Nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống mạng không dây phi cấu trúc nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ mạng ứng dụng trong mô hình trường Đại học

Mạng không dây ngày càng trở nên phổ biến ở nhiều lĩnh vực, trong đó loại hình mạng không dây phi cấu trúc (Ad-hoc) được đánh giá cao bởi tính tiện dụng của nó, khác với loại hình mạng không dây truyền thống cần một luồng cơ sở chẳng hạn như Access Point, các nút tham gia mạng ad hoc có thể tự hình thành kết nối với nhau do đó gia tăng tính tiện lợi. Do đó, có thể dễ dàng áp dụng trong các tình huống đặc biệt như thiên tai, thảm họa, an ninh, quân sự.

Tuy nhiên, mạng Ad-hoc đặc biệt là các mạng Ad-hoc đa chặng bất đối xứng mà ở đó dữ liệu được truyền qua nhiều chặng (hop) cũng như các nút tham gia mạng có những điều kiện khác nhau trong việc truy cập kênh truyền cũng như sự khác nhau về số luồng, số chặng. Do đó, việc đảm bảo tính công bằng trong loại hình mạng này luôn cần xem xét sự tranh chấp giữa các nút ở cả tầng MAC và tầng liên kết, và đặc biệt gặp khó khăn với các loại dữ liệu đa phương tiện như voice, video, VoIP… vốn có đòi hỏi khắt khe về các yếu tố như độ trễ, thông lượng.

Nhiều nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng trong mô hình mạng không dây Ad-hoc việc giới hạn thông tin trao đổi giữa các tầng khiến cho các tầng trên thiếu thông tin hoặc hiểu sai tình trạng mạng dẫn đến ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ… Để giải quyết các vấn đề đó trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, phân tích, đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố có khả năng tác động đến hiệu năng của mạng không dây phi cấu trúc, năm 2019, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Kinh tế kỹ thuật công nghiệp do ThS. Nguyễn Hoàng Chiến dẫn đẫu, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống mạng không dây phi cấu trúc nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ mạng ứng dụng trong mô hình trường Đại học”.

Đề tài nhằm thực hiện các mục tiêu sau: Phân tích đặc tính của dữ liệu, các thành phần tác động làm ảnh hưởng chất lượng dịch vụ truyền dữ liệu trong mạng; đánh giá phương pháp đề xuất thông qua kịch bản mô phỏng mạng và testbed; nghiên cứu làm chủ công nghệ để xây dựng và triển khai hệ thống mạng không dây tại trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật công nghiệp.

Một số kết quả nổi bật của đề tài:

- Đã kết hợp giữa lý luận và thực tiễn để nghiên cứu cơ chế công bằng trong các mạng không dây nhằm đưa ra một phương thức mới chi tiết hơn về vấn đề công bằng trong các mạng Ad Hoc, những kết quả đạt được và những tồn tại trong cơ chế hoạt động của chuẩn IEEE 802.11.

- Đã đưa ra một cơ chế mà yêu cầu sự thay đổi không lớn về phân lớp IEEE 802.11 MAC chuẩn, hai kiểu mô hình mạng đã được tính toán để đánh giá hiệu quả của cơ chế đưa ra và số gói tin lớn nhất được gửi đi trong một truy nhập kênh đơn được cố định là 4. Đầu tiên, mô hình đơn chặng được sử dụng để chứng thực sự cải thiện khả năng thực thi ở tầng MAC. Sau đó, mô hình đa chặng được sử dụng để chứng thực sự cải thiện khả năng thực thi tại tầng liên kết. Các kết quả cho thấy cơ chế đưa ra cải thiện sự công bằng cho mỗi luồng, toàn bộ sự thực thi, và môi trường tiện ích của mạng. Những giải pháp đề ra có tính khả thi cao vì được xuất phát từ sự phân tích và đánh giá chặt chẽ kết hợp với ứng dụng trong thực tế.

- Trên cơ sở các giải pháp đã phân tích, đề tài đã xây dựng một hệ thống mạng an toàn và đảm bảo chất lượng truyền dữ liệu tại trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật công nghiệp. Đồng thời kết quả đề tài cũng được áp dụng trong công tác giảng dạy và đào tạo các học phần mạng máy tính trong chuyên ngành Công nghệ thông tin.

Đề tài đã có một số đóng góp mới về việc phân tích các đặc trưng và những vấn đề ảnh hưởng đến hiệu suất của mạng tại tầng liên kết và tầng mạng, đồng thời đưa ra giải pháp để cải thiện hiệu suất truyền dữ liệu. Tuy nhiên, khi áp dụng trong thực tiễn xây dựng các hệ thống mạng còn nhiều khó khăn, đặc biệt là sự thay đổi của công nghệ cùng với các mô hình mạng khác nhau.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17059/2019) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)