Nghiên cứu các chiến lược đảm bảo chất lượng dịch vụ (qos) trong các mạng không dây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
------------

Hà Minh Toản

NGHIÊN CỨU CÁC CHIẾN LƯỢC
ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS)
TRONG CÁC MẠNG KHÔNG DÂY

Ngành: Công Nghệ Thông Tin
Chuyên ngành: Truyề n dữ liê ̣u và mạng máy tính
Mã số: 60 48 15

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Nguyễn Đình Việt

HÀ NỘI – 2008


LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin trân thành cám ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của của các thầy cô
trong trường Công Nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi tận tình trong suốt
khóa học, cám ơn tập thể lớp K12T1 và đặc biệt là thầy giáo, PGS. TS. Nguyễn Đình
Việt, người đã nhiệt tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và
học tập. Xin trân thành cám ơn các thành viên trong nhóm nghiên cứu đã giúp đỡ và
có nhiều đóng góp quý báu trong quá trình thực hiện đề tài, cám ơn Bộ môn mạng và
truyền thông máy tính đã giúp đỡ về cơ sở vật chất để tôi có thể thực hiện tốt luận văn.
Sau đó, tôi muốn cám ơn gia đình và người thân luôn luôn chăm lo, quan tâm và

động viên tôi trong suốt khóa học.
Do thời gian và điều kiện có hạn nên bản luận văn không tránh khỏi những thiếu
sót, tôi rất mong muốn được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cùng các bạn có cùng
quan tâm tới vấn đề.
Hà Nội, tháng 12 năm 2008

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả đạt được trong luận văn là sản phẩm của riêng cá nhân
tôi, không sao chép lại của người khác. Luận văn là kết quả của quá trình học tập,
nghiên cứu và làm việc nghiêm túc trong suốt hơn hai năm cao học. Trong toàn bộ nội
dung của luận văn, những điều được trình bày hoặc là kết quả nghiên cứu của cá nhân
hoặc là kết quả tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác. Những kết quả nghiên cứu nào
của cá nhân đều được chỉ ra rõ ràng trong luận văn. Các thông tin tổng hợp hay các
kết quả lấy từ nhiều nguồn tài liệu khác thì được trích dẫn một cách đầy đủ và hợp lý.
Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho
lời cam đoan của mình.

Hà Nội, Tháng 12, 2008

3


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ....................................................................................... 8
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................... 10

GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................................................ 11
CHƯƠNG I. CHẤT LƯỢNG VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ (QoS) . 13
I.1. Đại lượng cần đảm bảo chất lượng dịch vụ ............ Error! Bookmark not defined.
I.2. Những ứng dụng yêu cầu đảm bảo chất lượng dịch vụError! Bookmark not defined.
I.3. Cơ chế đảm bảo dịch vụ trong mạng có dây ........... Error! Bookmark not defined.

I.4. Vấn đề phát sinh khi đảm bảo chất lượng dịch vụ cho mạng không dây.Error! Bookmark not
I.5. Sự tiếp nhận của người sử dụng về chất lượng dịch vụError! Bookmark not defined.

CHƯƠNG II. CHUẨN MẠNG LAN KHÔNG DÂY IEEE 802.11Error! Bookmark not defined
II.1. Cấu trúc hệ thống mạng WLAN ............................ Error! Bookmark not defined.
II.1.1. Mạng có cơ sở hạ tầng (Infrastructure-based network)Error! Bookmark not defined.
II.1.2. Mạng Ad-hoc ....................................................... Error! Bookmark not defined.
II.2. Kiến trúc giao thức................................................. Error! Bookmark not defined.
II.2.1. Tầng vật lý ........................................................... Error! Bookmark not defined.
II.2.2. Lớp điều khiển truy cập môi trường truyền ......... Error! Bookmark not defined.
II.3. Hạn chế đảm bảo chất lượng dịch vụ của IEEE 802.11 DCFError! Bookmark not defined.

II.4. Nhận xét chung khả năng đảm bảo QoS của mạng LAN theo chuẩn 802.11Error! Bookmark
CHƯƠNG III. ĐẢM BẢO QoS TRONG CƠ CHẾ EDCA IEEE 802.11eError! Bookmark not

III.1. Cơ chế điều khiển truy cập kênh truyền phân tán nâng cao - EDCAError! Bookmark not de
III.1.1. Các loại ưu tiên truy cập ..................................... Error! Bookmark not defined.

III.1.2. Chức năng điều khiển truy cập kênh truyền phân tán nâng cao - EDCAFError! Bookmark
III.1.3. Các tham số EDCA ............................................ Error! Bookmark not defined.
III.2. Kiến trúc và định dạng những gói tin quan trọng . Error! Bookmark not defined.
III.3. Tóm tắt các đặc điểm chính của chuẩn IEEE 802.11eError! Bookmark not defined.
CHƯƠNG IV. MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢError! Bookmark not defined.

4


IV.1. Hệ mô phỏng NS-2 ............................................... Error! Bookmark not defined.
IV.2. Sử dụng NS-2 thiết lập mô phỏng mạng .............. Error! Bookmark not defined.
IV.2.1. Thiết lập các lựa chọn, tham số cho mô phỏng .. Error! Bookmark not defined.
IV.2.2. Thiết lập topo và cơ chế định tuyến [14, 15, 16] Error! Bookmark not defined.
IV.2.3. Cấu hình trạm tham gia mạng mô phỏng ........... Error! Bookmark not defined.
IV.2.4. Tạo các nguồn sinh lưu lượng ............................ Error! Bookmark not defined.
IV.3. Thực hiện mô phỏng và phân tích kết quả ........... Error! Bookmark not defined.
IV.3.1. Thí nghiệm 4.1 ................................................... Error! Bookmark not defined.
IV.3.2. Thí nghiệm 4.2 ................................................... Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEOError! Bookmark not defined.
Tóm tắt các kết quả chính đã đạt được của luận văn ..... Error! Bookmark not defined.
Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài .......................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 16

5


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tiếng Anh

Ý nghĩa

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

LAN

Local Area Network

Mạng cục bộ

WLAN

Wireless Local Area Network

Mạng cục bộ không dây

IEEE

Institute of Electrical and
Electronics Engineers

Học Viện kỹ nghệ điện và điện
tử

DCF

Distributed Coordination
Function

Chức năng cộng tác phân tán

PCF

Point Coordination Function

Chức năng cộng tác theo điểm

DIFS

DCF Interframe Space

Khe thời gian trống giữa các
frame DCF

SIFS

Short Interframe Space

Khoảng thời gian trống giữa gói
tin dữ liê ̣u và gói tin biên nhâ ̣n
trong IEEE 802.11

CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access
with Collision Avoidance

Đa truy câ ̣p có cảm nhâ ̣n sóng
mang tránh xung đô ̣t

RTS

Request To Send

Gói tin thông báo yêu cầ u
truyề n trong IEEE 802.11

CTS

Clear To Send

Gói tin thông báo sẵn sàng để
truyền trong IEEE 802.11

6


HCF

Hybrid Coordination Function

Chức năng cộng tác lai

EDCA

Enhanced Distributed Channel
Access

Cơ chế điều khiển truy cập kênh
truyền phân tán nâng cao

HCCA

HCF Controlled Channel Access

Cơ chế điều khiển truy cập tập
trung

EDCAF

Enhanced Distributed Channel
Access Function

Chức năng điều khiển truy cập
kênh truyền phân tán nâng cao

AIFS

Arbitration Interframe Space

Khoảng thời gian lắng nghe môi
trường truyền rỗi trước khi
truyền tin hoặc khởi động thuật
toán quay lui trong EDCAF

TXOP

Transmission Opportunity

Cơ hội truyền

NS-2

Network Simulator version 2

Bô ̣ mô phỏng ma ̣ng phiên bản 2

CBR

Constant Bit Rate

Nguồ n sinh lưu lươ ̣ng có tố c đô ̣
bit ổ n đinh
̣ (sử du ̣ng trong NS-2)

UDP

Giao thức gói dữ liê ̣u người

User Datagram Protocol

dùng
TCP

Transmission Control Protocol

7

Giao thức điề u khiể n giao vâ ̣n.


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Mạng không dây có cơ sở hạ tầng ................. Error! Bookmark not defined.

Hình 2.2: Mạng không dây ad-hoc ................................ Error! Bookmark not defined.
Hình 2.3: Cấu trúc chuẩn IEEE 802.11 và cầu nối........ Error! Bookmark not defined.
Hình 2.4: Tầng giao thức trong chuẩn IEEE 802.11 ..... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.5: Định dạng của một frame quy định trong FHSS 802.11 PHY .............. Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.6: Định dạng của một frame quy định trong DSSS 802.11Error!
not defined.

Bookmark

Hình 2.7: Giao thức truy cập CSMA/CA ...................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.8: DCF sử dụng giao thức CSMA/CA .............. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.9: DCF sử dụng RTS/CTS ................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.10: DCF sử dụng RTS/CTS giải quyết vấn đề trạm ẩnError! Bookmark not
defined.
Hình 2.11: PCF sử dụng việc hỏi vòng ......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.1: Loại AC với hàng đợi, AIFS, CW và đồng hồ quay luiError!
not defined.

Bookmark

Hình 3.2: Định độ ưu tiên dựa trên AIFS ..................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3: Contention Free Bursting (CFB) ................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.4: Kiến trúc tầng MAC IEEE 802.11e .............. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5: Data frame tại tầng MAC và trường QoS. .... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6: Trường TID trong định nghĩa trong trường thông tin QoS.Error! Bookmark
not defined.
Hình 3.7: Thành phần tập tham số EDCA ..................... Error! Bookmark not defined.

8

Hình 3.8: Thành phần QoS Capability .......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.1: Cấu trúc của bộ mô phỏng NS-2 ................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.2a: Mô hình mô phỏng khảo sát đảm bảo QoS trong trường hợp các lưu lươ ̣ng
đươ ̣c sinh ra từ các ứng du ̣ng cha ̣y trên các tra ̣m không dây khác nhau . .............. Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.2b: Mô hình mô phỏng khảo sát đảm bảo QoS trong trường hợp các lưu lươ ̣ng
đươ ̣c sinh ra từ các ứng du ̣ng cha ̣y trên cùng mô ̣t tra m
̣ không dâyError! Bookmark
not defined.
Hình 4.3: Sự biế n thiên thông lươ ̣ng và độ trễ đầu cuố i – đầ u cuố i của các lưu lươ ̣ng
trong trường hơ ̣p các lưu lươ ̣ng đươ ̣c sinh từ các ứng du ̣ng cha ̣y trên các t rạm không
dây khác nhau. ............................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.4: Sự biế n thiên thông lươ ̣ng và độ trễ đầu cuố i – đẩ u cuố i của các lưu lươ ̣ng
trong trường hơ ̣p các lưu lươ ̣ng đươ ̣c sinh từ các ứng du ̣ng cha ̣ y trên cùng mô ̣t tra ̣m
không dây. ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.5: Sự biế n thiên thông lươ ̣ng và độ trễ đầu cuố i – đẩ u cuố i của các lưu lươ ̣ng
trong trường hơ ̣p các lưu lươ ̣ng đươ ̣c sinh từ các ứng dụng chạy trên cùng các trạm
không dây khác nhau. .................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.6: Sự biế n thiên thông lươ ̣ng và độ trễ đầu cuố i – đẩ u cuố i của các lưu lươ ̣ng
trong trường hơ ̣p các lưu lươ ̣ng đươ ̣c sinh từ các ứng du ̣ng cha ̣y trên cùng các tra ̣m
không dây khác nhau. .................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.7: Cấu hình mô phỏng thí nghiệm 4.2 ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 4.8: Sự biế n thiên thông lươ ̣ng của các lưu lượng theo tải đưa vào mạng. .. Error!
Bookmark not defined.
Hình 4.9: Sự biế n thiên độ trễ đầu cuối – đầ u cuố i các lưu lươ ̣ng theo tải đưa vào
mạng. ............................................................................. Error! Bookmark not defined.

9

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Ánh xạ giữa UP và AC tương ứng ................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2: Giá trị mặc định của những tham số EDCA. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3: Tham số cửa sổ tranh chấp sử dụng với các tầng vật lý khác nhau. ..... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 4.1: Các tham số hệ thống sử dụng trong mô phỏng ......... Error! Bookmark not
defined.

10


GIỚI THIỆU CHUNG
Internet ngày nay trở thành một thành phần không thể thiếu cho sự phát triển của
xã hội. Con người dùng Internet ở khắp mọi nơi, trong thời điểm, mọi hoàn cảnh. Nó
là công cụ trao đổi, tìm kiếm thông tin nhanh chóng và thuận lợi nhất, giúp nâng cao
hiệu suất làm việc của con người. Chính vì lẽ đó, nhiều chính phủ, tổ chức và công ty
coi nó là một nền tảng nhất thiết phải xây dựng nhằm thúc đẩy và đảm bảo tính bền
vững của sự phát triển. Cùng với phát triển của Internet, các ứng dụng đa phương tiện
ra đời là một nhu cầu tất yếu của con người giúp biểu diễn thông tin trực quan, sinh
động, phong phú và dễ hiểu hơn. Tuy vậy, các ứng dụng này thường đòi hỏi phải được
đảm bảo những yêu cầu về băng thông, độ trễ rất khắt khe. Đảm bảo chất lượng dịch
vụ (QoS) từ đó trở thành một lĩnh vực nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thu hút được
nhiều sự quan tâm của các tổ chức, viện nghiên cứu, trường đại học và các nhà khoa
học trên toàn thế giới. Đối với mạng có dây, do khả năng cung cấp được băng thông
lớn, đường truyền ít lỗi, vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ trở nên khá dễ dàng.
Nhằm đáp ứng nhu cầu của con người sử dụng mạng trong khi di chuyển hoặc tại
những nơi mà không thể thiết lập đường truyền có dây, mạng không dây được phát
triển. Việc đảm bảo chất lượng dịch vụ cho mạng không dây khó khăn hơn rất nhiều

do đặc tính truyền môi trường truyền của mạng không dây không đồng đều, không
được bảo vệ nên tỉ lệ lỗi lớn; các thiết bị không dây thường sử dụng năng lượng dự trữ
công suất thấp; công nghệ truyền thông phát triển trong một thời gian ngắn chưa cung
cấp được một băng thông rộng.
Mạng LAN không dây IEEE 802.11 tuy mới được phát triển và sử dụng gần đây
nhưng đã trở nên rất phổ biến. Ta có thể thấy nó ở trong các gia đình, công sở và các
trung tâm công cộng. Trong một số nghiên cứu, các tác giả đã cho thấy sự kém hiệu
quả của chuẩn mạng này trong đảm bảo chất lượng dịch vụ. IEEE 802.11e, một phiên
bản nâng cấp của IEEE 802.11, được IEEE công bố gần đây là một mạng tương lai,
khắc phục được những thiếu sót của mạng LAN không dây IEEE 802.11. Đây sẽ là
một vấn đề được tôi nghiên cứu trong nội dung của luận văn này.
Luận văn “Nghiên cứu các chiến lược đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) trong
các mạng không dây” của tôi gồm 5 chương. Nội dung chính của các chương như sau:
 Chương I: Giới thiệu tổng quan một số vấn đề chọn lọc của đảm bảo chất
lượng dịch vụ. Trong chương này, chúng ta cùng tìm hiểu chất lượng dịch vụ là

11










gì; sự cần thiết phải đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng hiện đại; các
đại lượng chất lượng dịch vụ và các ứng dụng khác nhau cần đảm bảo các đại
lượng với yêu cầu khác nhau như thế nào; những khó khăn trong việc phát triển

các chiến lược đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các mạng có dây và không dây;
và một số những cơ chế đảm bảo dịch vụ tiêu biểu;
Chương II: Ở chương thứ hai này, chúng ta cùng tìm hiểu về mạng IEEE
802.11 – mạng LAN không dây đang được sử dụng phổ biến nhất trong cuộc
sống. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về hai chức năng điều khiển truy cập
môi trường truyền: cộng tác phân tán DCF (Distributed Coordination Function)
và cộng tác theo điểm PCF (Point Coordination Function). Sau đó , dựa trên
nghiên cứu lý thuyết về nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của hai chức năng DCF , tôi đưa ra
mô ̣t số luâ ̣n cứ về sự ha ̣n chế trong đảm bảo chấ t lươ ̣ng dich
̣ vu ̣ của chức năng
này.
Chương III: Trong chương này, tôi trình bày về các chiến lược đảm bảo chất
lượng dịch vụ áp dụng trong mạng LAN không dây IEEE 802.11e, tập chung
nghiên cứu hoạt động của cơ chế điều khiển truy cập kênh truyền phân tán nâng
cao (Enhanced Distributed Channel Access - EDCA) trong chức năng cộng tác
lai (Hybrid Coordination Function - HCF) mà IEEE 802.11e cung cấp. Cùng
với đó, tôi sẽ giới thiệu và phân tích vai trò của các tham số EDCA trong việc
phân loại và xử lý ưu tiên các lưu lượng để làm sáng tỏ cơ chế hoạt động đảm
bảo chất lượng dịch vụ của EDCA.
Chương IV: Chương này nghiên cứu khả năng mô phỏng mạng không dây sử
dụng bộ mô phỏng NS-2, các cách thức xây dựng và cấu hình mạng mô phỏng.
Nô ̣i dung chính trong chương này , tôi trình bày các thí nghiệm mô phỏng với
mục đích khảo sát sự hạn chế trong đả m bảo chấ t lươ ̣ng của ma ̣ng LAN không
dây IEEE 802.11; chứng thực khả năng đảm bảo c hấ t lươ ̣ng dich
̣ vu ̣ của cơ chế
EDCA sử du ̣ng trong mạng LAN không dây IEEE 802.11e; và đánh giá hoạt
đô ̣ng đảm bảo chấ t lươ ̣ng dich
̣ vu ̣ của EDCA khi tải của ma ̣ng thay đổ i .
Chương V: Chương V là chương cuố i cùng của luâ ̣n văn . Tôi sẽ tóm tắt nội
dung đã thực hiện trong luận văn và hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài.

12


CHƯƠNG I. CHẤT LƯỢNG VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ
(QoS)
ARPANET, tiền thân của Internet hiện nay, bắt nguồn từ một mạng dữ liệu thử
nghiệm thuộc dự án nghiên cứu phòng thủ cấp cao DARPA (Defense Advanced
Research Projects Agency) của Mỹ vào đầu những năm 60, được xây dựng trên mô
hình mạng chuyển mạch gói (datagram). Theo đó, mỗi gói tin mang địa chỉ nguồn và
địa chỉ đích, sẽ được truyền độc lập từ nguồn đến đích thông qua một mạng máy tính.
Chồng giao thức TCP/IP được phát triển vào những năm giữa thập kỉ 80 cho phép các
mạng khác nhau trên thế giới liên kết tạo thành một mạng dịch vụ toàn cầu. Mạng
Internet chính là một tập hợp của các mạng trên toàn thế giới liên kết lại với nhau. Ban
đầu, mạng Internet được các nhà khoa học sử dụng cho việc nghiên cứu và trao đổi
thông tin. Truy cập từ xa, truyền tệp, e-mail là các ứng dụng phổ biến và mô hình
mạng datagram đáp ứng được tốt cho các ứng dụng này. Cho đến hiện nay, Internet
cung cấp các dịch vụ kiểu best-effort (nỗ lực tối đa) - loại dịch vụ đơn giản nhất mà
một mạng có thể cung cấp, không hỗ trợ bất kì hình thức bảo đảm chất lượng nào cho
các lưu lượng truyền thông trên mạng. Khi xảy ra tắc nghẽn, các gói tin sẽ bị xóa khỏi
hàng đợi tại các router khi kích thước hàng đợi là quá lớn và giao thức TCP đảm bảo
cho các gói tin bị mất này sẽ được truyền lại. Do cơ chế hoạt động của mạng xử lý
công bằng đối với mọi gói tin, nên bất cứ dòng dữ liệu nào cũng có thể gặp phải tình
trạng tắc nghẽn. Dịch vụ best-effort phù hợp với một số ứng dụng chấp nhận được độ
trễ lớn, thông lượng thấp hay thăng giáng độ trễ cao song rõ ràng là nó không đáp ứng
được sự đòi hỏi của nhiều ứng dụng mới như những ứng dụng truyền thông đa phương
tiện. Chính vì thế, chúng ta cần có những kiến trúc mạng mới có thể phân bổ tài
nguyên với các mức độ đòi hỏi chất lượng dịch vụ khác nhau cho mạng Internet để
phát triển thành một mạng đa dịch vụ.
Vào cuối những năm 80, Hiệp hội viễn thông quốc tế (The International

Telecommunication Union - ITU) lựa chọn một mô hình hoạt động mạng mới là chế
độ truyền không đồng bộ (Asynchronous Transfer Mode - ATM) cho mạng kỹ thuật số
dịch vụ tích hợp băng thông rộng B-ISDN (Broadband-Integrated Service Digital
Network). Mục tiêu của ATM là cung cấp một mạng đa dịch vụ toàn cầu có khả năng
hỗ trợ các ứng dụng với yêu cầu hoạt động mạng đa dạng. Đây là một công nghệ dồn
kênh, chuyển mạch tế bào và có hiệu suất họat động cao tận dụng các gói tin có độ dài
cố định để mang các loại tải khác nhau. ATM được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng
truyền dữ liệu, âm thanh, hình ảnh theo thời gian thực và các ứng dụng đa phương tiện

13


mới sẽ suất hiện trong tương lai trong một mạng duy nhất. Tuy nhiên, ATM đã không
được triển khai một cách phổ biến và do vậy nó đã không thành công trong việc đưa ra
các dịch vụ mà nó hướng đến trên phạm vi toàn cầu.
Những năm tháng thập kỉ 90 đã chứng kiến sự bùng nổ sử dụng Internet do sự ra
đời của Web. Chính Web đã mang Internet đến với hàng triệu người trên khắp thế giới,
đến tới từng gia đình và các doanh nghiệp, tổ chức. Web về cơ bản đã thay đổi
Internet, làm cho nó trở thành mạng cộng đồng lớn nhất thế giới. Hoạt động của Web
cũng là nền tảng cho sự phát triển của các ứng dụng mới, như những ứng dụng thương
mại điện tử, các dịch vụ đa phương tiện, VoIP, giao tiếp trực tuyến, P2P (peer-topeer), v.v…
Sự phát triển mạnh mẽ và rộng khắp của Internet đã mang lại những thách thức
mới. Nhiều trong số các ứng dụng mới có những đòi hỏi khác so với những gì ban đầu
Internet được thiết kế. Mô hình datagram của Internet rất hạn chế về khả năng quản lý
tài nguyên nội mạng và không thể đưa ra bất kì bảo đảm tài nguyên nào cho người
dùng. Điều này có nghĩa là khi một điểm nào đó của Internet bị quả tải, hoạt động của
tất cả các lưu lượng truyền qua nó đều sẽ bị ảnh hưởng như nhau. Do Internet đã trở
nên không thể thiếu trong cuộc sống và công việc hàng ngày của chúng ta, tình trạng
không đảm bảo được chất lượng dịch vụ vận chuyển của nó là một vấn đề cần phải
giải quyết. Do vậy, trong thời gian gần đây, các nhà nghiên cứu đã cố gắng thiết kế lại

Internet để nó có thể vừa hỗ trợ được nhiều loại ứng dụng khác nhau đồng thời thỏa
mãn các yêu cầu về chất lượng dịch vụ của chúng. Chính điều này đã dẫn đến thuật
ngữ chất lượng dịch vụ (Quality of Service – QoS) mạng Internet
Chất lượng dịch vụ Internet được định nghĩa là việc quản lý các nguồn tài nguyên
mạng sẵn có để đảm bảo hoạt động nhất quán và có thể biết trước về độ trễ (latency),
thăng giáng độ trễ (jitter), tỉ lệ mất gói tin (loss), thông lượng (throughput) và tính sẵn
sàng (availability) theo yêu cầu của người dùng. Chất lượng dịch vụ Internet là một
khái niệm mà qua đó các ứng dụng có thể chỉ ra và đàm phán về yêu cầu cụ thể của họ
đối với mạng. Về cơ bản, chất lượng dịch vụ cho phép hoặc là đảm bảo các dịch vụ
được yêu cầu của tất cả các ứng dụng hoặc cung cấp dịch vụ tốt hơn cho các ứng dụng
nhất định để thỏa mãn yêu cầu chất lượng dịch vụ tối thiểu của người dùng. Điều này
có thể đạt được bằng cách cài đặt các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ trong các
thiết bị mạng.
Một cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ là một tập giao thức được thiết kế để cho
các thiết bị mạng để phục vụ các ứng dụng cạnh tranh trong Internet bằng cách làm

14


theo tập chính sách định sẵn. Nhiệm vụ của các chính sách trong cơ chế đảm bảo chất
lượng dịch vụ là xác định khi nào một thiết bị mạng nên phục vụ các gói tin của một

15


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] H.Schiller, “Mobile Communication”, Addison Wesley, 2000.
[2] Mischa Schwartz, “Telecommunication Networks: Protocols, Modeling and
Analysis”, Mischa Schwartz, 1987.
[3] Qiang Ni, Lamia Romdhani, Thierry Turletti, “A Survey of QoS Enhancements

for IEEE 802.11 Wireless LAN”, Journal of Wireless Communications and
Mobile Computing, Wiley. 2004: Volume 4, Issue 5: pp.547-566.
[4] Praveen Durbha, Matthew Sherman, “Quality of Service (QoS) in IEEE 802.11
Wireless Local Area Networks: Evaluation of Distributed Coordination Function
(DCF) and Point Coordination Function (PCF)”.
[5] IEEE Std. 802.11, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and
Physical Layer (PHY) Specifications, 1997.
[6] Matthew Gast, “802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide”, O'Reilly, 42002.
[7] Pablo Brenner, “A Technical Tutorial on the IEEE 802.11 Protocol”, 1997
[8] Nguyễn Đình Việt, Luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu phương pháp đánh giá và cải
thiện hiệu năng giao thức TCP cho mạng máy tính”, 2003
[9] End-user multimedia QoS categories, ITU-T G.1010, 2001.
[10] Hongqiang Zhai, Xiang Chen, Yuguang Fang, “How Well Can the IEEE 802.11
Wireless LAN Support Quality of Service”, IEEE Transaction on wireless
communications, 2004.
[11] “IEEE 802.11e/D13.0, Draft Supplement to Part 11: Wireless LAN Medium
Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Medium
Access Control (MAC) Quality of Service (QoS) Enhancements”, January 2005.

16


[12] Qiang Ni, and Thierry Turletti, “QoS Support for IEEE 802.11 WLAN”, Nova
Science Publishers, New York, USA, 2004.
[13] Qiang Ni, “Performance Analysis and Enhancements for IEEE 802.11e Wireless
Network”, IEEE Network, August 2005.
[14] Kevin Fall & Kannan Varadhan, “The ns Manual”, 2005.
[15] Jae Chung & Mark Claypool, “NS by Example”.
[16] Eitan Altman & Tania Jim, “NS for beginners”, 2002.
[17] Cisco, “Measuring Delay, Jitter, and Packet Loss with Cisco IOS SAA and

RTTMON”.
[18] />
17