Tóm tắt luận án Tiến sĩ Khoa học máy tính: Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng chuyển mạch chùm quang

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

PHẠM TRUNG ĐỨC

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP
NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ
TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG

NGÀNH: KHOA HỌC MÁY TÍNH
MÃ SỐ: 9.48.01.01

TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

HUẾ - NĂM 2021


Cơng trình được hồn thành tại: .....................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
Người hướng dẫn khoa học: (ghi họ tên, chức danh khoa học, học vị): .........
PGS. TS. Võ Viết Minh Nhật,
TS. Đặng Thanh Chương
Phản biện 1: PGS. TS. Phạm Thanh Giang
Phản biện 2: PGS. TS. Võ Trung Hùng
Phản biện 3: TS. Nguyễn Kim Quốc
Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Huế họp tại:
........................................................................................................................
Vào hồi ................. giờ ............. ngày ........... tháng ........ năm................ ......
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:...............................................................
........................................................................................................................

........................................................................................................................
........................................................................................................................
(ghi tên thư viện)


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với sự bùng nổ các ứng dụng mạng trong những năm gần đây, truyền tải
dữ liệu qua mạng trở thành một vấn đề thách thức và đang thu hút nhiều sự
quan tâm. Đã có nhiều đ ề xuất khác nhau về phương thức truyền tải dữ liệu,
từ kiểu truyền tải thông tin truyền thống qua các sợi cáp đồng, qua sóng vơ
tuyến đến các sợi quang hỗ trợ truyền đa kênh, trong đó sợi quang có nhiều
ưu điểm như độ suy giảm thấp, băng thông rất lớn và khả năng miễn nhiễm
đối với nhiễu điện so với cáp đồng. Với những thành công vượt bậc gần đây
của công nghệ ghép kênh phân chia kênh bước sóng WDM, băng thơng của
mỗi sợi quang được tách thành nhiều kênh bước sóng, từ đó đã đáp ứng tốt
hơn nhu cầu truyền thông ngày càng cao của người dùng [35], [53].
Truyền thông quang, từ khi ra đời cho đến nay, đã trải qua ba thế hệ phát
triển, từ những mơ hình định tuyến bước sóng WR ban đầu cung cấp các liên
kết điểm-điểm, đến thế hệ thứ hai với những đường quang (lightpath) đầu –
cuối dành riêng ở lớp quang. Trong thế hệ thứ 3, các mô hình chuyển mạch
gói quang OPS [51] được đề xuất với ý tưởng được lấy cảm hứng từ mạng
chuyển mạch gói điện nhằm có thể triển khai trên các cấu trúc liên kết vịng
hay lưới nhằm có thể điều chỉnh linh hoạt để đáp ứng với việc lưu lượng thay
đổi. Tuy nhiên, với một số hạn chế về mặt công nghệ, như không thể sản xuất
các bộ đệm quang (tương tự bộ nhớ RAM trong mạng điện) hay các chuyển
mạch gói quang ở tốc độ nano giây, chuyển mạch gói quang OPS chưa thể
trở thành hiện thực. Một giải pháp thỏa hiệp là mơ hình chuyển mạch chùm
quang OBS.
Một đặc trưng tiêu biểu của truyền thông trong mạng chuyển mạch chùm

quang OBS là phần (gói) điều khiển BCP tách rời với phần (chùm) dữ liệu
DB. Nói một cách khác, để thực hiện truyền một chùm quang, gói điều khiển
được hình thành và được gửi đi trước một khoảng thời gian bù đắp (thời gian
offset). Khoảng thời gian offset này cần được tính tốn sao cho đủ để đặt
trước tài ngun và cấu hình các chuyển mạch tại các nút trung gian dọc theo
hành trình mà chùm quang sẽ đi qua từ nút nguồn đến nút đích. Khơng chỉ
tách rời về mặt thời gian, gói điều khiển BCP cũng tách rời so với chùm dữ
liệu của nó về mặt khơng gian, trong đó một số kênh (bước sóng) được dành
riêng cho gói điều khiển BCP, trong khi các kênh còn lại được dùng cho việc
truyền chùm dữ liệu [75].
Với cách truyền tải dữ liệu như vậy, rõ ràng mạng OBS không cần đến các
bộ đệm quang để lưu tạm thời các chùm dữ liệu trong khi chờ đợi việc xử lý
các gói điều khiển BCP của chúng tại các nút trung gian (nút lõi) và mạng
OBS cũng không yêu cầu các chuyển mạch tốc độ nano giây. Tuy nhiên, cách
1


truyền thông này cũng đặt ra một áp lực là làm thế nào để một gói điều khiển
có thể kịp đặt trước tài nguyên và cấu hình chuyển mạch thành công tại các
nút lõi, đảm bảo cho việc chuyển tiếp chùm quang đi sau nó. Đó chính là
nhiệm vụ của các hoạt động như đặt trước tài nguyên, lập lịch và xử lý tranh
chấp [19].
Giải pháp để nâng cao CLDV trong mạng OBS có thể thực hiện được
bằng cách cung cấp sự phân biệt CLDV tại một số điểm (nút) trong mạng
OBS [32]. Cụ thể, các cách tiếp cận điển hình cho các cơ chế cung cấp sự
phân biệt này có thể là: phân biệt tại tầng điều khiển và tầng dữ liệu [45], tại
đó các hoạt động cung cấp phân biệt CLDV có thể là: phân biệt về thời gian
bù đắp, phân biệt trong chính sách giải quyết tranh chấp, phân biệt trong quá
trình tập hợp chùm và phân biệt trong một số hoạt động lập lịch... [32]. Các
mô hình này rất cần thiết có những cơ chế điều khiển hiệu quả nhằm cung

cấp sự phân biệt CLDV đã cam kết, đồng thời có thể cung cấp thêm tài
nguyên cho các ứng dụng khác nhau nhằm tối ưu hóa hiệu năng truyền thơng
trên tồn mạng (dựa trên u cầu về độ trễ, tỉ lệ mất mát dữ liệu và các ràng
buộc về băng thông ...).
2. Động lực nghiên cứu
Hiện đã có các nghiên cứu nhằm nâng cao CLDV trong mạng OBS mà có
thể phân thành 2 nhóm tiếp cận, giải pháp chính:
- Nâng cao CLDV tại nút biên;
- Nâng cao CLDV tại nút lõi.
Các nhóm giải pháp kể trên thường nhắm đến mục tiêu nâng cao CLDV
thông qua quá trình điều khiển chấp nhận lập lịch [5], [33] tại nút lõi, cung
cấp sự phân biệt CLDV tại nút biên, hoặc cải thiện CLDV trên các nút.
3. Mục tiêu nghiên cứu






Nghiên cứu và cải tiến cơ chế điều khiển chấp nhận lập lịch nâng cao
CLDV dựa vào dự đoán tốc độ chùm đến tại nút lõi nhằm nâng cao
hiệu quả lập lịch đối với các chùm QoS thấp nhưng vẫn đảm bảo
mức chất lượng dịch vụ đối với các chùm QoS cao. Hiệu quả của cơ
chế điều khiển chấp nhận lập lịch được đánh giá thông qua mô phỏng
và phân tích tốn học.
Nghiên cứu và đề xuất phương pháp phân tích dữ liệu lịch sử lập lịch
nhằm xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả lập lịch, từ đó đề
xuất giải pháp giảm mất mát dữ liệu nhằm nâng cao hiệu năng lập
lịch tại nút lõi.
Nghiên cứu và cải tiến cơ chế cung cấp phân biệt CLDV dựa trên

thời gian bù đắp và kích thước chùm tại nút biên vào. Trên cơ sở
2


thông tin tài nguyên khả dụng được phản hồi từ nút lõi, nút biên vào
thực hiện điều chỉnh một cách linh hoạt kích thước của các chùm
được sinh ra nhằm đem lại hiệu quả về băng thông sử dụng, giảm tỉ
lệ mất chùm nhưng vẫn nâng cao CLDV đối với mỗi lớp ưu tiên.
4. Đối tƣợng và Phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Các mơ hình, giải thuật điều khiển chấp nhận và
tập hợp chùm trong mạng OBS.
- Phạm vi nghiên cứu: Nút biên và nút lõi trong mạng OBS.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp các công bố liên quan đến
các mơ hình, giải thuật, cơ chế đảm bảo đa dạng cải tiến và cung cấp QoS.
Phân tích, đánh giá ưu và khuyết điểm của các đề xuất đã công bố để làm cơ
sở cho việc cải tiến hoặc đề xuất mới.
- Phương pháp mô phỏng, thực nghiệm: Cài đặt các giải thuật cải tiến và
đề xuất mới nhằm chứng minh tính đúng đắn của các giải thuật này.
6. Cấu trúc luận án
Luận án bao gồm phần mở đầu, ba chương nội dung, phần kết luận và
danh mục các tài liệu tham khảo. Cụ thể:
- Chương 1, với tên chương “Tổng quan về chất lƣợng dịch vụ trong
mạng chuyển mạch chùm quang”, trình bày các kiến thức cơ bản về mạng
chuyển mạch chùm quang bao gồm: lịch sử phát triển của truyền thơng
quang, các mơ hình chuyển mạch quang, kiến trúc mạng chuyển mạch chùm
quang, các hoạt động bên trong mạng và vấn đề nâng cao CLDV trên mạng
OBS.
- Chương 2, với tên chương “Giải pháp nâng cao chất lƣợng dịch vụ tại
nút lõi”, tập trung vào vấn đề chính: đề xuất một số mơ hình dự đốn tốc độ

chùm đến dựa vào điều khiển chấp nhận.
- Chương 3, với tên chương “Giải pháp nâng cao chất lƣợng dịch vụ tại
nút biên và kết hợp các nút”, giải quyết (3) vấn đề gồm: (1) trình bày tổng
hợp các nghiên cứu liên quan đến cơ chế cung cấp CLDV tại nút biên, (2) tìm
hiểu nguyên nhân gây ra mất chùm dựa vào phân tích dữ liệu lịch sử lập lịch
nhằm nâng cao hiệu năng tại nút lõi và (3) xem xét cấu trúc gói điều khiển
nhằm đề xuất mơ hình cung cấp CLDV trên tồn mạng sau khi nhận được
thơng tin phản hồi khoảng trống tại nút lõi gửi về trong gói điều khiển để
điều chỉnh giai đoạn tập hợp chùm nhằm tối ưu băng thông được sử dụng và
đem lại hiệu quả trong vấn đề nâng cao CLDV.
“Kết luận và hƣớng phát triển của luận án” nêu những đóng góp của
luận án, hướng phát triển và những vấn đề quan tâm của tác giả.
3


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ
TRONG MẠNG CHUYỂN MẠCH CHÙM QUANG
1.1

Giới thiệu về mạng chuyển mạch chùm quang
Chuyển mạch quang được chia thành 3 loại: chuyển mạch kênh quang,
chuyển mạch gói và chuyển mạch chùm quang
1.1.1 Kiến trúc của mạng OBS
1.1.2 So sánh về các mơ hình chuyển mạch quang
1.1.3 Các hoạt động tại nút biên
1.1.4 Các hoạt động tại nút lõi
1.1.5 Lập lịch trong mạng OBS
1.2
Chất lƣợng dịch vụ trong mạng OBS
1.2.1 Sự cần thiết nâng cao chất lƣợng dịch vụ trong mạng OBS

Nâng cao CLDV có thể thực hiện nhờ các cơ chế cung cấp/cải tiến CLDV
tại mỗi nút hay kết hợp các nút trong mạng OBS, nhằm tạo sự đa dạng cho
các phương án cung cấp các dịch vụ để đạt được dịch vụ cần cung cấp như
yêu cầu ban đầu. Theo [39], tùy theo mơ hình, cơ chế hay kỹ thuật, nâng cao
cơ chế cung cấp/cải tiến CLDV có thể được phân thành hai cách chính, đó là:
cơ chế cải tiến CLDV tại các nút và cơ chế cung cấp CLDV. Giải pháp nâng
cao cơ chế cải tiến CLDV được thực hiện trên tất cả các nút, dựa trên những
cơ chế nhằm cải thiện hiệu suất chung của mạng, cụ thể gồm: tập hợp chùm,
lược đồ báo hiệu để đặt trước tài nguyên, các thuật toán lập lịch và xử lý
tranh chấp. Sau đó, các cơ chế cung cấp CLDV sẽ được xem xét, tức là có
quan tâm đến nhãn chất lượng dịch vụ (chùm ưu tiên cao hay chùm ưu tiên
thấp) với các cách tiếp cận khác nhau [76]. Một giải pháp nâng cao CLDV có
thể đạt được khác, đó là nhờ vào cách tiếp cận điển hình trong các cơ chế
phân biệt thực hiện tại tầng (plane) điều khiển hay dữ liệu [45], tại đó các
hoạt động cung cấp phân biệt CLDV có thể là: báo hiệu và định tuyến tại
tầng điều khiển. Tại tầng dữ liệu ở nút biên có những cơ chế cung cấp phân
biệt CLDV thông qua tham số trong q trình tập hợp, kích thước chùm…,
nút lõi có các mơ hình điều khiển nhằm nâng cao sự phân biệt CLDV từ nút
biên liên quan đến các chính sách đánh rơi hay lập lịch.
1.2.2 Nâng cao chất lƣợng dịch vụ tại nút lõi
1.2.3 Nâng cao chất lƣợng dịch vụ tại nút biên
1.3
Mục tiêu nghiên cứu của Luận án
Dựa trên các phân tích về các giải pháp đã cơng bố về nâng cao CLDV
trong mạng OBS và mục tiêu nghiên cứu chung đã được xác định trong phần
4


Mở đầu, đó là đề xuất một số giải pháp nâng cao CLDV trong mạng OBS,
luận án được triển khai theo 4 mục tiêu nghiên cứu cụ thể chính gồm:

 Mục tiêu 1. Đề xuất phương pháp điều khiển chấp nhận lập lịch dựa
vào dự đoán tốc độ chùm đến nhằm nâng cao cung cấp CLDV tại nút
lõi.
 Mục tiêu 2. Nghiên cứu và cải tiến cơ chế phân biệt CLDV tại nút
biên dựa trên việc kết hợp điều chỉnh độ dài chùm và thời gian bù
đắp.
 Mục tiêu 3. Nghiên cứu và đề xuất phương pháp phân tích dữ liệu
lịch sử lập lịch nhằm xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả
lập lịch, từ đó đề xuất giải pháp giảm mất mát dữ liệu và nâng cao
hiệu quả lập lịch.
 Mục tiêu 4. Nghiên cứu và đề xuất mơ hình nâng cao CLDV kết hợp
tại nút biên và nút lõi. Trong đó, nút lõi chịu trách nhiệm phản hồi
thông tin khoảng trống, nút biên điều chỉnh quá trình tập hợp chùm
nhằm tăng tỉ lệ lập lịch thành cơng nhưng vẫn nâng cao phân biệt
CLDV.
Trong đó mục tiêu 1 sẽ được thực hiện trong Chương 2 và mục tiêu 2, 3, 4
sẽ được trình bày ở trong Chương 3.
1.4 Tiểu kết Chƣơng 1
Chương đầu tiên của luận án đã giới thiệu tổng quan về mạng OBS và
các hoạt động bên trong mạng, trong đó vấn đề điều khiển chấp nhận lập lịch
tại nút lõi và phân biệt thời gian offset tại nút biên được tập trung phân tích vì
nó ảnh hưởng quan trọng đến vấn đề nâng cao CLDV trên tồn mạng. Luận
án cũng đã phân tích và đánh giá các phương pháp đã công bố cho đến nay về
điều khiển chấp nhận và phân biệt CLDV. Đó chính là cơ sở để luận án cuối
cùng xác định được 4 mục tiêu cần nghiên cứu, cũng như đề xuất các mô đun
chức năng được thêm vào nhằm nâng cao triển khai CLDV và hiệu năng
truyền thông của mạng OBS.

5

CHƢƠNG 2. GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ
TẠI NÚT LÕI

Tỉ lệ mất chùm (blr)

2.1 Điều khiển chấp nhận lập lịch hỗ trợ cung cấp chất lƣợng dịch vụ
Điều khiển chấp nhận lập lịch (một cách ngắn gọn, điều khiển chấp nhận)
có thể được triển khai tại mỗi cổng ra của nút biên vào và nút lõi. Nhờ có sử
dụng các bộ đệm điện tử, điều khiển chấp nhận lập lịch tại nút biên vào
thường đơn giản và hiệu quả hơn.
2.2 Phân tích và đánh giá các mơ hình điều khiển chấp nhận
2.2.1 Mơ hình nhóm bƣớc sóng
2.2.2 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
Luận án tiến hành so sánh hiệu quả các mơ hình điều khiển chấp nhận lập
lịch SWG, DWG và LLAC dựa trên mô phỏng, được cài đặt với sự hỗ trợ của
phân mềm mơ phỏng mạng NS2 [77] tích hợp với gói Obs 0.9a, trên máy tính
PC có CPU 2,4GHz Intel Core 2,2G RAM. Mạng mô phỏng là NSFNET.
a. So sánh tỉ lệ mất chùm
Tỉ lệ mất chùm tổng của DWG đạt được là thấp nhất (Hình 2.4c). LLAC
ln ưu tiên cho các chùm ưu tiên cao nên luôn đạt tỉ lệ mất chùm ưu tiên cao
thấp nhất, nhưng LLAC có tỉ lệ mất chùm ưu tiên thấp là khá cao. Điều này
cũng phản ánh đúng với kết quả cài đặt được thực hiện trong [22].
0.8

SWG
DWG
LLAC

0.6

0.4
0.2
0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
(c)

Tải

Hình 2.4 So sánh tỉ lệ mất chùm của lớp QoS cao và thấp giữa SWG, DWG và LLAC

b. So sánh băng thông sử dụng
Khi xem xét tỉ lệ sử dụng băng thơng, DWG có tỉ lệ sử dụng băng thơng
cao nhất, đối với cả hai lớp (Hình 2.5). Điều này là dễ hiểu bởi vì khi DWG
giảm được số chùm mất thì sẽ tăng hiệu quả sử dụng băng thông.

6


Hình 2.5 Băng thơn g sử dụng trong hai lớp của mơ hình SWG, DWG và LLAC

2.2.3 Nhận xét
2.3 Mơ hình điều khiển chấp nhận dựa trên dự đốn tốc độ chùm đến
ARP-SAC
2.3.1 Mơ hình dự đốn dựa trên tốc độ chùm đến
Gọi
là tốc độ đến của các chùm ưu tiên cao và
là tốc độ đến của các
chùm ưu tiên thấp, số kênh cấp phát cho các chùm ưu tiên thấp
có thể được tính tỉ lệ với tốc độ đến của hai loại chùm ưu tiên cao và ưu

tiên thấp như công thức (2.2). Lưu ý rằng, các chùm ưu tiên cao được sử
dụng tất cả các kênh, có nghĩa là
.
⌈
⌉
(2.2)
Mơ hình dự đốn dựa trên phương pháp TW-EWMA [32] xác định tốc
độ chùm đến bằng Cơng thức (2.6):
(2.6)
trong đó
là tốc độ đến trung bình trong quá khứ,
là tốc độ đến
hiện thời,
và
là trọng số của
và
. Trong [3], trọng số
này được chọn là
. Tuy nhiên, theo đề xuất trong [60], hệ số này có
thể được điều chỉnh linh hoạt dựa trên tốc độ trung bình trong quá khứ và tốc
độ hiện thời như Cơng thức (2.7).
(2.7)
Mơ hình điều khiển chấp nhận lập lịch dựa trên dự đoán tốc độ đến một
cách thích nghi do đó có tên gọi là mơ hình ARP-SAC.
2.3.2 Mơ tả thuật tốn điều khiển chấp nhận trong mơ hình ARP-SAC
Thuật tốn 2.1:
Vào:

- Tập các chùm đến
trong đó

và

, với
là thời gian đến và kết thúc,

7

xác định


là QoS cao (0) hay thấp (1).
-

//cáckênh bước sóng ra

;

-

;

- Tập các chùm QoS cao được lập lịch

Ra:

- Tập các chùm QoS thấp được lập lịch
Phƣơng pháp:
1

;
;

và bị đánh rơi

.

//khởi gán kích thước cửa sổ quan sát lựa chọn (bằng ½
kích thước cửa sổ định kỳ là
)

của
;

; khởi gán tốc độ trung bình của các lớp ưu tiên

4

;

//chỉ đếm khi

;

5

;

khởi gán điểm bắt đầu của cửa sổ quan sát

2
3

, và bị đánh rơi

và không đếm khi

//kênh được chọn để lập lịch,

khi không chọn

được kênh
6

while (

) do

7

chùm đầu tiên từ tập

8
9
10

;//loại chùm đến đã được xem xét lập lịch
if (

–

) then//giai đoạn dự đoán tốc độ chùm đến nhằm xác
định số kênh bước sóng cho lớp ưu tiên thấp

if (

) then

11
12

15
16

;

đếm số chùm QoS cao

;

đếm số chùm QoS thấp

else

13
14

;

end if

else

) then

if (

17

;

18

//trường hợp trong vùng cửa sổ quan sát
;

;

tính tốc độ đến hiện thời
; điều chỉnh trọng số theo tốc độ đến

19

; tính lại tốc độ đến trung bình lớp

20
21
22

; //tính lại tốc độ đến trung bình lớp
ưu tiên thấp

⌈

⌉; điều chỉnh lượng băng thông cấp phát
;

; //gán biến đếm chùm ưu tiên cao và thấp về ban

8


đầu
23

;

24
25

end if
end if
if

26

–

27

then bắt đầu quan sát lại với trường hợp
ngoài vùng cửa sổ

;

28

bắt đầu đếm lại trong cửa sổ mới
;

29
30

ngừng đếm chùm khi cửa sổ quan sát nhỏ hơn

khởi gán lại thời điểm bắt đầu quan sát mới

end if
if ((
)
(
;
)) then//giai đoạn
2: xem xét điều kiện điều khiển chấp nhận cho chùm ưu tiên cao có thỏa mãn

31

;
;// lập lịch chùm ưu tiên cao trên
và return nếu tìm kiếm thành cơng

kênh
32

if (

) then

33

trường hợp tìm kiếm kênh thành cơng
;

thành công
34

else

35

;

lập lịch
36
37
38

else
if (
) (
;
) then xem xét điều
kiện điều khiển chấp nhận cho chùm ưu tiên thấp có thỏa mãn

;
; // lập lịch chùm ưu tiên thấp
và return nếu tìm kiếm thành cơng

trên kênh
40

end if

41

if (

42

) then

trường hợp tìm kiếm kênh thành công
;

43

cập nhật số lượng chùm ưu tiên thấp lập lịch

else

44

;

45

47

cập nhật số lượng chùm ưu tiên cao không

end if

39

46

cập nhật số lượng chùm ưu tiên cao lập lịch

cập nhật số lượng chùm ưu tiên thấp không

end if
end if
end while

9


2.3.3 So sánh và đánh giá dựa trên kết quả mô phỏng
Luận án sử dụng các tham số cài đặt trong phần này tương tự Mục 2.2.2.
a. So sánh tỉ lệ mất chùm

Hình 2.9a So sánh tỉ lệ mất chùm lớp QoS thấp giữa SWG, DWG, LLAC và ARP-SAC

Kết quả trong Hình 2.9c chỉ ra rằng tỉ lệ mất chùm của ARP-SAC ln

cho kết quả tốt nhất nhờ chính sách cấp phát thêm băng thông cho luồng
chùm ưu tiên thấp. Mức cải thiện về tỉ lệ mất chùm đối với chùm ưu tiên thấp
trong trường hợp này là 44%, 38% và 20% với các trường hợp tỉ lệ lưu lượng
đến 3:7, 5:5 và 7:3.
b. So sánh sự biến động về số bƣớc sóng phân bổ cho lớp ƣu tiên thấp

Hình 2.10 So sánh sự phân bổ bước sóng cho luồng chùm ưu tiên thấp

2.1.3.4 Nhận xét
Dựa trên kết quả mô phỏng, mơ hình điều khiển chấp nhận dựa trên dự
đốn tốc độ chùm đến ARP-SAC cho tỉ lệ mất chùm ưu tiên thấp và tỉ lệ mất
tổng giảm bình quân 30% và 15% so với các mơ hình khác. Tuy nhiên, nếu
10


xét về tỉ lệ mất chùm ưu tiên cao thì phương pháp ARP-SAC có tỉ lệ mất
chùm cao hơn trung bình 3% so với các mơ hình đã cơng bố trước đây (Hình
2.9b). Ngun nhân là do mơ hình ARP-SAC dành số bước sóng phân bổ cho
chùm ưu tiên thấp linh động theo tốc độ chùm đến mà không sử dụng một giá
trị ngưỡng bước sóng tối thiểu, kết quả là tỉ lệ mất chùm ưu tiên thấp giảm,
dẫn đến số bước sóng cung cấp cho lớp ưu tiên cao bị chiếm dụng; điều này
làm tăng tỉ lệ mất chùm ưu tiên cao, dù không nhiều. Để giải quyết vấn đề
này luận án tiếp tục đề xuất một mơ hình dự đốn tốc độ mới sẽ được trình
bày trong phần tiếp theo. Mơ hình điều khiển chấp nhận dựa trên dự đốn tốc
độ chùm đến ARP-SAC đã được cơng bố trong [CT2].
2.4 Phƣơng pháp dành lại tài nguyên cho chùm ƣu tiên cao
2.4.1 Nguyên tắc dành lại tài nguyên cho chùm ƣu tiên cao
Nguyên tắc dành lại tài nguyên từ chùm ưu tiên thấp cho chùm ưu tiên cao
được đề xuất như sau:
Khi một chùm ưu tiên cao đến tại một liên kết (cổng) ra và khơng tìm thấy

bước sóng khả dụng cho việc lập lịch, tài nguyên đã bị chiếm dụng bởi một
chùm ưu tiên thấp sẽ được xem xét gỡ bỏ để dùng cho việc lập lịch chùm ưu
tiên cao này. Việc gở bỏ chùm ưu tiên thấp chỉ được thực hiện nếu thỏa mãn
cả 2 điều kiện:
 Chùm ưu tiên cao chỉ chồng lấp với chùm ưu tiên thấp được dự định
được gở bỏ;
 Gói điều khiển của chùm ưu tiên thấp chưa được gửi đến nút tiếp
theo.
Nếu không, chùm ưu tiên cao mới đến bị loại bỏ.
Với trường hợp chùm ưu tiên thấp đến và tất cả tài nguyên đều bận,
chùm này sẽ bị rơi.
2.4.2 Mô tả thuật tốn TPAC
Thuật tốn 2:
Vào:

-

;

Ra:

//chùm đến
;

;

//các kênh bước sóng ra
//thời gian quan sát;

- Tập các chùm QoS cao được lập lịch

- Tập các chùm QoS thấp được lập lịch

Phương pháp:
1
for each chùm
2

, và bị đánh rơi

;

và bị đánh rơi

.

đến do

if (hết thời gian ;) then //giai đoạn 1: dự đoán tốc độ chùm đến
nhằm xác định số kênh bước sóng cho lớp ưu tiên thấp

11


3

:= tỉ lệ tốc độ hiện tại của các lớp HP và LP đến trong
cửa sổ quan sát;

4

;//điều chỉnh trọng số theo tốc độ đến

5

;//tính tốc độ trung bình

6

;//điều chỉnh lượng bước sóng cấp phát

7

end if

8

;

;//giai đoạn 2: lập lịch chùm
và return

kênh
9

trên

end for;

Độ phức tạp của thuật toán TPAC là
, trong đó n là số các

chùm đến (
) và là tổng số bước sóng ra.
2.4.3 Phân tích mơ hình TPAC
Mơ hình phân bổ bước sóng trong TPAC tương đương với mơ hình hệ
thống hàng đợi mà tại đó có
kênh bước sóng (với chuyển đổi bước sóng
đầy đủ) phục vụ cho chùm đến. Một mơ hình Markov 2 chiều
[14], [28], [58] do đó có thể được sử dụng để phân tích hiệu quả (theo giá trị
xác suất tắc nghẽn) cho mô hình điều khiển chấp nhận nêu trên. Các tham số
mơ phỏng là tương tự như trong Mục 2.2.2.
Phương trình xác suất tắc nghẽn của lớp ưu tiên cao và thấp lần lượt:
∑

∑

(2.9)
(2.10)

Tổng xác suất tắc nghẽn của các chùm thuộc 2 lớp ưu tiên cao và thấp:
(2.11)

2.4.4 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
a. So sánh lỗi dự đốn trung bình
Như được khuyến cáo trong [34], ưu điểm của phương pháp TW-EWMA
là giúp giảm chi phí tính tốn. Do đó, nên có một sự thỏa hiệp giữa lỗi dự
đốn với chi phí tính tốn nhằm giúp hệ thống đạt được hiệu quả cao hơn là
điều cần thiết. Nên luận án lựa chọn kích thước cửa sổ quan sát bằng ½ chu
kỳ thực hiện dự đốn (thỏa hiệp theo phân tích tại Hình 2.14 và Hình 2.15),
cơng bố [CT3].
b. So sánh tỉ lệ mất chùm

12


Hình 2.16c cho thấy tỉ lệ mất chùm hai lớp của TPAC thấp hơn tất cả các
phương pháp đã được đề xuất trước đó.

Hình 2.16 Tỉ lệ mất chùm hai lớp ưu tiên TPAC

b. So sánh về tỉ lệ sử dụng băng thơng

Hình 2.17 Tỉ lệ sử dụng băng thơng cả hai lớp ưu tiên trong TPAC

Như thể hiện ở Hình 2.17c, TPAC có tỉ lệ sử dụng băng thơng cao nhất
đối với cả hai lớp ưu tiên. Ngoài ra, Hình 2.18 chỉ ra rằng có một sự tương
đồng về hình dáng giữa kết quả mơ phỏng và xác suất tắc nghẽn của phương
13


trình 2.11 được tính tốn bởi phần mềm Mathematica [78]. Điều này khẳng
định tính đúng đắn của mơ hình đề xuất. Cơng bố trong [CT4].

Hình 2.18 Xác suất mất chùm theo mơ phỏng và phân tích tốn học

2.4.5 Nhận xét
2.5 Mơ hình kết hợp đƣờng trễ iTPAC
2.5.1 Mơ tả thuật toán cải tiến iTPAC
Một cơ chế điều khiển việc làm trễ bằng FDL đối với các chùm ưu tiên
thấp này được đề xuất như sau:
 nếu độ trễ cho phép (được xác định dựa trên thời gian bù đắp hiện
tại) của chùm ưu tiên thấp là bé hơn thời gian làm trễ của đường trễ

FDL thì vì việc đưa chùm ưu tiên thấp vào đường trễ là không cần
thiết (do chúng sẽ bị đánh rơi vì đã hết thời gian bù đắp nhưng vẫn
chưa đi đến nút biên ra) và chùm ưu tiên thấp này sẽ bị loại bỏ;
 nếu độ trễ cho phép của chùm ưu tiên thấp lớn hơn độ dài đường trễ,
chùm này sẽ được đưa vào đường trễ với hy vọng có thể tìm thấy tài
ngun để lập lịch khi ra khỏi đường trễ.
2.5.2 Mô phỏng, so sánh và đánh giá
2.5.3 Nhận xét
2.6 Tiểu kết chƣơng 2
Việc điều khiển chấp nhận có tác động lớn đến tỉ lệ mất chùm và hiệu
năng sử dụng băng thông tại nút lõi đối với các chùm có mức độ ưu tiên khác
nhau. Trong chương này, luận án đã đề xuất mơ hình điều khiển chấp nhận
dựa trên dự đốn lưu lượng chùm đến với 3 mơ hình ARP-SAC [CT2],
TPAC [CT3], [CT4] và iTPAC [CT5]. Dựa vào kết quả mô phỏng, các mơ
hình khơng chỉ nâng cao CLDV cho lớp ưu tiên cao mà còn cải thiện tỉ lệ mất
chùm của lớp ưu tiên thấp. Chương kế tiếp, giải pháp nâng cao CLDV tại nút
biên và kết hợp các nút sẽ được phân tích và đề xuất giải pháp.

14


CHƢƠNG 3. GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ
TẠI NÚT BIÊN VÀ KẾT HỢP CÁC NÚT
3.1 Mơ hình phân biệt chất lƣợng dịch vụ tại nút biên
3.1.1 Tập hợp chùm cung cấp chất lƣợng dịch vụ
Phân biệt CLDV là một yêu cầu quan trọng đối với các mạng truyền thơng
thực tế, bởi vì sự đa dạng của các u cầu dịch vụ từ người dùng và ứng dụng
luôn gia tăng. Thông qua các hoạt động trong mạng OBS, việc phân biệt
CLDV có thể được thực hiện trong q trình tập hợp chùm, phân bổ tài
nguyên, lập lịch hoặc giải quyết tranh chấp.

3.1.2 Phân tích các nghiên cứu liên quan
Có hai hướng tiếp cận phân biệt dịch vụ tại nút biên vào: phân biệt dựa
trên thời gian bù đắp OTD [23], [49] và phân biệt dựa trên độ dài chùm BLD
[25], [42]. Với OTD, do bổ sung thêm thời gian bù đắp vào các chùm ưu tiên
cao, nên các chùm này phải chịu thêm một độ trễ. Ngoài ra, một vấn đề trong
BLD là nút biên vào không biết được kích thước của các khoảng trống nhàn
rỗi được hình thành tại các nút lõi nên cần có một cơ chế phản hồi để thơng
báo kích thước khoảng trống về cho nút biên vào nhằm điều chỉnh kích thước
chùm hồn thành cho phù hợp với khoảng trống.
Trong chương này sẽ đề xuất mơ hình nhằm cung cấp CLDV tại nút biên
và giải quyết tồn tại đã phân tích nêu trên, với mơ hình phân biệt chất lượng
dịch vụ kết hợp thời gian bù đắp và kích thước chùm có tên gọi là OT-BLD.
3.1.3 Mơ hình cung cấp QoS tại nút biên OT-BLD
Mơ hình OT-BLD tập hợp chùm theo các tiêu chí: chùm ưu tiên cao có
thời gian bù đắp lớn, nhưng độ dài chùm bé; trong khi chùm ưu tiên thấp có
thời gian bù đắp bé, nhưng độ dài chùm lớn như Hình 3.4.
t0

t1
Độ dài
chùm

t2
Thời gian
bù đắp

TA(0)
Độ dài
chùm

Bổ sung

T0(0)
Thời gian
bù đắp
t1

t0
TA(1)

T0(1)

Lớp HP

Lớp LP
t2

Hình 3.4 Tập hợp chùm tại nút biên của mơ hình OT-BLD

Mơ hình OT-BLD quy định thời gian bù đắp của chùm ưu tiên thấp sẽ là
15


thời gian bù đắp cơ bản và thời gian bù đắp của chùm ưu tiên cao sẽ là tổng
thời gian bù đắp cơ bản và độ dài của chùm ưu tiên thấp như Hình 3.5.
Lớp (0)

Lớp (1)

Chùm HP

basic OT

Chùm LP

BCP

basic OT
OT(1)

Hình 3.5 Thiết lập thời gian bù đắp bổ sung lớn hơn độ dài chùm ưu tiên thấp sẽ giúp giảm
tranh chấp giữa 2 lớp chùm ưu tiên

3.1.4 So sánh và đánh giá dựa trên mơ phỏng
Xét các gói tin đến tại các hàng đợi của nút biên OBS có phân phối
Poisson và có kích thước các gói tin nằm trong khoảng [500, 1000] byte. Tại
mỗi nút biên vào, số hàng đợi được xem xét ứng với mỗi đích đến
,
gồm một hàng đợi ưu tiên cao có ngưỡng thời gian
và một
hàng đợi ưu tiên thấp với ngưỡng thời gian
Giá trị thời
gian bù đắp cơ bản được thiết lập là
.Các ngưỡng độ dài cho các hàng
đợi tập hợp chùm được thiết lập ban đầu là
và
,
như khuyến nghị của B. Kantarci và cộng sự trong [25]. Giá trị
được
chọn là

, số bước sóng trên mỗi liên kết ra là
, băng thông của
mỗi liên kết là
.
a. So sánh tỉ lệ mất chùm giữa các mơ hình
Tỉ lệ mất chùm tổng của cả hai lớp được chỉ ra như trong Hình 3.6(c),
trong đó, ở giai đoạn một (từ 0.0s đến 1.0s, vởi tải 0.2 đối với cả hai lớp ưu
tiên), OT-BLD cho tỉ lệ mất chùm tốt hơn so với OTD, BLD và undiff lần
lượt khoảng 4%, 5% và 12%.

16


Hình 3.6 So sánh tỉ lệ mất chùm hai lớp ưu tiên của OT-BLD so với mơ hình khác

Ở giai đoạn thứ hai (từ 1.0s đến 2.0s, với tải 0.4 của lớp ưu tiên cao và tải
0.2 của lớp ưu tiên thấp), OT-BLD cũng cho kết quả mất chùm tốt hơn so với
BLD, OTD và undiff khoảng 3%, 7% và 10%. Như vậy, mơ hình OT-BLD
thể hiện tính hiệu quả của mình một cách ổn định đối với sự tăng giảm tải
đến.
b, So sánh độ trễ trung bình các gói tin
Kết quả Hình 3.7(a) cho thấy độ trễ trung bình của các gói tin chùm ưu
tiên cao của mơ hình OT-BLD và BLD là thấp nhất trong cả hai giai đoạn,
trong khi độ trễ trung bình của các gói tin trong mơ hình undiff và OTD là
cao hơn.

Hình 3.7 So sánh độ trễ trung bình (µs) của các gói tin chùm ưu tiên cao (a)

3.1.5 Nhận xét
Luận án đã đề xuất mơ hình cải tiến kết hợp các phương pháp tập hợp

chùm đã cơng bố, với mơ hình có tên gọi OT-BLD. Khi so sánh kết quả về tỉ
lệ mất chùm của OT-BLD đã cho thấy được hiệu quả của mơ hình này so với
các mơ hình khác thơng qua tỉ lệ mất chùm tổng và từng lớp được giảm đáng
kể. Ngồi ra, độ trễ trung bình của gói tin mơ hình OT-BLD giảm khi so sánh
với mơ hình undiff và OTD trong các thời gian mô phỏng khác nhau cũng
chứng minh được sự hiệu quả của việc kết hợp qua mơ hình này. Tuy nhiên
độ trễ trung bình mơ hình OT-BLD cịn cao hơn so với mơ hình BLD cũng là
động lực cho các nghiên cứu tiếp theo. Các kết quả được trình bày trong mục
này đã được cơng bố trong [CT6].
17


3.2 Phân tích nguyên nhân gây mất chùm
3.2.1 Vấn đề mất chùm khi lập lịch
Các đặc trưng cần thiết cho dữ liệu trạng thái lập lịch là: thời điểm chùm
đến, độ dài chùm,
, thời điểm bắt đầu và kết thúc khoảng trống.
3.2.2 Trích xuất dữ liệu trạng thái lập lịch
Mơ hình mạng NFSNET bao gồm 14 nút. Kết quả mơ phỏng cho thấy tỉ lệ
mất chùm tại các nút 3, 5 và 8 là đáng kể và dữ liệu trạng thái lập lịch được
trích xuất tại đây có thể đại diện cho trạng thái lập lịch chung tại các nút lõi
trên tồn mạng (tại Hình 3.9).
3.2.3 Xác định thuộc tính ảnh hƣớng đến mất chùm
Trong 44959 mẫu thu thập được, có 22187 mẫu thuộc về trường hợp lập
lịch thành cơng với không lấp đầy khoảng trống, 752 trường hợp lập lịch
thành công với lấp đầy khoảng trống và 22019 mẫu trường hợp lập lịch
không thành công. Điều cần quan tâm là những thuộc tính nào có ảnh hưởng
đến việc lập lịch khơng thành cơng. Kết quả phân tích dữ liệu lập lịch trong
Hình 3.12 cho thấy rằng chồng lấp đầu (head_overlap) và chồng lấp LAUT
(LAUT_overlap) là nguyên nhân chính gây nên mất chùm (chiếm hơn 90%),

trong đó hai thuộc tính thời gian đến (burst_time) và độ dài chùm
(burst_length) có tác động chính đến việc lập lịch khơng thành cơng (Hình
3.11 và 3.12).
Đây chính là cơ sở của đề xuất sau đây nhằm nâng cao hiệu năng lập lịch.
3.2.4 Giải pháp sử dụng đƣờng trễ nhằm giảm mất mát chùm
Việc điều khiển lập lịch dựa trên đường trễ FDL được đề xuất như trong
Hình 3.14, trong đó khi một chùm đến không thể lập lịch được, việc kiểm tra
chồng lấp đầu và chồng lấp LAUT sẽ được xem xét (phần hình chữ nhật nét
đứt). Nếu có chồng lấp đầu hay chồng lấp LAUT, chùm sẽ được đưa vào
đường trễ để làm thay đổi (làm trễ) thời gian đến của nó. Trong trường hợp
chồng lấp đuôi, chùm sẽ bị loại bỏ (dropped).
3.2.5 Mơ phỏng và phân tích kết quả
a. Phân tích tỉ lệ mất chùm
Hình 315 cho thấy việc sử dụng đường trễ FDL cho tỉ lệ mất chùm trong
khoảng tải từ 0.1 đến 0.6 giảm nhiều nhất khoảng 60% so với không sử dụng
đường trễ. Nhưng khi tải tăng từ 0.7 đến 0.9 thì tỉ lệ mất giảm rất ít (khoảng
4%). FDL với độ trễ 100µs cho tỉ lệ mất chùm ít hơn so FDL với độ trễ
150µs.
18


Hình 3.15 So sánh tỉ lệ mất chùm khi có và khơng sử dụng đường trễ FDL

b. Phân tích độ trễ khi sử dụng FDL

Hình3.
16 Tỉ lệ phần trăm độ trễ trung bình tăng thêm khi sử dụng đường trễ FDL

Như Hình 3.16 tỉ lệ độ trễ trung bình của các chùm tăng thêm khi sử dụng
đường trễ FDL, khi sử dụng FDL với độ trễ 150µs thì độ trễ chùm tăng thêm

trung bình khoảng 21% so với gần 16% khi sử dụng FDL với độ trễ 100µs.
3.3 Kết hợp nút biên và nút lõi trong phân biệt chất lƣợng dịch vụ
3.3.1 Phân biệt chất lƣợng dịch vụ dựa trên thời gian bù đắp và độ dài
chùm thay đổi OT-ABLD
Chương 3 của luận án tiếp tục tìm hiểu mơ đun thơng tin kích thước
khoảng trống được phản hồi lại từ nút lõi có thể được mang trong gói điều
khiển mà cấu trúc của nó đã được đề xuất trong [44]. Cụ thể, thơng tin kích
thước khoảng trống cần được phản hồi về cho nút biên để nó điều chỉnh kích
thước chùm sinh ra. Thơng tin này có thể được mang trong gói điều khiển
19


NACK. Với cấu trúc gói tin NACK như trong Hình 3.17, các byte nhàn rỗi
trong trường PDU CTR được tận dụng để mang thơng tin kích thước khoảng
trống. Cụ thể, 4 trong 6 byte rỗi được đề xuất để mang thông tin khoảng
trống. Cấu trúc của trường PDU CTR do đó được mơ tả lại như Hình 3.19.
8 byte

NDA

NSA

IDBURST

OFFSET

CHANNEL

NACK

QoS

LEN BURST

KÍCH THƯỚC KHOẢNG TRỐNG

idle

PDU
CTRL

Hình 3.19 Cấu trúc của gói NACK được thêm bởi 4 byte cho kích thước khoảng trống

Để triển khai mơ hình OT-ABLD, tại nút lõi luận án sử dụng thuật toán BFVF [45], giải thuật lấp đầy khoảng trống tốt nhất cho đến nay, để lập lịch cho
các chùm đến và được giả thiết rằng có khả năng tính tốn kích thước khoảng
trống trung bình để định kỳ gửi về cho nút biên vào.
Mô đun cho việc
điều chỉnh ngưỡng
kích thước La(0)

NACK

q(0)
S

q(1)

Mơ đun cho việc đo
kích thước khoảng
trống trung bình và

phản hồi nó

chùm
Kho ảng
trống
S: Trìn h lậ p lị ch

Tập hợp chùm tại nút biên vào

Các kênh ra tại nút lõi

Hình 3.20 Các mơ-đun chức năng được thêm cho các nút biên vào và nút lõi để phản hồi thơng
tin kích thước khoảng trống và điều chỉnh kích thước của chùm ưu tiên cao hoàn thành

3.3.2 So sánh và đánh giá dựa trên mô phỏng
a. So sánh về tỉ lệ mất chùm
Hình 3.21 mơ tả so sánh tỉ lệ mất chùm tổng đối với các mơ hình phân
biệt dịch vụ: undiff, OTD, BLD, OT-ABLD. Kết quả cho thấy rằng OTABLD đạt được tỉ lệ mất chùm thấp nhất ở cả hai giai đoạn mô phỏng. Cụ thể
ở giai đoạn thứ nhất (từ 0s đến 1.0s) OT-ABLD đạt tỉ lệ mất chùm thấp hơn
khoảng 10% so với BLD, OTD và khoảng 20% so với undiff. Ở giai đoạn hai
(từ 1.1s đến 2.0s) OT-ABLD cho tỉ lệ mất chùm thấp hơn 15% so với BLD,
25% so với OTD và gần 30% so với undiff.

20


Hình 3.21Một so sánh về tổng tỉ lệ mất chùm giữa các mơ hình: undiff, OTD, BLD và OT-ABLD

b. So sánh độ trễ trung bình của chùm ƣu tiên cao (theo gói)
Về so sánh độ trễ trung bình của chùm (theo gói), Hình 3.24 cho thấy OTABLD gây ra độ trễ đầu cuối là thấp nhất khi so sánh với OTD, BLD và

undiff; OTD và undiff có độ trễ trung bình trùng nhau; và độ trễ trung bình
có xu hướng giảm ở giai đoạn hai trong mơ phỏng.

Hình 3.24 Độ trễ trung bình (µs) của chùm ưu tiên cao (theo gói)

Đối với OTD và undiff mặc dù thời gian tập hợp chùm thực tế như nhau ở
cả hai giai đoạn, nhưng ở giai đoạn hai khi mật độ của luồng ưu tiên cao đến
dày đặc (như phân bổ tại Hình 3.25), ngưỡng độ dài La(0) luôn đạt đến trước
so với giá trị Ta(0) và kết quả là độ trễ của lớp ưu tiên cao có xu hướng giảm
(như Hình 3.24).

21


Hình 3.25 Thời gian tập hợp ( s) của hàng đợi 0 thay đổi trong 100 cửa sổ quan sát thành
công trong hai trường hợp tải: (0.2,0.2) và (0.4,0.2)

3.3.3 Nhận xét
Trong mơ hình cung cấp QoS tại nút biên và nút lõi, luận án đã đề xuất
mơ hình có tên gọi là OT-ABLD, với việc sử dụng thơng tin kích thước
khoảng trống để điều chỉnh độ dài của chùm ưu tiên cao và cài đặt thời gian
bù đắp cho lớp ưu tiên cao bao gồm tổng chiều dài chùm ưu tiên thấp và thời
gian bù đắp của nó. Tỉ lệ mất chùm của mơ hình OT-ABLD đã giảm đáng kể
khi so sánh với các mơ hình undiff, OTD và BLD. Công bố tại [CT8]
3.3 Tiểu kết chƣơng 3
Trong chương này, luận án đã giới thiệu ba mơ hình phân biệt CLDV
được đề xuất mới: (1) là mơ hình OT-BLD nhằm nâng cao cơ chế cung cấp
CLDV tại nút biên, là kết quả của sự kết hợp giữa OTD và BLD; (2) mơ hình
giảm thiểu mất mát chùm tại nút lõi khi khơng xem xét CLDV; và (3) mơ
hình OT-ABLD nhằm nâng cao cơ chế cung cấp CLDV kết hợp các nút dựa

vào mơ hình cung cấp CLDV tại nút biên OT-BLD và việc phản hồi từ kích
thước các khoảng trống từ nút lõi. Kết quả của các mơ hình này giúp giảm
đáng kể tỉ lệ mất chùm và độ trễ trung bình gói tin của lớp ưu tiên cao. Tuy
nhiên, các mơ hình này vẫn có hạn chế về tỉ lệ mất chùm ưu tiên thấp do chưa
xem xét ngưỡng điều chỉnh trong quá trình tập hợp chùm cho lớp ưu tiên thấp
cũng là vấn đề cần được khắc phục. Ngồi ra, cần bổ sung thêm mơ đun tính
tốn khoảng trống trung bình gửi về nút biên và định kỳ theo thời gian điều
chỉnh lại quá trình tập hợp chùm của lớp ưu tiên cao cũng làm cho mơ hình
đề xuất khá phức tạp. Kết quả được công bố chi tiết trong [CT6], [CT7] và
[CT8].
22


KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN
KẾT LUẬN:
Chuyển mạch chùm quang trên mạng WDM được xem là một công nghệ
đầy triển vọng đối với mạng Internet thế hệ tiếp theo, bởi vì OBS khắc phục
được những hạn chế về cơng nghệ của chuyển mạch gói quang hiện tại và
khai thác băng thông linh hoạt, tốt hơn hơn chuyển mạch kênh quang. Một
trong những vấn đề quan trọng trong mạng OBS là làm thế nào để nâng cao
CLDV giữa các luồng dịch vụ khác nhau. Với mục đích đó luận án đã tập
trung nghiên cứu các mơ hình, giải thuật nâng cao cơ chế CLDV trong mạng
OBS với các hướng tiếp cận khác nhau. Kết quả mà luận án đã đạt được bao
gồm:
1. Tổng hợp phân tích, đánh giá và phân loại các phương pháp nâng cao
cơ chế CLDV trong mạng OBS. Qua đó đưa ra được những ưu điểm và tồn
tại của các giải thuật và đây chính là cơ sở để đề xuất và cải tiến các giải
thuật nhằm nâng cao cơ chế cung cấp CLDV tại các nút và kết hợp.
2. Đề xuất 3 mơ hình điều khiển chấp nhận có tên là ARP-SAC [CT2],
TPAC [CT3], [CT4] và iTPAC [CT5] nhằm giảm tỉ lệ mất các loại chùm dữ

liệu.
3. Đề xuất mơ hình cung cấp CLDV tại nút biên OT-BLD [CT6].
4. Đề xuất mơ hình giảm mất mát tại nút lõi khi không xét CLDV [CT7].
5. Đề xuất mơ hình cung cấp CLDV kết hợp nút biên và nút lõi OTABLD [CT8] cũng đã được đưa ra nhằm tối ưu băng thơng sử dụng và góp
phần nâng cao cơ chế cung cấp CLDV giữa lớp dịch vụ.
HƢỚNG PHÁT TRIỂN LUẬN ÁN:
Từ những kết quả đạt được trong luận án các vấn đề cần được quan tâm
nghiên cứu trong thời gian tới:
1. Nghiên cứu vấn đề nâng cao cơ chế cải tiến CLDV tại nút lõi mở rộng
nhiều lớp QoS hơn để thấy được vai trò cải thiện tỉ lệ truyền và nhận dữ liệu
trong mạng.
2. Xây dựng mơ hình cung cấp CLDV mới tại nút biên, kết hợp phân đoạn
chùm và nâng cao cung cấp CLDV kết hợp các nút với sử dụng FDL.

23