Luận án Nghiên cứu tối ưu hóa thông lượng và độ trễ trong mạng vô tuyến hướng nội dung sử dụng kỹ thuật đệm dữ liệu

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA THÔNG LƯỢNG VÀ ĐỘ TRỄ TRONG MẠNG VÔ TUYẾN HƯỚNG NỘI DUNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT ĐỆM DỮ LIỆU

Ngành:

Kỹ thuật viễn thông (Mã số: 9.52.02.08)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA THÔNG LƯỢNG VÀ ĐỘ TRỄ TRONG MẠNG VÔ TUYẾN HƯỚNG NỘI DUNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT ĐỆM DỮ LIỆU" tập trung giải quyết những thách thức phát sinh từ sự gia tăng nhanh chóng của lưu lượng dữ liệu người dùng, đặc biệt là nội dung video, trong các thế hệ mạng vô tuyến 5G và tương lai. Tình trạng này gây áp lực lớn lên tài nguyên mạng hiện có và cơ sở hạ tầng, đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật tiên tiến thay vì chỉ nâng cấp mạng lõi truyền thống. Kỹ thuật đệm dữ liệu (caching), tức là lưu trữ dữ liệu trong mạng, được xác định là một phương pháp đầy hứa hẹn để giảm tải lưu lượng mạng lõi, đáp ứng nhu cầu người dùng và nâng cao chất lượng dịch vụ, bằng cách cho phép truy cập dữ liệu trực tiếp từ các trạm gốc hoặc thiết bị di động lân cận, qua đó giảm độ trễ và tình trạng nghẽn mạng.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá ý nghĩa thực tế và hiệu quả của việc sử dụng kỹ thuật đệm dữ liệu trong mạng vô tuyến hướng nội dung. Điều này được thực hiện thông qua việc tối ưu hóa và đánh giá hai tham số hiệu năng mạng quan trọng: thông lượng và độ trễ. Luận án đề xuất và phân tích chi tiết hai mô hình mạng mới. Mô hình thứ nhất là mạng vô tuyến hướng nội dung sử dụng kỹ thuật đệm dữ liệu theo mô hình dòng chảy (fluid model), trong đó dung lượng lưu trữ chia sẻ có giới hạn tại các trạm gốc thông tin được xem xét như một biến số quan trọng. Mô hình thứ hai là mạng vô tuyến hướng nội dung áp dụng kỹ thuật đệm dữ liệu với phương pháp phân mảnh tệp dữ liệu, nhằm giải quyết ảnh hưởng của kích thước tệp dữ liệu thực tế, vốn thường lớn và cần được phân mảnh để truyền tải hiệu quả.

Các đóng góp chính của luận án bao gồm: (1) Đề xuất mô hình mạng vô tuyến hướng nội dung sử dụng kỹ thuật đệm dữ liệu theo mô hình dòng chảy, trong đó cả trạm gốc thông tin di động và thiết bị người dùng đều có khả năng lưu trữ tệp dữ liệu với dung lượng khác nhau, đồng thời đưa ra giải pháp tối ưu hóa thông lượng và độ trễ. (2) Đề xuất mô hình mạng vô tuyến hướng nội dung sử dụng kỹ thuật đệm dữ liệu áp dụng kỹ thuật phân mảnh tệp dữ liệu, phân tích mức cân bằng thông lượng và độ trễ cho hai phương pháp thu nhận mảnh tin (tuần tự và ngẫu nhiên), từ đó đưa ra giải pháp tối ưu hóa thông lượng và độ trễ. Các kết quả phân tích và tính toán đều được kiểm chứng bằng phần mềm toán học như Mathematica, đảm bảo độ chính xác và tính phù hợp. Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc áp dụng các thuật toán mã hóa và sửa lỗi để nâng cao hiệu quả của kỹ thuật đệm dữ liệu.