I. Tính cấp thiết của nghiên cứu
Mạng không dây ngày càng trở nên phổ biến nhờ vào tính di động và khả năng giải phóng khỏi các kết nối có dây. Tuy nhiên, chất lượng dịch vụ (Quality of Service - QoS) là một yếu tố quan trọng trong việc gia tăng hiệu năng của mạng không dây. Chuẩn IEEE 802.11 đóng vai trò chủ chốt trong các mạng không dây, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại như trễ, thông lượng và công bằng trong mạng ad hoc. Mạng ad hoc là một mạng phân tán di động, nơi các trạm có thể di chuyển tự do, gây ra nhiều thách thức trong việc duy trì chất lượng dịch vụ cho các dữ liệu đa phương tiện. Nhu cầu truyền thông dữ liệu dạng đa phương tiện ngày càng tăng, đòi hỏi các giải pháp đảm bảo QoS hiệu quả hơn. Các mô hình QoS hiện tại như IntServ, DiffServe và MPLS không hoàn toàn phù hợp với mạng không dây và dữ liệu đa phương tiện. Do đó, việc nghiên cứu và cải tiến các cơ chế QoS cho mạng ad hoc là rất cần thiết.
II. Động lực nghiên cứu
Mặc dù đã có một số giải pháp cho chất lượng dịch vụ trong mạng ad hoc, vẫn còn nhiều vấn đề cần được giải quyết. Băng thông hạn chế và tính chất chia sẻ của các liên kết không dây đã chuyển sự cạnh tranh về băng thông từ hàng đợi bộ định tuyến sang thời gian truy cập kênh. Điều này dẫn đến việc giá trị cửa sổ tương tranh (CW) không thể xác định tốc độ truyền của nút không dây. Nghiên cứu cho thấy rằng để mở rộng thuật toán điều khiển tốc độ Kelly trên mạng không dây, các nút lân cận cần thường xuyên trao đổi thông tin. Tuy nhiên, việc này có thể gây ra phụ phí thông điệp lớn. Các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào các định nghĩa công bằng cụ thể mà không đạt được mức tùy ý. Do đó, động lực của luận án là cải tiến các cơ chế điều khiển băng thông nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ cho dữ liệu đa phương tiện trong mạng không dây.
III. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát của luận án là nghiên cứu và đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ cho dữ liệu đa phương tiện trong mạng ad hoc. Cụ thể, luận án sẽ nghiên cứu và đề xuất phương pháp phân chia thông lượng theo tỷ lệ cho các luồng dữ liệu có độ ưu tiên khác nhau. Đồng thời, nghiên cứu sẽ đánh giá ảnh hưởng của các tham số chất lượng dịch vụ tới các kiểu dữ liệu đa phương tiện bằng hệ thống testbed. Việc điều chỉnh động giá trị tham số cửa sổ tương tranh (CW) nhằm đạt được tỷ lệ phân chia thông lượng linh hoạt cho các kiểu dữ liệu khác nhau cũng là một trong những mục tiêu quan trọng. Những nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện khả năng quản lý mạng và đảm bảo QoS cho các ứng dụng đa phương tiện.
IV. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, mô phỏng và đánh giá thực nghiệm. Nghiên cứu lý thuyết sẽ tổng hợp các công trình liên quan đến chất lượng dịch vụ trong mạng không dây ad hoc. Mô phỏng sẽ được thực hiện bằng phần mềm NS2 để đánh giá hiệu quả đạt được về mặt chỉ số công bằng và tổng thông lượng. Cuối cùng, phương pháp đánh giá bằng hệ thống thực nghiệm (testbed) sẽ được áp dụng để đạt được tính thực tế cao hơn. Các thiết bị thật và phần mềm sinh dữ liệu thật sẽ giúp kết quả gần với thực tế hơn, từ đó đưa ra những nhận định chính xác về hiệu quả của các giải pháp đề xuất.
V. Đóng góp của luận án
Luận án đã đề xuất một số giải pháp nhằm cải tiến tỷ lệ chia sẻ băng thông và đạt được mức độ công bằng hợp lý cho các loại dữ liệu đa phương tiện. Các phương pháp điều khiển luồng dữ liệu có độ ưu tiên khác nhau đã được nghiên cứu và đề xuất nhằm duy trì thông lượng cao khi mạng ở trạng thái bão hòa. Hệ thống thực nghiệm testbed cũng đã được xây dựng để đánh giá hiệu năng mạng không dây. Những đóng góp này không chỉ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng ad hoc mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới cho các ứng dụng đa phương tiện trong tương lai.
