Tiểu luận môn học mạng băng rộng Tcp Over Wireless

BỘ GIÁO DỤCVÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TIỂU LUẬN MÔN HỌC:
MẠNG BĂNG RỘNG
TÊN ĐỀ
TÀI
TCP OVER WIRELESS
Học viên :Trần Ngọc Khoa
Phan Tuấn Kiệt
GV : PGS.TS. NGUYỄN HỮU THANH
Chuyên ngành :Kỹ thuật điện tử
Khoá :K26
Đà Nẵng, năm2014
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Mục lục:
1. Giới thiệu về TCP over Wireless:…………………………………….3
2. Wireless Networks:……………………………………………………4
3. TCP(transmission control protocol):…. …………………………….8
4. Các phương pháp thực hiện:………………………………………… 12
4.1 . Phương pháp điều khiển trong mạng UMTS:…………………11
4.2. Phương pháp điều khiển kết nối gói tin:……………………….15
4.3. Phương pháp điều khiển kết nối trong mạng WiMAX:………17
4.4. Phương pháp điều khiển kết nối trên nền IP:…………………20
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 2
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
1. Giới thiệu về TCP over Wireless:
Mạng điện thoại di động đang đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng về các cơ
chế giao tiếp hiệu quả đòi hỏi tích hợp các thành phần Internet không dây và có
dây hoàn toàn khác nhau, đặc biệt về đặc tính truyền dẫn của chúng. Theo truyền
thống, các thiết kế của hệ thống có dây không thể áp dụng cho truyền dẫn không

dây. Ví dụ, các dịch vụ đầu cuối của mạng internet có dây chủ yếu dựa trên các
tính năng của TCP. TCP được thiết kế cẩn thận để khắc phục những vấn đề về sự
ổn định, tính không đồng nhất(bộ đệm nhận, băng thông mạng và trễ), sự công
bằng trong tiêu thụ băng thông của các nguồn, hiệu quả sử dụng kênh truyền và
hiệu quả sử dụng mạng để tránh tình trạng xung đột trong mạng. Mạng internet
không dây gặp một số lượng lớn các vấn đề như lỗi khi truyền qua kênh không dây
và các hoạt động cụ thể của điện toán di động cũng như các số liệu hiệu suất để
đánh giá hiệu quả.
Chuẩn TCP đã được đưa ra gần đây để phù hợp cho mạng không dây. Rõ ràng
rằng điều mà giao thức cần phải cải tiến chính là khả năng kiểm soát lỗi. Có nghĩa
là kiểm soát lỗi trong TCP là vấn đề chính trong nghẽn và kiểm soát lỗi xảy ra
ngẫu nhiên hoặc mất tín hiệu tạm thời do xử lý và lỗi do đường truyền, điển hình
trong các mạng không dây. Mặc dù thiết bị đọc có thể phát hiện sự rớt gói trên
đường truyền, một ví dụ, cũng là một điển hình trong mạng không dây do tắt
nghẽn, dùng những hiệu chỉnh đặc biệt của việc thay đổi cửa sổ để tránh sự nghẽn
mạng trong một số trường hợp mạng có băng thông giới hạn không cần thiết phải
là chiến lược tối ưu để phục hồi lỗi từ kênh truyền.
Chính xác hơn, một cơ chế TCP hiệu quả cho cả mạng không dây và có dây cần
phải chuẩn bị thêm các cơ chế để đối phó với:
• Sự phát hiện các lỗi phát sinh tự nhiên (tần số, thời gian truyền…) do sự mất
gói. Những kiến thức này có thể được sử dụng để phục hồi các lỗi thích hợp.
Ví dụ như fading, tắt nghẽn, các lỗi phát sinh ngẫu nhiên…
• Điều chỉnh mức độ truyền gửi dữ liệu của các nguồn, thực hiện sự công
bằng cho các nguồn truyền phát tùy theo lỗi được phát hiện. Điều này cho
phép các chiến lược phục hồi có thể điều chỉnh các lỗi mạng cơ bản , hạn
chế thiết bị và cân bằng hiệu suất.
• Giao thức điều khiển năng lượng và tiết kiệm thời gian. Điều này cho phép
phát triển hiệu quả các giao thức với các thiết bị chạy bằng pin như điện
thoại di động.
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 3

Tiểu luận Mạng Băng Rộng
• Phát hiện chính xác khả năng tắt nghẽn trên đường truyền ở cả đường truyền
đi và đường ngược lại, (vì vậy không phụ thuộc vào chỉ số RTT), và có thể
không đạt được kỳ vọng của việc mất gói trong chuẩn TCP. Một cơ chế bổ
sung có thể hạn chế các vấn đề của các liên kết không đối xứng và giảm tác
động của thời gian trễ, là dựa trên các phép đo của Round Trip Time (RTT),
trên hiệu suất của giao thức.
Đáng chú ý, một số các giao thức không hiệu quả có thể không trở nên rõ ràng khi
các giao thức được đánh giá với số liệu hiệu suất truyền thống. Mặt khác, các nỗ
lực truyền rộng bởi các giao thức để đạt được “Goodput” của nó thực sự là một
thước đo quan trọng. Đánh giá thích hợp cho Internet ngày nay, chủ yếu là do sự
hiện diện ngày càng tăng của các thiết bị chạy bằng pin, đòi hỏi các số liệu bổ sung
như hiệu quả sử dụng năng lượng, chi phí hoặc hiệu quả truyền tải. Kết quả truyền
thống và phương pháp mà ngày nay tạo thành sự công bằng và hiệu quả là không
nhất thiết phải tối ưu cho mạng có dây / không dây.
Kết hợp với các cân nhắc ở trên là một vấn đề thiết kế cũng đã được đặt ra:
"Đâu là nơi phải để thêm các chức năng tích hợp của Internet có dây và không
dây?". Dưới đây chúng ta phác thảo một số cơ chế quan trọng của TCP yêu cầu sửa
đổi để nâng cao hiệu suất giao thức trong mạng có dây / không dây. Chúng ta thảo
luận về các kết quả gần đây từ các chức năng giao thức và cơ chế cụ thể và phân
loại các đề xuất gần đây cho phù hợp.
2. Wireless Networks:
Một mạng không dây bao gồm các trạm điện thoại di động và các nút trung gian
khác nhau. Một số loại nút trung gian cần thiết để kết nối mạng không dây với
mạng có dây. Một mạng lưới điện thoại di động được kết nối với mạng có dây bởi
một đơn vị liên làm việc, và một mạng nội bộ không dây (WLAN) được kết nối
với một điểm truy cập (còn gọi là trạm gốc).
Liên kết không dây thì không được mạnh mẽ như liên kết hữu tuyến(có dây), vì
chất lượng phát có thể thay đổi đáng kể theo thời gian, băng thông thường thấp, và
các lỗi truyền xảy ra thường xuyên hơn. Gửi tín hiệu trên một đài phát sóng đa

hướng dựa trên trung bình mọi hướng làm phát sinh nhiều lỗi hơn trong môi trường
được hướng dẫn như sợi. Cường độ tín hiệu yếu đi với khoảng cách giữa các trạm
di động và trạm gốc, và sóng radio bật ra khỏi các đối tượng, dẫn đến sự can thiệp
và ảnh hưởng đa đường.
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 4
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Để bảo vệ lớp giao thức trên từ cả hai vấn đề lỗi truyền dẫn và sửa lỗi, chèn và
truyền lại có thể được sử dụng ở mức thấp hơn. Trong nhiều mạng không dây, các
lớp liên kết dữ liệu thực hiện phục hồi lỗi theo một số yêu cầu lặp lại tự động theo
giao thức(ARQ). Trong chú thích [17] các giao thức liên kết ARQ được phân loại
theo mức độ tin cậy được cung cấp cho lớp trên. Một giao thức ARQ được định
nghĩa là hoàn toàn liên tục hoặc đáng tin cậy, nếu nó truyền lại khung cho đến khi
chúng được công nhận là đúng hay sau một số lượng rất lớn các nỗ lực truyền lại,
ngắt kết nối liên kết và thông báo cho các lớp trên. Nếu số lần truyền lại tối đa
(hoặc số lần phát lại tối đa một khung) bị hạn chế, đến hàng chục lần truyền lại,
sau đó giao thức ARQ được định nghĩa là có tính liên tục cao hoặc độ tin cậy cao.
Liên tục hoặc đáng tin cậy của một phần giao thức ARQ, mặt khác, việc truyền lại
một khung 2-5 lần trước khi loại bỏ và truyền các khung kế tiếp.
Trong phần này, chúng tôi trình bày một sự lựa chọn của mạng không dây cung
cấp dịch vụ dữ liệu và hỗ trợ người dùng di động. Chúng tôi bắt đầu với mạng
WLAN. Sau đó mạng không dây rộng là mạng (WWANs) được mô tả. Cuối cùng,
một số kết luận được trình bày.
2.2. Wireless LANs:
WLAN được tiêu chuẩn hóa bởi cả IEEE và ETSI. Các tiêu chuẩn bao gồm các
lớp vật lý và kiểm soát truy cập trung bình (MAC) giao thức được sử dụng trong
phần dưới của lớp liên kết dữ liệu. Trong phần đầu của giao thức MAC, một điều
khiển liên kết logic (LLC) giao thức, chẳng hạn như IEEE 802.2, thường được sử
dụng.
Tốc độ dữ liệu cao hơn nhiều so với các mạng băng rộng không dây. Trong so
sánh với WWANs, tính di động có ít nhiều hạn chế, tùy thuộc vào công nghệ được

sử dụng, ví dụ như WLAN hồng ngoại hầu như không hỗ trợ di động ở tất cả các
hình thức. Ngày nay, mạng WLAN thương mại đã được đưa ra với tốc độ dữ liệu
lên đến 108Mbps. Yêu cầu cho tốc độ dữ liệu cao này là thiết bị đầu cuối phải
được lắp đặt gần với các điểm truy cập, ví dụ 50-100 mét. Như IEEE 802.11 là tiêu
chuẩn để đánh giá các mạng WLAN, chúng tôi đã lựa chọn để mô tả các tiêu chuẩn
IEEE 802.11 trong một số mục dưới đây.
 IEEE 802.11:
IEEE 802.11WLAN [47] (hoạt động trong infrastructuremode) bao gồm một
hoặc nhiều điểm truy cập (AP) kết nối với nhau bởi một hệ thống phân phối
(thường là một mạng LAN có dây). Vùng phủ sóng của AP được gọi là một tập
hợp dịch vụ cơ bản. Các bộ dịch vụ cơ bản của nhiều điểm truy cập liên kết với
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 5
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
nhau có thể tạo thành một tập hợp dịch vụ mở rộng. Di chuyển giữa các bộ dịch vụ
được hỗ trợ, kể từ khi quá trình chuyển giao được thực hiện giữa các AP. Chuyển
giao được khởi xướng bởi các trạm di động. Phải mất từ 60 đến 400ms để hoàn
thành một chuyển giao, tùy thuộc vào giao diện card mạng [35].
Trong tiêu chuẩn IEEE 802.11 , các thuật toán kiểm soát truy cập cho các
chuyển giao là dựa trên việc nhận sóng mang nhiều truy cập với tránh va chạm
( CSMA / CA) . CSMA/CA cũng tương tự như điều khiển truy cập được sử dụng
trong mạng LAN có dây, CSMA với phát hiện va chạm ( CSMA/CD). Số lượng
các vụ va chạm có thể được giảm khi phân mảnh khung thành các đơn vị nhỏ hơn
trước khi chúng được truyền qua không khí. Tuy nhiên, sự phân mảnh là rất hiếm
khi được sử dụng [21]. Trong một mạng WLAN , phát hiện va chạm không thể
được sử dụng như một dấu hiệu của việc truyền không thành công như trong một
mạng LAN có dây, từ một trạm trong mạng WLAN không thể đồng thời truyền tải
và tiếp nhận ở cùng một kênh . Truy cập thay vì trung bình cho truyền thông
unicast trong một mạng WLAN dựa trên sự thừa nhận tích cực. Khung được truyền
thành công được thừa nhận và nếu không có xác nhận đến người gửi truyền lại
khung. Sau khi một số ít, thường là 3, quá trình truyền lại khung được loại bỏ. Đối

với chuyển giao nhạy cảm chậm trễ , IEEE 802.11 cũng tiêu chuẩn hóa tranh miễn
phí khung chuyển nhượng. Một người gửi bảo lưu kết nối không dây và không có
tranh chấp cho các kênh .
2.3. WirelessWANs:
Thế hệ đầu tiên của mạng điện thoại di động dựa trên công nghệ tương tự cho
các giao diện vô tuyến. So với thế hệ thứ hai (2G) của mạng điện thoại di động, các
mạng thế hệ đầu tiên là không phù hợp cho lưu lượng truy cập dữ liệu, vì băng
thông thấp, chất lượng phát thanh nghèo hơn, và ít bảo mật được cung cấp
Các hệ thống 2G là kỹ thuật xử lý số dựa trên một trong hai loại đa truy cập
phân chia theo thời gian(TDMA) hoặc đa truy cập phân chia theo mã(CDMA).
Trong các mạng TDMA, trạm mobile chỉ có thể nghe một trạm cơ sở tại một thời
điểm. Kết quả là, có một lỗi ngắn kết nối trong thời gian bàn giao, ví dụ như khi
một trạm di động di chuyển từ một tế bào này sang tế bào khác. Một chuyển giao
mà kết quả trong một sự gián đoạn ngắn được gọi là chuyển giao cứng. Trong các
mạng CDMA, nó có thể hỗ trợ chuyển giao mềm trong đó kết nối được duy trì
trong thời gian chuyển giao. Trong một chuyển giao mềm, gián đoạn do chuyển
giao là được tránh, kể từ khi trạm di động có thể giao tiếp với cả trạm cũ và trạm
cơ sở mới trong việc chuyển giao. Tuy nhiên, chuyển giao mềm có thể không luôn
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 6
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
luôn được áp dụng, ví dụ nếu các trạm cơ sở là đồng bộ hoặc sử dụng các dải tần
số khác nhau.
Trong một hệ thống 2G, một chức năng liên kết mạng (IWF) tại một trung tâm
chuyển mạch di động (MSC) xử lý liên mạng giữa các mạng không dây và mạng
điện thoại cố định. Tỷ lệ lỗi bit (BER) đạt được sau khi áp dụng các kỹ thuật khác
nhau ở lớp vật lý (ví dụ như mã hóa kênh, sửa lỗi, và đan xen) là đủ thấp để ứng
dụng cho điện thoại. Đối với dịch vụ dữ liệu, phục hồi lỗi bổ sung thường là rất cần
thiết, vì hầu hết các dịch vụ dữ liệu đều rất nhạy cảm với lỗi so với dịch vụ điện
thoại. Độ tin cậy được tăng cường cho dịch vụ dữ liệu bằng cách sử dụng một đài
phát song áp dụng giao thức liên kết ARQ.

Như một bước trung gian đối với thế hệ thứ ba của mạng di động (3G), các
hệ thống 2.5G cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn và một dịch vụ chuyển mạch gói
cho lưu lượng dữ liệu. Do chuyển đổi gói, nhiều người sử dụng có thể chia sẻ các
nguồn lực sẵn có hơn trong mạng 2G, kể từ khi một kênh được chỉ định tạm thời
giao cho một trạm di động. Thay vì đặt các kênh truyền trong khoảng thời gian dài
hơn các trạm điện thoại di động tranh để truy cập khi chúng có dữ liệu để truyền
tải. Truy cập kênh được điều khiển bởi một giao thức MAC.
Thế hệ thứ ba là mạng di động (3G) hiện đang được triển khai. Tiêu chuẩn ITU
cho truyền thông không dây 3G, viễn thông di động quốc tế 2000 (IMT-2000) cung
cấp một khuôn khổ cho các hệ thống 3G. Trái ngược với các hệ thống 2G, 3G đã
được thiết kế ngay từ đầu với sự hỗ trợ cho dữ liệu tốc độ cao. Tốc độ dữ liệu trung
bình nằm trong khoảng 64-384kbps. Trong tương lai, tốc độ dữ liệu đỉnh cao dự
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 7
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
kiến từ 2 đến 20Mbps. Trong cuối những năm 1990, CDMA được chọn là công
nghệ truy cập vật lý chiếm ưu thế cho 3G. CDMA và gói chuyển mạch cung cấp
cho công suất cao hơn so với các hệ thống chuyển mạch dựa trên công nghệ
TDMA. Sự ra đời của 3G được thực hiện trong các bước như vậy ngụ ý rằng các
hệ thống đầu tiên được dựa trên 2G và 2.5G. Hệ thống Universal Mobile
elecommunications (UMTS), còn gọi là CDMA băng rộng (WCDMA) là sự phát
triển dựa trên hệ thống TDMA, như GSM /GPRS và D-AMPS (IS-136). Một sự
phát triển tương tự như các hệ thống dựa trên công nghệ CDMA (IS-95) được định
nghĩa trong chuẩn CDMA2000. Ở Trung Quốc có một biến thể của 3G được xác
định là phân chia thời gian đồng bộ CDMA (TD-SCDMA).
Trong phần tiếp theo, một số ví dụ của WWANs được trình bày. Mối quan hệ
giữa WWANs được minh họa trong hình 1, như đã giới thiệu ở trên. Đầu tiên,
chúng tôi cung cấp một tổng quan về sự phát triển của hệ thống toàn cầu cho thông
tin di động (GSM) đến UMTS. Sau đó, các dịch vụ nâng cao Điện thoại di động
(AMPS) và phát triển của nó được mô tả. Cuối cùng, sự phát triển của IS-95 từ 2G
sang 3G được trình bày.

3. TCP(transmission control protocol):
TCP là một giao thức định hướng kết nối vận chuyển cung cấp một dòng byte
đáng tin cậy để các lớp ứng dụng. Dữ liệu ứng dụng trong TCP được chia thành
các giao thức đơn vị dữ liệu (PDU) được gọi là phân đoạn trước khi truyền. Độ tin
cậy đạt được kể từ khi TCP sử dụng một cơ chế ARQ dựa trên việc tích cực thừa
nhận. Mỗi byte được đánh số và số lượng các byte đầu tiên trong một phân đoạn
được sử dụng như một số thứ tự trong tiêu đề TCP. Một máy thu truyền đi một sự
thừa nhận tích lũy để đáp ứng với một phân khúc đến, điều này cho thấy nhiều
phân đoạn có thể được thừa nhận cùng một lúc.
TCP quản lý một bộ đếm thời gian truyền lại được bắt đầu khi một phân khúc
được truyền đi. Nếu bộ đếm thời gian hết hạn trước khi phân khúc này được công
nhận, sau đó TCP sẻ truyền phân khúc này. Giá trị truyền lại thời gian chờ (RTO)
được tính toán tự động dựa trên các phép đo thời gian chuyến đi vòng (RTT) [38],
tức là thời gian cần từ việc truyền tải một đoạn cho đến khi nhận được.
Trong tháng 10 năm 1986 lần đầu tiên Internet có sự tắc nghẽn dẫn đến sụp đổ.
Các máy chủ kết thúc truyền dữ liệu sớm hơn so với các bộ định tuyến có thể xử
lý, và không giảm tốc độ truyền tải mặc dù nhiều gói dữ liệu bị mất. Do đó tình
trạng tắc nghẽn kéo dài trong các bộ định tuyến. Kể từ đó TCP đã được mở rộng
với các cơ chế kiểm soát tắc nghẽn. Hôm nay tất cả các giao thức TCP hiện tại
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 8
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
được yêu cầu phải sử dụng các thuật toán để điều khiển tắc nghẽn, cụ thể là khởi
đầu chậm chạp, tránh tắc nghẽn, chuyển nhượng nhanh chóng, và phục hồi nhanh.
3.1. Khởi đầu chậm và tránh tắc nghẽn:
Mục đích của khởi đầu chậm và tránh ùn tắc là để kiểm soát tốc độ truyền để
ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn xảy ra. TCP được mô tả như là một giao thức tự
clocking, vì tốc độ truyền được xác định bởi tỷ lệ các phản hồi đến. Người gửi chỉ
truyền phân đoạn khi thừa nhận nhận được.
TCP ước tính khả năng có sẵn trong mạng bằng cách tăng dần số lượng các
phân đoạn. Cửa sổ tắc nghẽn (CWnd) hạn chế số lượng dữ liệu người gửi TCP có

thể thêm vào mạng. Giá trị ban đầu của cửa sổ tắc nghẽn là từ một đến bốn phân
đoạn. Cửa sổ nhận (rwnd) cho thấy số lượng byte tối đa người nhận có thể chấp
nhận. Giá trị của rwnd được quảng bá cho người gửi kể từ khi được nhận bao gồm
rwnd trong các phân đoạn qua lại tới người gửi. Bất cứ lúc nào, số lượng dữ liệu
hoàn thiện được giới hạn bởi tối thiểu của CWnd và rwnd.
Trong giai đoạn khởi đầu chậm, các cửa sổ tắc nghẽn tăng thêm một đoạn cho
mỗi thừa nhận đã nhận được, mà cho tăng theo cấp số nhân của cửa sổ tắc nghẽn.
Khởi đầu chậm được sử dụng cho các kết nối mới được thành lập và sau khi truyền
lại do thời gian chờ. Cửa sổ tắc nghẽn được tăng lên cho đến khi xảy ra một thời
gian chờ hoặc một giá trị ngưỡng (ssthresh) là đạt. Nếu một thời gian chờ xảy ra,
sau đó ssthresh được giảm đến một nửa số lượng dữ liệu vượt trội, cửa sổ tắc
nghẽn được giảm xuống một phân khúc đầy đủ kích cỡ, và giai đoạn khởi đầu
chậm được nhập vào một lần nữa. Nếu ssthresh được đạt tới, sau đó là giai đoạn
khởi đầu chậm kết thúc và tránh ùn tắc được nhập thay thế. Trong giai đoạn tránh
tắc nghẽn, cửa sổ tắc nghẽn tăng thêm một đoạn cho mỗi vòng thời gian chuyến đi,
trong đó cung cấp một sự gia tăng tuyến tính của các cửa sổ tắc nghẽn. Hình 2 mô
tả các cửa sổ tắc nghẽn được thay đổi trong khởi đầu chậm và tránh tắc nghẽn
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 9
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Hình Khởi đầu chậm và tránh tắc nghẽn khi thời gian ra xảy ra
So với sự sụp đổ tắc nghẽn thảo luận ở trên, các thuật toán thực hiện TCP làm
chậm khi các gói tin bị mất. Với các gói ít tiêm vào mạng, tải trên các bộ định
tuyến giảm và các gói có thể chảy qua.
3.2. Truyền lại nhanh và phục hồi nhanh:
Các thuật toán truyền lại nhanh và phục hồi nhanh là các cho phép TCP để
phát hiện mất dữ liệu và thực hiện khôi phục lỗi trước khi hẹn giờ truyền hết hạn
trong một số trường hợp. Các thuật toán tăng hiệu suất TCP, một phần là do việc
phát hiện mất trước đó và truyền lại, một phần vì tốc độ truyền dẫn là không giảm
nhiều như sau thời gian chờ.
Nếu một phân đoạn đến ra lệnh, bên nhận truyền một sự thừa nhận cho

đoạn cuối cùng nhận được theo thứ tự. Từ phân khúc này đã được thừa nhận một
lần trước, khi lần đầu tiên nhận được, sự thừa nhận sau được gọi là một sự thừa
nhận bản sao (dupack). Sau khi nhận được 3 dupacks trong một hàng, người gửi
kết luận rằng dữ liệu không được thừa nhận rằng được truyền trước khi phân khúc
dupacked phải đã bị mất. Dữ liệu được truyền lại trực tiếp sau khi nhận được
dupack thứ ba (sự thừa nhận thứ tư) ngay cả khi bộ đếm thời gian truyền lại chưa
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 10
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
hết hạn. Các ssthresh giảm, như sau thời gian chờ, một nửa số lượng dữ liệu vượt
trội. Sau khi truyền lại, phục hồi nhanh chóng được thực hiện cho đến khi tất cả
các dữ liệu bị mất được phục hồi. Cửa sổ tắc nghẽn được đặt một giá trị cao hơn
sau khi thời gian chờ, để ba phân đoạn kích thước đầy đủ hơn.
3.3. TCP Options:
Hiệu suất của TCP có thể được tăng cường bằng việc sử dụng các tính năng
tùy chọn. Một số tùy chọn thường được sử dụng có liên quan cho TCP trong mạng
không dây là sự thừa nhận có chọn lọc, nhãn thời gian và cửa sổ rộng.
3.3.1. Selective Acknowledgments:
Các tùy chọn xác nhận có chọn lọ cải thiện hiệu suất TCP, nếu nhiều đoạn bị
mất trong cùng một cửa sổ. Với SACK được kích hoạt, một người nhận có thể
nhận đến ba khối không liên tục của nhận byte trong sự thừa nhận như vậy. Bên
gửi sau đó biết được phân khúc đang mất tích và có thể truyền lại chỉ có chúng.
3.3.2. Timestamps:
Các tùy chọn nhãn thời gian cung cấp thêm một phương tiện để xác định các
phân đoạn và lời cảm ơn của họ. Một dấu thời gian 12 byte được thêm vào phân
khúc đi và người nhận biết thêm các dấu thời gian cùng với sự thừa nhận đi lại cho
người gửi. Nếu thời gian-tamps tùy chọn được kích hoạt, sau đó người gửi có thể
lấy mẫu thời gian chuyến đi vòng với một tần số cao hơn, mang đến cho một vòng
ước tính thời gian chuyến đi chính xác hơn. Điều này đặc biệt hữu ích khi cửa sổ
lớn được sử dụng, kể từ thời điểm chuyến đi vòng có thể được ước tính nhiều hơn
một lần mỗi cửa sổ

3.3.3. Window Scaling:
Tùy chọn quy mô cửa sổ có thể được sử dụng để sử dụng năng lực mạng lưới
giữa người gửi và người nhận hiệu quả hơn. Sản phẩm băng thông chậm trễ (thước
đo năng lực) có thể được lớn hơn giá trị tối đa của các lĩnh vực tiêu đề cho các cửa
sổ thu quảng cáo (16 bit). Điều này có nghĩa rằng việc truyền bị hạn chế bởi các
cửa sổ thu quảng cáo, mặc dù mạng có thể vận chuyển nhiều dữ liệu hơn. Với các
tùy chọn quy mô cửa sổ, một cửa sổ lớn hơn có thể được sử dụng, từ đó, nó có thể
quảng cáo cho một cửa sổ thu của 32 bit.
4.Các phương pháp thực hiện:
4.1. Phương pháp điều khiển trong mạng UMTS:
Trong mạng UMTS không giới hạn chính xác số lượng thuê bao. Trường
hợp này được gọi là giới hạn mềm. Số lượng người dùng được cấp phép phụ thuộc
vào mức độ nhiễu. Mỗi thuê bao được chấp nhận kết nối sẽ làm tăng mức độ nhiễu
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 11
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
trong vùng cell mà thuê bao đó hoạt động và có khả năng là cả các vùng cell lân
cận. Nó cũng làm tăng tải của cell. Do đó cần phải đề ra một mức ngưỡng cho mức
độ nhiễu và mức tải. Nếu giá trị vượt quá mức này, một số vấn đề có thể xảy ra.
Tải cell ảnh hưởng trực tiếp đến độ phủ sóng của cell. Một cuộc gọi mới được cấp
phép có thể làm giảm QoS đến các cuộc gọi khác hoặc làm rớt một số cuộc gọi ở
các vùng biên của cell.
Điều khiển chấp nhận kết nối phải được thực hiện ở cả đường lên và đường
xuống. Khi cả hai thuật toán được thông qua, một kết nối mới có thể được thiết lập.
Thuật toán điều khiển chấp nhận kết nối phải ược lượng khả năng sử dụng
tài nguyên của thuê bao mới. Nó là yêu cầu khá khó, bởi vì thuê bao mới cũng có
thể ảnh hưởng đến lượng tiêu thụ tài nguyên của các thuê bao đang tồn tại. Tải của
cell tăng nghĩa là tải do người sử dụng tăng. Như được thể hiện trong hình 2
Hình 3. Biểu đồ tải đường lên và ược lượng nhiễu tăng do các thuê bao mới
Do đó có một vài loại thuật toán điều khiển chấp nhận kết nối như sau:
• Điều khiển chấp nhận kết nối dựa vào nhiễu (Interference Based Admission

Control)
Các chiến lược điều khiển chấp nhận kết nối có thể được sử dụng cho cả
đường lên và đường xuống. Tuy nhiên, các hướng thực hiện phải được xem xét
tách biệt nhau.
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 12
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Ở đường lên, một thuê bao mới được cấp phép nếu mức tổng nhiễu mới là
dưới giá trị ngưỡng.
_total old threshold
I I I
+ ∆ <
Một nhiệm vụ quan trọng trong ước lượng độ tăng nhiễu ∆I, là bởi do thuê
bao mới gây ra. Hai phương pháp khác nhau để ước lượng nhiễu này được trình
bày dưới đây. Cả hai được tính toán dựa vào biểu đồ tải (hình 2) và hệ số tải của
kết nối mới được tính trong biểu thức sau:
1
W
1
/
b o
L
E N R
υ
∆ =
+
× ×
Với W là tốc độ chip, R là tốc độ bit của một thuê bao mới, E
b
/N
o

được giả
thiết là E
b
/N
o
của kết nối mới và υ được giả thiết là voice thực tế của kết nối
mới. Phương pháp đầu tiên là phương pháp dẫn xuất. Nó dựa trên việc bắt
nguồn từ nhiễu đường lên tương ứng với hệ số tải đường lên mà có thể được
tính toán như sau:
( )
2
1
_
1 1
1
total N total N
load
N
I P dI P
Noise rise I
P d
η η η
η
= = ⇒ = ⇒ =
− −
−
Thay đổi ở nhiễu đường lên có thể thu được từ lượng tiêu thụ mà sự tăng
công suất có thể rút ra từ công suất nhiễu đường lên cũ tương ứng với hệ số tải
đường lên, nhân với hệ số tải của thuê báo mới ∆L:
( )

2
1
1
total N total
dI P I
I
I L I L
L d
η η
η
∆
= ⇒ ∆ = ∆ ⇒ ∆ = ∆
∆ −
−
Phương pháp thứ hai là phương pháp kết hợp, trong đó nhiễu được dẫn
xuất tương ứng với hệ số tải được kết hợp với giá trị của của hệ số tải η với giá
trị mới của hệ số tải η+∆L:
( )
2
1
1
L L
N total
total
P I
I dI d I L
L
η η
η η
η

η
η
+∆ +∆
∆ = = ⇒ ∆ = ∆
− − ∆
−
∫ ∫
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 13
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Chiến lược điều khiển chấp nhận kết nối đường xuống tương tự như ở
đường lên. Thuê bao được cấp phép nếu tổng công suất phát đường xuất không
vượt quá giá trị đã định trước:
_total old threshold
P P P+ ∆ <
Mức ngưỡng được thiết lập bởi mặt phẳng mạng vô tuyến. Lượng tải tăng
∆P có thể được ước tính bở công suất ban đầu mà phụ thuộc vào khoảng cách
các trạm cơ sở BS.
• Điều khiển chấp nhận kết nối dựa trên lưu lượng (Throughput Based
Admission Control)
Với phương pháp này thì thuê bao mới được cấp phép khi điều kiện trong
các biểu thức sau được đáp ứng. Điều kiện cho đường lên:
_UL UL threshold
L
η η
+ ∆ <
Và tương tự trong đường xuống:
_DL DL threshold
L
η η
+ ∆ <

• Điều khiển chấp nhận kết nối công suất thu (Received Power Admission
Control)
Phương pháp này có thể được sử dụng trên đường lên, bởi vì có sự hạn chế
nhiễu. Một thuê bao mới được cấp phép nếu
t
k i
Z Z<
Với Z
k
là tổng công suất thu trước đó và
t
i
Z
là mức ngưỡng cho dịch vụ
mạng thứ i mà phụ thuộc vào vector dịch vụ mạng.
• Điều khiển chấp nhận kết nối dựa trên kênh bận (Busy Channel Based
Admission Control)
Phương pháp này phù hợp cho đường xuống khi nó bị giới hạn mã. Ở đây
chấp nhận một thuê bao mới phụ thuộc vào điều kiện sau:
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 14
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
t
k
N N
<
Với N
k
là số kênh được sử dụng tại trạm cơ sở BS và N
t
là một mức

ngưỡng được xác định trước
• Điều khiển chấp nhận kết nối dựa trên công suất phát
Phương pháp này có thể được sử dụng ở đường xuống nhưng khi giới hạn
nhiễu. Điều kiện cho việc chấp nhận kết nối là
( )
t
k i
P P for k B< ∀ ∈
Với P
k
là công suất phát từ trạng cơ sở thứ k mà không có thuê bao mới,
t
i
P
là
mức ngưỡng phụ thuộc vào vecto dịch vụ mạng và B là tập các trạm cơ sở BS.
Phương pháp này sẽ ảnh hưởng đến các BS lân cận. Một thuê bao mới được cấp
phép chỉ nếu công suất phát từ trạm cơ sở không vượt quá mức ngưỡng của tất
cả các trạm cơ sở BS lân cận (trong tập B).
4.2. Phương pháp điều khiển kết nối gói tin:
Có hai phương pháp cơ bản để điều khiển chấp nhận kết nối gói tin: điều
khiển theo thông số cơ bản (parameter-based admission control – PBAC) và điều
khiển theo phương pháp đo cơ bản (measurement – based admission control –
MBAC). PBAC tính lượng tài nguyên mạng yêu cầu để phục vụ một nhóm luồng
được cho bởi các đặc tính lưu lượng luồng ưu tiên. Nó phù hợp với các kiểu dịch
vụ, chuyển gói tin giới hạn được độ trễ áp dụng cho ứng dụng trong thời gian thực.
Khi một luồng có yêu cầu dịch vụ thời gian thực, nó phải đưa ra được đặc tính lưu
lượng của nó để mạng có thể quyết định điều khiển gói tin vào. Các loại tài
nguyên điển hình được mô tả bằng tốc độ lớn nhất và tốc độ trung bình hoặc một
bộ lọc giống như vùng thẻ bài. Các đặc điểm này cung cấp giới hạn trên của lưu

lượng mà nó có thể được cung cấp.
MBAC dựa vào việc đo tải lưu lượng thực tế để điều khiển luồng dữ liệu vào.
Việc áp dụng thuật toán MBAC đối với việc điều khiển quyền chấp nhận kết nối có
thể chỉ áp dụng đối với từng loại dịch vụ mà không có sự đảm bảo một số thuật
toán của PBAC và MBAC.
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 15
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Giới hạn quyết định (Deterministic Bound):
Thuật toán điều khiển chấp nhận kết nối yêu cầu các nguồn cung cấp các đặc
tính tốc độ đỉnh của lưu lượng. Sau đó thuật toán kiểm tra tổng tốc độ đỉnh ít hơn
dung lượng tuyến. Nếu các nguồn sẵn sàng chấp nhận trễ hàng đợi, chúng có thể sử
dụng một bộ lọc vùng thẻ bài, thay cho tốc độ đỉnh, để mô tả lưu lượng của chúng.
Mạng đảm bảo tổng tốc độ thẻ bài của tất cả các luồng nhận ít hơn không gian bộ
đệm có sẵn. Có một số thuật toán điều khiển chấp nhận kết nối đối với dịch vụ
quyết định dựa trên sự tính toán của số bit lớn nhất,
( )b
τ
có thể đến từ một nguồn
trong suốt bất kì khoảng thời gian nào.
( ) ( )
[ ]
{ }
[ ]
min mod ,b p T pT pT
T
τ
τ τ
 
= − + 
 

 
 
Với T là khoảng thời gian trung bình, P tốc độ trung bình của nguồn, và p là
tốc độ đỉnh của nguồn. Trễ hàng đợi trên chuyển mạch được tính như sau:
( )
{ }
ax 0
n
t i
i
m b rT
D
r
ττ
≥ −
=
∑
Với n là tổng số các luồng
r là băng thông liên kết.
Điều khiển chấp nhận kết nối kiểm tra xem D có vi phạm bất cứ giới hạn độ
trễ nào. Thuật toán này trình bày tốt hơn các đặc tính tốc độ đỉnh yêu cầu và có thể
đạt được sự tận dụng tuyến (>50%) khi nguồn không có tính chất nhóm (tỉ số tốc
độ truyng bình đỉnh < 4) và giới hạn trễ không quá nhỏ (>60ms/switch). Trong khi
sự phục hồi lưu lượng sử dụng tùy thuộc các tài nguyên sẵn có – có thể tăng sự tận
dụng mạng, lưu lượng phục hồi không thể gặp đầu cuối người sử dụng yêu cầu
chất lượng. Sự thương lượng lại lỗi làm cho lưu lượng từ giai đoạn tiếp theo được
phục hồi tùy theo các vị trí nơi có luồng. Giản đồ này có thể áp dụng đối với các
ứng dụng truyền hình theo yêu cầu ở đó dòng dữ liệu gốc có sẵn cho mô tả tính ưu
tiên trước khi truyền.
Giới hạn xác suất: băng thông tương đương (Equivalent Bandwidth):

Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 16
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Bộ ghép kênh thống kê là sự xem giữa các gói từ các nguồn khác nhau, ở đó
mức ghép kênh tức thời được xác định bằng các đặc tính thống kê của các nguồn.
So sánh điều này với ghép kênh phân chia khe thời gian (TDM), ví dụ: nơi các gói
từ một nguồn được phục vụ đối với thời gian chính xác tại các khoảng thời gian cố
định và độ ghép kênh được cố định bằng số các nguồn, phần phù hợp trong từng
khoảng. Hàm mật độ xác suất (pdf) của các nguồn độc lập ghép kênh thống kê là
tích chập của các hàm pdf riêng biệt và xác suất lưu lượng cộng lại sẽ đạt tới tổng
các tốc độ đỉnh là vô cùng nhỏ (10
-48
) nhỏ hơn nhiều các đặc tính mất mát của
tuyến vật lý. Do đó, các mạng phục vụ ghép kênh thống kê có thể đạt mức sử dụng
cao hơn mà không có bảo đảm nhiều về chất lượng dịch vụ. Dịch vụ bảo đảm xác
suất như dịch vụ điều khiển tải (Control Load Service – CLS), khai thác việc giám
sát thống kê và không cung cấp tổng tốc độ đỉnh trong trường hợp xấu nhất. Để
thay thế, sử dụng các đặc tính thống kê của lưu lượng có hiện tại, nó đảm bảo giới
hạn xác suất mất gói.
Pr{(lưu lượng tổng băng thông sẵn có)
τ
> bộ đệm}
ε
≤
Với
τ
là khoảng thời gian
ε
là tốc độ mất mát mong muốn
Lưu lượng của các nguồn ghép kênh thống kê được gọi là băng thông tương
đương (hay băng thông hiệu dụng hoặc dung lượng tương đương) của các nguồn.

Điều khiển chấp nhận kết nối dùng băng thông tương đương tương tự trong chuyển
mạch đa tốc độ thông thường. Nếu có đủ băng thông để chấp nhận luồng mới thì
luồng được chấp nhận; nếu không thì nó bị từ chối. Thuận lợi của băng thông
tương đương là tính đơn giản của nó.
4.3. Phương pháp điều khiển kết nối trong mạng WiMAX:
Một yêu cầu kết nối có thể được khởi xướng bởi một BS hoặc là một SS
như minh họa trong hình 3. Các yêu cầu này hoạt động như sau:
Khi BS nhận được một yêu cầu kết nối từ một SS, nó gọi cho một module ủy
quyền để xác định xem người dùng đã được uỷ quyền thích hợp cho dịch vụ chưa.
BS sau đó quyết định nếu các nguồn tài nguyên vật lý (băng thông RF, ) có sẵn để
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 17
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
hỗ trợ yêu cầu. Nếu có, BS: Liên kết các yêu cầu kết nối với lưu lượng dịch vụ
(service flow) với các tham số QoS đã được yêu cầu. Mỗi kết nối được xác định
bởi 16-bit CID. Lưu ý rằng IEEE 802.16 không sử dụng địa chỉ MAC nguồn hoặc
địa chỉ MAC đích trong khung MAC. Một luồng dịch vụ có các thuộc tính sau:
a) Service flow ID (SFID): Mỗi luồng dịch vụ có một SFID với hướng
truyền của nó (đường xuống hay đường lên).
b) CID: một CID là được ánh xạ đến một SFID sau khi kết nối được thừa
nhận.
c) Provisioned QoS parameters: Các tham số QoS sẽ được cung cấp qua hệ
thống quản lý mạng.
d) Addmited QoS parameters: Là các tham số để chỉ các nguồn tài nguyên
được dự trữ bởi BS. Nguồn tài nguyên chính ở đây chính là băng thông.
e) Active QoS parameters: là các tham số QoS thực sự đã được cung cấp cho
luồng dịch vụ. Chỉ có luồng dịch vụ hoạt động mới có thể gửi các gói dữ liệu qua
đường truyền không dây.
Một luồng dịch vụ có thể được cung cấp tĩnh thông qua hệ thống quản lý mạng
hoặc cung cấp động được tạo bởi các thông điệp điều khiển IEEE 802.16 sau:
• Dynamic service addition (DSA): để tạo một luồng dịch vụ mới.

• Dynamic service change (DSA): để thay đổi một luồng dịch vụ đang
tồn tại.
• Dynamic service deletion (DSD): để xóa bỏ một luồng dịch vụ đang
tồn tại.
Những thông điệp này cho phép một nhà cung cấp dịch vụ thêm vào các thuê
bao mới, thay đổi QoS của khách hàng đang sử dụng, phân bổ nhiều nguồn tài
nguyên hơn (băng thông RF) đến liên kết đang tồn tại, và cải tạo nguồn tài nguyên
không sử dụng được. Tất cả điều này có thể được hoàn thành khi hoạt động không
có nhiễu với dịch vụ đang hoạt động của khách hàng đang sử dụng.
Một yêu cầu dịch vụ động có thể được đề xướng bởi một BS hoặc một SS.
Trong trường hợp là SS, một thông báo DSA-REQ là được gửi từ một SS với một
luồng dịch vụ và tập hợp tham số QoS. Khi BS nhận được thông báo DSA-REQ,
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 18
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
nó sẽ gửi một thông báo DSX-RVD để thông báo cho SS biết yêu cầu đang được
nhận. Sau đó, BS sẽ gửi thông báo DSA-RSP để cho biết yêu cầu được chấp nhận
hay bị từ chối. Tiếp đó SS gửi một thông báo công nhận DSA-ACK. Sơ đồ thực
hiện được cung cấp trong hình 3. Trong trường hợp của BS thì tượng tự như SS
nhưng chỉ khác là không cần gửi DSX-RVD.
Hình 3. Yêu cầu khởi sướng kết nối
Việc truyền dẫn ở đường xuống được điều khiển bởi BS và các frame MAC
được quảng bá đến tất cả SS. Khi một SS nhận được frame này, nó kiểm tra CID
trong frame. Để cải thiện các tham số truyền đẫn, nhiều frame được kết hợp vào
một nhóm và được gửi tới giao diện không gian để quảng bá. Khi một SS nhận
được nhóm này, nó sẽ chỉ gọi ra các frame với thông số CID của chính nó và loại
bỏ các frame khác. Mỗi nhóm này bao gồm DL-MAP và UL-MAP, để định rõ cấu
trúc của nhóm và cách gọi ra các frame MAC từ nhóm. Truyền dẫn dữ liệu đường
lên UL phức tạp hơn khi tất cả SS phải đồng bộ hóa với BS cho việc truyền dẫn dữ
liệu. Chi tiết của việc truyền dẫn dữ liệu đường lên được thảo luận trong phần tiếp
theo sau.

Như vậy, trong điều khiển chấp nhận kết nối IEEE 802.16 sử dụng một cơ chế
là yêu cầu và cấp phát (request và grant) cho dịch vụ kết nối có hướng. Một yêu
cầu từ một SS để thông báo cho BS rằng nó cần cung cấp một băng thông. Khi một
SS gửi một yêu cầu đến BS cho một kết nối với các tham số QoS nhất định, BS là
xác nhận các yêu cầu từ SS. Sau khi xác nhận, BS cần xác định nếu các nguồn lực
có sẵn cho yêu cầu sau:
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 19
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
Trong mạng WiMAX, người ta thường chia ra nhiều lớp dịch vụ ứng với một
tham số QoS nhất định. Thông thường người ta chia thành 4 lớp cơ bản như sau:
dịch vụ cấp phát tự nguyện (UGS), dịch vụ thăm dò thời gian thực (rtPS), dịch vụ
thăm dò phi thời gian thực (nrtPS) và nỗ lực tốt nhất (BE: best effort). UGS được
định nghĩa cho lưu lượng tốc độ bít không đổi thời gian thực. rtPS được định nghĩa
cho lưu lượng tốc độ bít thay đổi thời gian thực như lưu lượng video. nrtPS liên
quan tới lưu lượng tốc độ bít thay đổi phi thời gian thực dung sai trễ. Đối với lưu
lượng dữ liệu tốc độ bit thay đổi, nó được định nghĩa bởi lớp nỗ lực tốt nhất (BE).
Đối với các kết nối UGS, BS cấp phát một cách định kỳ một lượng băng thông cố
định, mà được đàm phán khi thiết lập kết nối. Các loại khác phải yêu cầu định kỳ
băng thông, được cấp phát tự động trong suốt thời gian truyền dẫn.
Như vậy, trường hợp của UGS, băng thông cam kết là MSTR trong khi trong
trường hợp của rtPS và nrtPS băng thông cam kết là MRTR. Các dịch vụ BE
không có băng thông cam kết. Một lưu ý quan trọng về IEEE 802,16 là băng thông
UL và DL có thể được cấp phát động dựa trên nhu cầu của người sử dụng. Nếu có
nhu cầu nhiều hơn cho DL, trong khi có nhiều khe thời gian UL trống, các BS có
thể phân bổ nhiều khe thời gian hơn từ UL đến DL.
Một thông báo yêu cầu băng thông thường được truyền đi trong thời gian cấp
phát UL (SS => BS), và tiêu chuẩn này cũng cho phép sự dự phòng tùy chọn cho
yêu cầu piggyback. Cần lưu ý rằng yêu cầu được gửi ở chế độ cạnh tranh và có thể
bị mất (do va chạm). Kết quả là, BS cần phát đi thông báo DSX-RVD để xác nhận
việc tiếp nhận thông báo DSA-REQ. BS sẽ cấp băng thông trong các UL-MAP

được phát tới tất cả các SS, SS và cá nhân sử dụng CID và UL-MAP để lấy cấp
riêng của mình. Sau khi kết nối được tạo ra với các thông số lưu lượng dịch vụ,
một gói cho đến việc truyền dữ liệu vào thành một hàng đợi ưu tiên để được phục
vụ theo lịch trình QoS.
4.4. Phương pháp điều khiển kết nối trên nền IP
• Giải thuật thùng đựng thẻ
Thùng đựng thẻ (Token bucket) là một cơ chế điều khiển lưu lượng vào dựa
trên sự xuất hiện của các thẻ trong thùng. Thùng thẻ chứa các thẻ mỗi thẻ đại diện
cho một đơn vị lưu lượng theo byte hoặc gói tin. Để truyền một gói tin, trong thùng
sẽ bị rút bớt một lượng thẻ tương ứng. Người quản trị mạng chỉ định số thẻ cần
thiết tương ứng với số byte cần truyền. Khi đủ thẻ trong thùng thì dữ liệu được cho
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 20
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
phép truyền qua, ngược lại nếu không còn thẻ thì dữ liệu sẽ không được truyền
qua. Do đó, một luồng dữ liệu chỉ có thể được truyền ở tốc độ cao nhất khi đủ thẻ
trong thùng.
Giải thuật thùng thẻ được trình bày như sau:
- Mỗi thẻ được đưa vào thùng với tốc độ 1/r giây.
- Thùng chỉ có thể chứa tối đa b thẻ.
- Một thẻ sẽ bị huỷ bỏ nếu khi thẻ đến gặp lúc thùng đầy.
- Khi một gói tin n byte truyền đến, n thẻ sẽ được loại khỏi thùng, sau đó gói
tin sẽ được truyền qua.
- Nếu số thẻ còn trong thùng nhỏ hơn n, gói tin sẽ không được truyền và được
gọi là không đúng điều kiện (non-conformant), thẻ cũng sẽ không bị loại
khỏi thùng.
Giải thuật cho phép tốc độ đỉnh tối đa b byte, nhưng tốc độ truyền gói tin của
hệ thống bị giới hạn ở tốc độ r. Các gói tin không đúng điều kiện có thể được xử lý
theo các cách sau:
- Có thể bị huỷ
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 21

Tiểu luận Mạng Băng Rộng
- Có thể được xếp hàng và chờ cho đến khi đủ thẻ trong thùng
- Có thể được truyền qua, nhưng được đánh dấu là không đúng điều kiện, và
có thể bị huỷ nếu hệ thống mạng trong tình trạng quá tải.
• Điều khiển lưu lượng vào
Nội dung chính của cơ chế điều khiển lưu lượng vào là đảm bảo tài nguyên
mạng không được quá tải. Nói cách khác, nó phải đảm bảo rằng tổng tỷ lệ đăng ký
sử dụng tài nguyên của mọi luồng lưu lưọng truyền qua mọi kết nối mạng là không
lớn hơn dung lượng của kết nối. Phương trình toán học biểu diễn như sau:
Trong đó µ, là dung lượng kết nối tính theo bit/giây (bits/second) và Ri là
tỷ lệ lưu lượng của luồng thứ i.
• Giải thuật CAR
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 22
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
CAR Committed Access Rate) là một trong những giải thuật điều khiển lưu
lượng vào phổ biến nhất. Việc cài đặt của CAR bao gồm điều khiển lưu lượng theo
luồng và phân lớp các luồng dựa trên TOS, địa chỉ IP nguồn, đích, giao thức, chỉ số
cổng. Giải thuật CAR được trình bày như sau:
- Phân lớp lưu lượng: Dựa vào các điều kiện như IP precedence, DSCP hay
CoS, lưu lượng được chia thành các lớp khác nhau để xử lý.
- Đo lường lưu lượng: CAR sử dụng giải thuật thùng thẻ trình bày ở trên để
thực hiện việc tính toán tốc độ luồng dữ liệu.
- Thực thi chính sách: Một chính sách là tổ hợp của nhiều yếu tố bao gồm:
o Các lớp lưu lượng tuân theo profile và không tuân theo profile được
CAR xử lý khác nhau.
o Tốc độ cam kết trung bình xác định tốc độ truyền trung bình. Các
luồng dữ liệu thấp hơn hoặc bằng với tốc độ trung bình được gọi là
tuân theo profile còn nếu lớn hơn thì được gọi là không tuân theo
profile.
o Kích thước đỉnh bình thường xác định đỉnh lưu lượng cho phép trước

khi kiểm tra xem lưu lượng có tuân theo profile hay không.
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 23
Tiểu luận Mạng Băng Rộng
o Kích thước đỉnh quá mức, lưu lượng nằm giữa kích thước đỉnh quá
mức và kích thước đỉnh bình thường được gọi là không tuân theo
profile.
o Một tác động là cách đối xử khác nhau giữa các luồng dữ liệu tuân
theo và không tuân theo profile.
Tốc độ luồng dữ liệu đo được từ giải thuật thùng thẻ sẽ được phân ra làm hai
loại là phù hợp và vượt ngưỡng. Các chính sách tác động lên gói tin bao gồm:
- Tiếp tục, kiểm tra chính sách kế tiếp.
- Huỷ, huỷ gói tin.
- Thiết lập IP-Prec và tiếp tục, thiết lập giá trị IP precedence trong phần mào
đầu của gói tin và kiểm tra chính sách kế tiếp.
- Chuyển tiếp, chuyển gói tin đi tiếp.
- Thiết lập IP-Prec và chuyển tiếp, thiết lập giá trị IP precedence trong phần
mào đầu của gói tin và chuyển gói tin đi tiếp.
Trần Ngọc Khoa – Phan Tuấn Kiệt Trang: 24