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HÀ NỘI - 2019 Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Võ Thanh Tú Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Văn Tam Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi . . . giờ ..’, ngày . . . tháng . . . năm 20. . . . Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Trong xu thế phát triển của công nghệ mạng, truyền thông không dây là giải pháp chủ đạo cho công nghệ mạng viễn thông nói chung, mạng truyền dữ liệu và mạng máy tính nói riêng. Trong thời đại của công nghệ mạng thế hệ thứ 5 (5G) và Internet vạn vật (IoT), đã xuất hiện một số mô hình mạng không dây để cung cấp các ứng dụng trong thực tế. Cơ bản như mạng cảm biến không dây, mạng không dây hình lưới, mạng tùy biến di động (MANET). Trong đó, MANET đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực [66]. Để mở rộng phạm vi ứng dụng của mạng MANET, cần phải nâng cao tốc độ truyền dẫn, tăng phạm vi phủ sóng, mở rộng vùng diện tích sử dụng. Tuy nhiên, điều này sẽ gặp phải một số khó khăn về mặt kỹ thuật. Vì việc tăng tốc độ truyền dẫn, phạm vi phủ sóng và vùng diện tích sử dụng thì các hiệu ứng vật lý xảy ra trên các lộ trình cũng tăng lên, làm ảnh hưởng đến hiệu năng mạng [26, 29, 30, 61, 65]. Để đảm bảo hiệu năng mạng, cần phải tìm ra các giải pháp nhằm giảm đảm bảo QoT trong mạng. QoT của các kênh truyền phụ thuộc vào lộ trình, mà lộ trình được quyết định bởi thuật toán định tuyến. Vì vậy, việc nghiên cứu các thuật toán định tuyến ràng buộc QoT trong mạng MANET có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Vấn đề này đã và đang được nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm trong thời gian gần đây [5, 24, 33, 35, 46, 51, 53]. Các công trình nghiên cứu này đã đề xuất các thuật toán định tuyến với mục tiêu lựa chọn lộ trình có QoT tốt nhất để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, một vấn đề đặt ra với kỹ thuật định tuyến theo QoT tốt nhất là tăng tình trạng nghẽn cục bộ do tải lưu lượng phân bố không đồng đều trên các kết nối trong toàn mạng. Nghẽn cục bộ là một vấn đề ảnh hưởng lớn đến hiệu năng mạng. Vấn đề này thường được giải quyết bằng kỹ thuật định tuyến cân bằng tải. Trong MANET, định tuyến cân bằng tải cũng đã được nhiều nhóm nghiên cứu triển khai [34, 39, 41, 44, 67, 70]. Các công trình nghiên cứu này đã đề xuất được các thuật toán định tuyến cân bằng tải lưu lượng qua các kết nối trong mạng, giảm thiểu tình trạng nghẽn cục bộ. Tuy nhiên, do đặc trưng cơ bản của kỹ thuật định tuyến cân bằng tải là thuật toán định tuyến có thể chọn lộ trình dài. Điều này có thể làm giảm QoT của hệ thống mạng. Các công trình nghiên cứu về kỹ thuật định tuyến cân bằng tải trong mạng MANET đã được đề cập ở trên chưa xét đến vấn đề này. Thông qua việc phân tích tình hình nghiên cứu về kỹ thuật định tuyến QoT và định tuyến cân bằng tải ở trên, tác giả nhận thấy rằng, việc kết hợp hài hòa giữa định tuyến cân bằng tải và định tuyến đảm bảo QoT là điều cần thiết. Đặc biệt là 1 trong hệ thống mạng MANET có vùng diện tích rộng, mật độ nút cao, sử dụng kênh có băng thông lớn. Vì vậy, trong đề tài luận án này, tác giả tập trung nghiên cứu các kỹ thuật định tuyến cân bằng tải, đồng thời đảm bảo QoT của các lộ trình truyền dữ liệu nhằm nâng cao hiệu năng mạng MANET. 2. Mục tiêu nghiên cứu Phân tích, đánh giá QoT 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. Từ đó, đề xuất các thuật toán định tuyến cải tiến nhằm cân bằng tải lưu lượng, đồng thời đảm bảo QoT trên các lộ trình truyền dữ liệu, nâng cao hiệu năng mạng MANET. 3. Đối tượng và 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 QoT trong MANET. Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào nhóm giao thức định tuyến DSR và AODV. 4. Nội dung nghiên cứu Luận án tập trung nghiên cứu các nội dung sau: (i) Xây dựng và phát triển các điều kiện ràng buộc QoT theo các thuật toán định tuyến khác nhau. (ii) Phân tích, đánh giá QoT trên mạng MANET đối với các giao thức định tuyến DSR, AODV và định tuyến cân bằng tải. (iii) Đề xuất các thuật toán định tuyến cải tiến của giao thức DSR và AODV, nhằm cân bằng tải lưu lượng trong toàn mạng, đồng thời đảm bảo QoT trên các lộ trình, nâng cao hiệu năng mạng MANET. 5. Bố cục của luận án: Luận án được trình bày theo bố cục như sau: Phần mở đầu tập trung phân tích tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu, từ đó xác định mục tiêu nghiên cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu cũng như các phương pháp nghiên cứu của đề tài luận án. Chương 1 trình bày tổng quan về MANET và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu năng mạng. Chương 2 tập trung đánh giá chất lượng truyền dẫn của mạng MANET khi sử dụng giao thức định tuyến theo yêu cầu và cân bằng tải. Chương 3 đề xuất thuật toán định tuyến cân bằng tải đảm bảo chất lượng truyền dẫn dựa trên tải lưu lượng qua mỗi lộ trình. Chương 4 đề xuất thuật toán định t ...