NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP GIỮA CÁC MÔI TRƯỜNG TRUYỀN THÔNG PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU(NGN) CỦA VNPT

20

4.3.2. Dịch vụ E-LAN









4.3.3. Dịch vụ E-TREE









4.3.4. Băng thông đối với dịch vụ

Hình 4.10: M
ất gói v
à đ
ộ rộng khung

(dịch vụ E-LAN)
Hình 4.11:
Đ
ộ trễ lớn nhất v
à đ
ộ rộng khung
(dịch vụ E-LAN)
Hình 4.13: Mất gói và độ rộng khung
(dịch vụ E-TREE)
Hình 4.14:
Đ
ộ trễ lớn nhất v
à đ
ộ rộng khun
g

(dịch vụ E-TREE)
Hình 4.15: Kết quả tính toán băng thông
cho lưu lượng dịch vụ thoại di động
Hình 4.16: Kết quả tính toán băng thông
cho lưu lượng dịch vụ thoại PSTN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BCVT VIỆT NAM
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
*********************




NGUYỄN ĐÌNH XUÂN



NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP GIỮA CÁC MÔI
TRƯỜNG TRUYỀN THÔNG PHỤC VỤ QUÁ TRÌNH PHÁT
TRIỂN MẠNG VIỄN THÔNG THẾ HỆ SAU(NGN) CỦA VNPT

Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông
Mã số: 62.52.70.05


TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT






HÀ NỘI, 2011


2
Luận án được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học:
1. GS. TSKH. Nguyễn Ngọc San,
2. PGS. TS. Hoàng Minh.



Phản biện 1: GS.TSKH. Thân Ngọc Hoàn



Phản biện 2: GS.TS. Nguyễn Bình

Phản biện 3: PGS.TS. Phan Hữu Huân





Luận án sẽ được bảo vệ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
vào lúc giờ , ngày tháng năm .



Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia,
- Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.

19

Chương 4. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ LOẠI HÌNH DỊCH VỤ
TRIỂN KHAI TRÊN MẠNG MAN-E TẠI VIỄN THÔNG BẮC NINH
4.1. Giới thiệu
Trong chương này, việc triển khai mạng MAN-E cụ thể trong
quá trình chuyển lên mạng NGN của VNPT tại Bắc Ninh được trình
bày làm cơ sở để đề xuất các dịch vụ triển khai trên MAN-E đó. Sau
đó trình bày những kết quả, số liệu đo lường nhằm minh chứng về khả
năng hiện thực hóa các dịch vụ trên MAN-E.
4.2. Mạng MAN-E triển khai tại viễn thông Bắc Ninh
4.2.1. Triển khai mạng MAN-E

Việc triển khai NGN của Viễn thông Bắc Ninh được thực hiện
theo các nguyên tắc và theo quy trình tổng thể của VNPT, có chú ý tới
các đặc thù cụ thể: (i). Không mở rộng các thiết bị chuyển mạch kênh
mà đầu tư các trạm đa truy nhập (MSAN, TAM); (ii). Triển khai xây
dựng mạng MAN-E theo lộ trình chung của VNPT để truyền tải các
dịch vụ tốc độ cao, băng thông rộng và thu gom lưu lượng rồi chuyển
lên mạng đường trục.
4.2.2. Các dịch vụ triển khai
Dịch vụ cơ bản; (i). Dịch vụ điểm-điểm (E-LINE); (ii). Dịch vụ
đa điểm-đa điểm (E-LAN); (iii). Dịch vụ điểm-đa điểm (E-TREE).
4.3. Đánh giá dịch vụ triển khai trên MAN-E tại Bắc Ninh
4.3.1. Dịch vụ E-LINE









Hình 4.7: Mất gói và độ rộng khung
(dịch vụ E-LINE)
Hình 4.8: Độ trễ lớn nhất và độ rộng khung
(dịch vụ E-LINE)

18

3.7. Kết luận chương
Chương này trình bày các vấn đề và đề xuất liên quan đến ghép
kênh ngẫu nhiên thống kê trong các mạng truy nhập băng rộng đối với
trường hợp lưu lượng truyền tải của người sử dụng gồm cả các luồng
lưu lượng dữ liệu và luồng lưu lượng đa phương tiện. Mô hình ghép
kênh thống kê các luồng lưu lượng được sử dụng theo hướng thực hiện
cơ chế đồng thời cấp phát băng thông và bộ đệm cho các luồng lưu
lượng. Những kết quả nghiên cứu trình bày trong chương này và trong
các chương trước nữa sẽ được sử dụng làm các sở cứ khoa học để
phân tích, đánh giá một số loại hình dịch vụ triển khai trên mạng
MAN-E tại viễn thông Bắc Ninh ở chương tiếp theo.
Hình 3.7: Kết quả thể hiện với các thuật

toán khác nhau trong mô hình mạng DSL

Hình 3.8: Kết quả tính toán cho phương
pháp ghép thống kê và dịch vụ tiền định
Hình 3.9: Độ lợi hiệu năng trong ghép kênh thống kê đối với các luồng
đa phương tiện sử dụng thuật toán AMS-m


3
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1. Du Dinh Vien, Nguyen Dinh Xuan, Nguyen Hoang Linh, Pham Bac
Viet, “A soulution of signal detection in WCDMA mobile systems”
the
5
th
Asia-Pacific seminar on Next Genneration Mobile communi-
cations 2004 (AP-NeGeMo’04), Ha Noi, Viet Nam 16 February, 2004.
2. Nguyễn Huy Tiệp, Nguyễn Đình Xuân, Đỗ Minh Trí, “Mô hình
nguồn lưu lượng MARKOV”, tạp chí Nghiên cứu khoa học kỹ thuật và
công nghệ quân sự, Trung tâm khoa học kỹ thuật và công nghệ quân
sự, số 9, 2004.
3. Nguyễn Đình Xuân, Tô Văn Trường, Nguyễn Huy Tiệp, “Đánh giá
tính bền vững của độ tin cậy cho hệ thống”, tạp chí Bưu chính Viễn
thông và Công nghệ thông tin kỳ 1 (12/2004).
4. Nguyễn Đình Xuân, Tô Văn Trường, “Bộ tách tín hiệu nhiều người
sử dụng trên cơ sở lọc Kalman cho hệ thống thông tin di động DS-
CDMA”, tạp chí khoa học và công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ
Việt Nam, số 4, 2005.
5. Vũ Như Lân, Vũ Chấn Hưng, Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Đình
Xuân, “Điều khiển con lắc ngược dựa trên đại số gia tử”, tạp chí khoa

học và công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 6,
2005.
6. Nguyễn Đình Xuân, Hoàng Minh, “Ghép luồng lưu lượng đa
phương tiện trong hệ thống truy cập truyền tải băng thông rộng”, tạp
chí khoa học và công nghệ, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam, số
4, 2009.
7. Nguyễn Đình Xuân, Hoàng Minh, “Mạng thế hệ sau (NGN) của
Viễn thông Việt Nam”, tạp chí khoa học và công nghệ, Viện khoa học
và Công nghệ Việt Nam, số 5, 2009.
8. Nguyễn Đình Xuân, Hoàng Minh, “Nghiên cứu, phân tích và đánh
giá một số dịch vụ triển khai trên mạng MAN-E tại Bắc Ninh”, tạp chí
khoa học và công nghệ, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 6,
2009.
9. Nguyễn Đình Xuân, Hoàng Minh, Nguyễn Thuý Anh, “Mô hình
hoá kết nối truy nhập thuê bao số (DSL) trong mạch vòng nội hạt”, tạp

4
chí khoa học và công nghệ, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam, số
1, 2010.

17
Thực hiện giải bài toán (3.34) tìm tập giá trị tối ưu (n
d
, B) tương
tự như bước 2 mô tả trong mục 3.4.3 (thay thế c bằng c
d
). Thuật toán
AMS-m được thực hiện lặp với hai bước đến khi (n
d
, c, B) hội tụ.

3.6. Kết quả thực nghiệm tính toán
- Thực nghiệm mô phỏng đường xuống của 2 thiết bị DSL.
Giả thiết: λ = 40 bust/s, 1/μ = 100 bit/bust, bộ đệm dùng chung
kích thước là 20 Kbit, với (w
1
,

w
2
)=(2, 1), ε
1
d
= 10
-12
, ε
2
d
=(10
-9
÷10
-2
)

Với (w
1
,

w
2
) = (2, 1) và
1 2
d d
  
 
= (10
-9
÷10
-2

):

Hình 3.4: Giá trị kích thước bộ đệm
cấp phát trong mô hình mạng DSL

Hình 3.5: Giá trị băng thông c
ấp phát
trong mô hình mạng DSL

Hình 3.6: Tổng số luồng lưu lượng được truyền tải trong mô hình mạng DSL


16

'
def
i i
i i i i i
i i
M ( )
q ( ) = log M ( )
M ( )

  

 (3.32)
giữa n
i
m
và ε

i
m
yêu cầu QoS được xác lập:
m * m
i i i i
n q ( ) = | log |
 
(3.33)
Sử dụng (3.30) và (3.33) có thể xác định được giá trị của n
i
m
và
θ
i
*
là các hàm của c
i
m
và ε
i
m
.
3.5.2 Chỉ định băng thông và bộ đệm đối với luồng lưu lượng đường xuống
Bài toán tối ưu đặt ra trong trường hợp ở đây là:
d d d m m m
i i i i i i
max (w a n w a n )


(3.34)

các điều kiện ràng buộc:
d
d
i
i i i
i
/ ,
log
g ( ) c n
B

 
 

m
i
m m
i i i i
{c 0 }
| n q ( ) = |log 1
;
'
m m
i i
i i
i i
,
M ( )
n = c
M ( )



d m
i i i
c c c i
,
  
;
i
i
B B


,
c C

;
d m d m
n ,n ,c ,c ,c,B, 0



Vector θ là biến phụ trợ sử dụng khi áp dụng giới hạn Chernoff
để ước lượng cường độ dòng tổng các luồng lưu lượng đa phương tiện.
Thuật toán thế cực đại (AMS-m) được đề xuất để tìm các
nghiệm của bài toán (3.34). Hai bước thực hiện thuật toán AMS-m:
Bước 1: Chỉ định thăng thông với giá trị B cố định, tìm tập tối ưu (n
d
,
n

m
, c
d
, c
m
, c, θ).
Bài toán (3.34) được viết lại ở dạng sau:


d d m m
i i i i i
max w c w ( )c



(3.35)
Các điều kiện ràng buộc:
m
i
m m
i i i i
{c 0 }
c u ( ) = |log | , i
 


1
;
d m
i i i

c c = c , i

 
;
c C

;
d m
c , c c, 0
,


.
Để hàm mục tiêu (3.35) đạt cực đại, có thể đề xuất thuật toán
tựa lặp thay thế (AHT) trên cơ sở thuật toán ASB.
Bước 2: Chỉ định băng thông hay cố định tập giá trị (
d m
c , c , c, )

.
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài nghiên cứu
Phát triển cơ sở hạ tầng mạng thế hệ sau (NGN) là xu hướng
chủ đạo trong giai đoạn hiện nay của các nhà cung cấp hạ tầng dịch vụ
mạng viễn thông trên thế giới và của Việt Nam. Tuy nhiên, do có sự
khác nhau về năng lực kinh tế và về trình độ khoa học, công nghệ nên
sự phát triển NGN diễn ra không đồng đều giữa các vùng miền, lãnh
thổ và giữa các quốc gia về cả quy mô và mức độ, dẫn đến việc tồn tại
những cách phân kỳ theo các thế hệ khác nhau trong quá trình toàn cầu
hóa cơ sở hạ tầng mạng NGN. Về bản chất, mạng NGN trong giai

đoạn trước mắt không sử dụng một giải pháp công nghệ thuần nhất mà
là giải pháp mạng tích hợp, liên kết các cơ sở hạ tầng mạng dựa trên
công nghệ mới với cơ sở hạ tầng mạng hiện có, sao cho chúng phối
hợp, cung cấp dịch vụ một cách thông suốt, đáp ứng yêu cầu về chất
lượng dịch vụ (QoS). Nhưng, do điều kiện kinh tế-xã hội, vị trí địa lý
cùng với sự tồn tại đa chủng loại thiết bị nên có sự khác biệt nhau về
cơ sở hạ tầng mạng giữa các vùng, miền và giữa các quốc gia dẫn đến
sự hiện diện tất yếu của các đăc thù riêng trong những vấn đề nghiên
cứu liên quan đến tích hợp, liên kết giữa các hạ tầng mạng. Điều đó,
đòi hỏi nhu cầu khám phá và tìm kiếm những nét mang tính riêng biệt
(đặc thù) của mỗi mạng và sử dụng các kết quả khám phá về đặc thù
mạng đó trong mỗi một công trình nghiên cứu có tính chất triển khai
phát triển mạng NGN.
Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu trong luận án là các vấn đề liên quan đến
tích hợp các hệ thống truyền thông trong hạ tầng mạng NGN, nhìn
nhận ở khía cạnh liên kết môi trường truyền thông. Trong đó, phạm vi
nghiên cứu của luận án được giới hạn ở mức liên kết đường dữ liệu
nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến cơ chế ghép luồng lưu lượng
(đặc trưng của các loại hình dịch vụ) giữa các môi trường truyền tải
khác nhau nhằm phục vụ mục tiêu “trong suốt hoá” trong mạng NGN.
Mục đích nghiên cứu trình bày trong luận án nhằm giải quyết
khía cạnh liên quan đến tích hợp môi trường truyền thông trong mạng
NGN ở mức đường truyền tải (phân mạng cố định) phục vụ việc triển

2
khai phát triển mạng NGN của Việt Nam.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Nhiệm vụ cụ thể nhằm thực hiện mục đích nghiên cứu gồm:
i). Tìm kiếm mô hình phù hợp để đánh giá, mô tả sát thực các

tham số đặc trưng của công nghệ truyền dẫn băng rộng (xDSL) trên
mạng mạch vòng nội hạt.
ii). Thực hiện các cơ cấu ghép luồng lưu lượng đa phương tiện
trong mạng truy nhập NGN cố định phù hợp với đặc thù của cơ chế
truyền tải lưu lượng tương ứng với từng công nghệ trong các tiêu chí
chung được xác lập đối với bài toán ghép kênh.
iii). Nghiên cứu giải pháp xây dựng mạng NGN có cấu trúc hợp
lý, đạt được các mục tiêu trong giai đoạn đầu, có tính mở trên cơ sở
các yếu tố thay đổi về nhu cầu của người sử dụng, xu hướng phát triển
công nghệ, thiết bị, định hướng kinh doanh.
iv). Cụ thể hóa giải pháp xây dựng và thử nghiệm các ứng dụng
(các dịch vụ) đặc trưng tại một phân mạng thành phần thuộc mạng
NGN của nhà cung cấp hạ tầng viễn thông hàng đầu Việt Nam là Tập
đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT).
Kết quả đạt được của nội dung (i), (ii) là các đề xuất mang tính
phương pháp luận (về mặt học thuật) và của nội dung (iii), (iv) nhằm
minh họa cho tính đúng đắn của các đề xuất trong (i) và (ii).
Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 100 trang, được trình bày trong 4 chương, ngoài
phần mở đầu và kết luận. Cụ thể như sau:
Chương 1: Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu triển khai mạng
thế hệ sau (NGN).
Chương 2: Mô hình hóa kết nối thuê bao số (DSL) trong mạng
vòng nội hạt.
Chương 3: Ghép luồng lưu lượng trong hệ thống truy nhập đa
phương tiện.
Chương 4: Phân tích, đánh giá một số loại hình dịch vụ triển
khai trên mạng MAN-E tại Viễn thông Bắc Ninh.

15

d d
i i i i
*
i
d d
j j i j
j
w c log /
B B, i
w c log /
 
 
 

(3.23)
3.5. Ghép kênh các luồng dữ liệu đa phương tiện
3.5.1 Yêu cầu QoS đối với luồng lưu lượng đa phương tiện
Giả sử các luồng lưu lượng đa phương tiện của người sử dụng i
là độc lập nhau, được mô hình hóa theo quá trình ngẫu nhiên có tính
dừng, có lề phân bố trạng thái h
i
= (h
i,1
, …,h
iKi
) và xác suất liên hệ
Pr{f
i
m
(t) = h

i
,k (độc lập với thời gian t)}. Xác suất tổn thất của người
sử dụng i có thể xấp xỉ bởi giới hạn Chernoff :
Pr{ cường độ lưu lượng đa phương tiện của người sử dụng i ≥ c
i
m
} ≈
-
* m
i i
( c )
e
L
(3.24)
với c
i
m
là băng thông chỉ định cho luồng lưu lượng đa phương tiện của
người sử dụng thứ i và hàm moment sinh M
i
(θ):

i
i ,k
def
K
h
i
k 1
M ( ) pi,ke






(3.25)
Định nghĩa:
m
i i i
( ) n log M ( )
 
 
(3.26)
và có bài toán tối ưu:
i i
0
( ) sup( ( )

  

    (3.27)
Sử dụng giới hạn Chernoff để đánh giá băng thông tối thiểu c
i
m

cần thiết sao cho đạt được xác suất tổn thất ε
i
m
trong mô hình ghép
kênh ngẫu nhiên không sử dụng bộ đệm, thì:

Pr {cường độ lưu lượng đa phương tổng cộng của người sử dụng i ≥ c
i
m
} ≤
m
i
e
(3.28)
Nhằm thoả mãn yêu cầu QoS cần đạt ta có:

* m
i i
( c )
m
i
e e


(3.29)
Băng thông tối thiểu cần thiết đối với luồng lưu lượng đa
phương tiện của người sử dụng i theo kết quả θ
i
*
của bài toán tối ưu
(3.27):
' *
m m
i i
i i
*

i i
M ( )
c n
M ( )


 (3.30)
thoả mãn:
* ' * * m
i i i i i i
lo g
( ) ( ) | |
   
   (3.31)
với M
i
’
(θ
i
) = ∂M
i
(θ
i
) và Λ
i
’
(θ
i
) = ∂Λ
i

(θ
i
)/∂θ
i
. Thế Λ
i
(θ) từ (3.26) vào
(3.31) và định nghĩa:

14
3.4.3. Dung lượng và cấp phát bộ đệm trường hợp hướng xuống
Bài toán có thể được phát biểu như sau:
max
d d d
i i i
w a n
i

(3.20)
với các ràng buộc:
d
d
i
i i i
i
log
g ( ) c / n , i
B

  

;
i
i
B B


;
c C

;

, , 0
d
n c B

.
Ở đây, băng thông hiệu dụng luồng dữ liệu của người sử dụng i
không phải là hằng số mà phụ thuộc vào biến B
i
.
Có thể sử dụng thuật toán thế cực đại vào cho lưu lượng dạng
dữ liệu (AMS-d) để giải bài toán (3.20). Cụ thể như sau:
Bước 1: Cấp phát băng thông, cố định giá trị B, tìm (
cn
d
,
).Bài toán
(3.20) trở về dạng của bài toán (3.18) cấp phát băng thông hướng lên
như đã mô tả ở mục trên.
Bước 2: Cấp phát bộ đệm, cố định giá trị c, tìm (

,
d
n B
)). Giả thiết
băng thông c cấp phát cho tất cả mọi người sử dụng là cố định. Tìm
giá trị tối ưu của bộ đệm cấp phát, số luồng lưu lượng được chấp nhận
truyền tải
d
n . Với người sử dụng i bài toán trở thành dạng:

d d d
i i i
i
max w a n

(3.21)
các ràng buộc:

d
d
i
i i i
i
log
g ( ) c / n , i
B

  
;
i

i
B B


;
c C

;
d
n ,c,B 0

.
Tình huống 3: Tại giải pháp tối ưu của bài toán (3.21), ràng buộc
nghiêm ngặt đối với QoS. Bài toán (3.21) trở thành:

d d
i i i i
i
ax w a y B
m ( )

(3.22)
Các ràng buộc bởi:
i
i
B B


;
B 0


.
Hàm đồng biến y
i
là một hàm tựa lõm. Trong trường hợp đặc
biệt,
( )
i i
y B
chứa lưu lượng Poisson dạng đa hợp, kích thước bust
dạng phân bố mũ
i
i i
i i
g ( )


 


với
i i
 

), (3.22) là bài toán tìm
tối ưu cực đại hàm lõm có ràng buộc chặt. Nghiệm của bài toán:

3
NỘI DUNG LUẬN ÁN
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU TRIỂN

KHAI MẠNG THẾ HỆ SAU (NGN)
1.1. Giới thiệu
Trong chương này, luận án trình bày tóm tắt về dữ liệu liên
quan đến các đề tài nghiên cứu gồm cả một số đề tài nghiên cứu phát
triển và luận án tiến sĩ đã bảo vệ thành công, các dự án triển khai
mạng thế hệ sau (NGN) của VNPT trong những năm gần đây. Từ đó,
các dữ liệu được phân tích trong quá trình phát triển theo 3 “bất kỳ”
(đích cuối cùng của NGN) làm sở cứ đề xuất một cấu trúc theo hệ mở
nhằm vào các bước phát triển thế hệ khác nhau đối với mạng NGN của
VNPT.
1.2. Các công trình theo ba “bất kỳ”
Mục này được sử dụng để trình bày tóm tắt có tính tổng quan về
dữ liệu gồm các dự án, đề án, đề tài nghiên cứu và luận án tiến sỹ đã
thực hiện trong những năm gần đây liên quan đến mạng thông tin của
VNPT, sau đó trình bày việc phân tích, nhận xét dữ liệu theo ba "bất
kỳ" trên cơ sở tham chiếu, đối chứng với phương pháp toán học (tối
ưu) và công cụ xử lý (lý thuyết hệ thống) làm sở cứ lý luận đối với
những đề xuất trong quá trình phát triển mạng NGN của Tập đoàn
Bưu chính-Viễn thông Việt Nam (VNPT) và kết quả thử nghiệm cũng
như làm sở cứ khoa học đối với các đề xuất mới sẽ được trình bày
trong các chương sau.
1.3. Tóm tắt về mạng NGN của VNPT
Trong mục này trình bày các vấn đề liên quan đến triển khai mạng
NGN của VNPT: nguyên tắc xây dựng mạng, cấu trúc mạng, phân bổ
lưu lượng trong mạng, tổ chức mạng NGN cố định. Trên cơ sở đó đề
xuất cấu trúc mạng NGN trong giai đoạn tiếp theo như hình 1.13.
1.4. Kết luận chương
Nhằm đến đích cuối cùng của mạng NGN, gần như tất cả các đề
tài nghiên cứu, các dự án đầu tư phát triển liên quan đến 3 “bất kỳ”
đều dùng phương pháp tối ưu làm công cụ để học thuật hóa vấn đề và

xử lý bài toán đặt ra. Trong đó, mô hình hệ thống đóng vai trò quan

4





















Hình 1.13. Cấu trúc đề xuất trong bước tiếp

trọng liên quan đến các bài toán về tính bền vững khi phát triển (mở
rộng mạng lưới và phát triển dịch vụ), đảm bảo chất lượng, duy trì
dịch vụ cũng như các bài toán về tích hợp nhằm vào tính “trong suốt”
các phương thức truyền thông và các loại hình dịch vụ khác nhau. Xây

dựng mô hình toán học đối với mạng truyền tải và sử dụng mô hình
phục vụ đòi hỏi của quá trình phát triển, mở rộng mạng cũng như tích
hợp “trong suốt” theo đích 3 “bất kỳ” là nội dung chính của các
chương tiếp theo.



HiQ9200
HCM

STM-N STM-N
STM-N
STM-N
STM-N
STM-N
STM-N

STM-N

Backbone

HiR200

HiQ20/30
NetManager/
Boot Remote

HiQ9200
HiQ4000
HiQ9200

HiQ20/30
HiR200
NetManager
Lõi chuyển mạch mềm

HiQ9200 HNI
ERX

BRAI

MG
ERX

BRAI

MG
ERX

BRAI

MG
ERX

BRAI

MG
BRAI

ERX

MG
BRAI

ERX

MG
BRAI

ERX

MG
BRAI

ERX

MG
BRAI

MG
GE

STM-N

STM-N

GE

GE
GE
GE

ERX

BRAI

MG MG
MG
M160 M160
NxE1
Eth
Hải phòng

QNinh

HDương
STM-N
NxE1
NxE1
Eth


NxE1
Eth


Huế K Hoà Đ Nai
Eth


Eth

Cần Th
ơ
Eth
Eth
BRAI

ERX

NxE1
M160

13
Pr {tổn thất gói tin} ≤
d
i i
B
e


(3.16)
Thay giá trị xác suất tổn thất bằng ε
i
d
ta sẽ có:
d
d
i
i
i

log
0
B


  
(3.17)
Giá trị của δ
i
d
sẽ tăng khi có yêu cầu về QoS nghiêm ngặt hơn
(ε
i
d
giảm) hoặc B
i
tăng, dẫn tới việc tăng lượng băng thông chỉ định
cho dòng lưu lượng để có thể đạt được mục tiêu về QoS. Băng thông
thực gán cho mỗi luồng lưu lượng dữ liệu của người sử dụng không
được nhỏ hơn giá trị băng thông hiệu dụng của nó ứng với B
i
và ε
i
d
đã
cho.
3.4.2. Chỉ định băng thông hướng lên
Rõ ràng, khi B
i
và ε

i
cố định, băng thông hiệu dụng cũng cố định
và biểu diễn bởi
d
i
i i
i
log
g g (- )
B


. Bài toán được phát biểu như sau:
max
d d d
i i i
i
w a n

(3.18)
các ràng buộc:
i
i
d
i
c
g , i
n
 
; c


C; n
d
, c ≥ 0
Bài toán (3.18) được giải quyết theo 2 tình huống có thể xảy ra:
Tình huống 1: Đặc tính ngẫu nhiên theo thời gian của luồng lưu
lượng dữ liệu được đánh giá bởi hàm băng thông hiệu dụng
i
g
, như
vậy (3.18) là bài toán tối ưu tất định.
Tình huống 2: Nếu có được phương án tối ưu thì ràng buộc về QoS là
nghiêm ngặt, nghĩa là phải thoả mãn
d
i i i
c g n

, như vậy n
d
và c phụ
thuộc lẫn nhau.
Định nghĩa
d
i i
c n g
 và
d d
i i i i
w w a / g
 , bài toán (3.18) được

viết lại dưới dạng:
i i
i
max w c

(3.19)
ràng buộc bởi:
c C

; n
d
, c ≥ 0
Như vậy, bài toán được đưa về dạng bài toán tối ưu cực đại
trọng số tốc độ dạng chuẩn tắc để tìm các giá trị băng thông cấp phát c
và số luồng lưu lượng n
i
d
= c/g được chấp nhận truyền tải.

12
bộ khuếch đại quang thụ động (GPON) chỉ khác nhau về mặt cấu trúc
vật lý nhưng giống nhau về mô hình thực hiện ghép và tách lưu lượng.
Do vậy, có thể xây dựng mô hình ghép kênh thống kê các luồng lưu
lượng áp dụng chung cho cả 2 hệ thống truy nhập này.
3.3. Xác lập mô hình mạng và bài toán tối ưu
Ký hiệu: w
i
j
là người sử dụng i, loại hình ứng dụng j; a
i

j
là tốc
độ trung bình; n
i
j
là số luồng lưu lượng được chấp nhận truyền tải; B
i
j

là kích thước phần bộ đệm; ε
i
j
là tham số yêu cầu về QoS thông qua
hàm
j
i
q
(
( , )
j j j
i
j
i i i
i
c
q B
n


, trong đó

j
j
i
c
n
là băng thông chỉ định cho
ứng dụng và c
i
là tổng băng thông chỉ định cho người sử dụng i).
Bài toán đặt ra là tìm tập các giá trị
( , )
j
i
B B i
 
, băng thông
chỉ định
( , )
i
C c i



, số luồng lưu lượng
( , )
j
i
n n i
 
, sao cho:

j j j
i i i
i j
max w a n


(3.12)
với các điều kiện ràng buộc bởi: ( , ) ,
j j j
j
i i ij
i
c
q B i, j
n

  ;
j
i
i j
B B

 
,
cho đường xuống;
j
i i
j
B =B


, cho đường lên;
c C

; n, B, c ≥ 0. Trong
đó, các trọng số w
i
j
được coi là cố định, nhưng có thể điều chỉnh giữa
các khoảng thời gian ghép ngẫu nhiên.
3.4. Ghép kênh luồng lưu lượng không nhạy cảm với trễ
3.4.1. Băng thông hiệu dụng của dòng lưu lượng không nhạy cảm với trễ
Giả thiết rằng luồng lưu lượng dạng dữ liệu f
i
d
(t) của người sử
dụng i được mô hình hoá bằng quá trình đồng biến ngẫu nhiên có tính
dừng, với tốc độ trung bình a
i
d
và tốc độ đỉnh r
i
d
. Ta có thể xấp xỉ quá
trình f
i
d
(t) bởi một dòng lưu lượng với tốc độ không đổi g
i
d
(δ

i
d
). Ở đây,
g
i
d
(δ
i
d
) được gọi là băng thông hiệu dụng, δ
i
d
là tham số không gian,
g
i
d
(δ
i
d
) là hàm đồng biến theo δ
i
d
sẽ tiệm cận tới a
i
d
khi δ
i
d
→0 và sẽ
tiệm cận tới r

i
d
khi δ
i
d
tăng đủ lớn. Giá trị δ
i
d
phụ thuộc vào ràng buộc
về QoS, các đặc tính lưu lượng của f
i
d
(t).
Ký hiệu ε
i
d
là tham số QoS của dòng lưu lượng dạng dữ liệu của
người sử dụng I, hay xác suất tổn thất gói tin hay xác suất tràn bộ đệm:

5
Chương 2. MÔ HÌNH HÓA KẾT NỐI TRUY NHẬP THUÊ BAO
SỐ (DSL) TRONG MẠCH VÒNG NỘI HẠT
2.1. Giới thiệu chương
Chương này trình bày tóm tắt những kiến thức và kết quả
nghiên cứu có liên quan đến mô hình phân tích các đặc tính điện của
cáp xoắn đôi, mô phỏng mạch vòng thuê bao trên cơ sở đáp ứng phản
xạ trong miền thời gian (TDR), các hệ thống truyền dẫn. Từ đó thấy
được sự gián đoạn trong mạch vòng tại đầu nối cáp, các điểm kết cuối
và mô hình mạch vòng tương ứng cũng như những hạn chế của hai
thuật toán ước lượng tham số xây dựng trên cơ sở phương pháp tính

trực tiếp (MODE). Tiếp theo, trình bày cơ sở lý luận của đề xuất sử
dụng hàm động lượng Poisson hai chiều (thời gian-tần số) làm các
động học tuyến tính cung cấp các dữ liệu đo lường phục vụ nhiệm vụ
nhận dạng hệ động học và ước lượng tham số sử dụng đáp ứng trong
miền tần số.
2.2. Các mô hình trong miền thời gian
2.2.1. Đặc tính điện và mô hình các loại cáp xoắn đôi
Mục này trình bày về đặc tính điện của các loại cáp xoắn đôi
22AWG, 24AWG và 26AWG: hàm suy hao, pha của hàm truyền sóng
(

(f)), biên độ và pha của trở kháng Z
0
(f); mô hình cáp xoắn đôi và các
vấn đề liên quan đến đo trở kháng của các loại cáp xoắn đôi đã nêu.
2.2.2. Cấu trúc mạch vòng thuê bao
Từ việc phân chia mạch vòng thuê bao theo chức năng thành 3
phần: cáp dẫn; cáp phân nhánh liên kết và cáp tách xuống thuê bao,
cấu trúc mạch vòng đang quan tâm được mô hình hóa.
2.2.3. Các hệ thống truyền dẫn
Trong mục này, các vấn đề liên quan đến phản xạ tín hiệu tại
các điểm gián đoạn (giản đồ phản xạ, Bounce) và giản đồ khối hệ
thống được giới thiệu.
2.2.4. Mô hình dựa trên cấu trúc vòng lặp
a). Hiệu chỉnh chiều dài: Thủ tục hiệu chỉnh chiều dài được ứng dụng
cho mỗi mô hình riêng. Mô hình đề cử được tạo ra dựa trên vị trí đối
với nút phản xạ mới. Thủ tục hiệu chỉnh gồm 2 bước: (i). ước tính

6
chiều dài khởi đầu của phân đoạn, (ii). hiệu chỉnh ước lượng chiều dài.

b). Đề cử mô hình vòng lặp
Loại nút và loại đường nối của TP tới nút phản xạ được mô hình
hóa qua sự hiệu chỉnh các mô hình đề xuất (xác định vị trí nút) và
chọn một mô hình tốt nhất
c). Giải pháp đối với nhiều phản xạ xếp chồng
Hiện tượng xếp chồng gây nhiều rắc rối trong thủ tục mô tả khi
sử dụng các thuật toán thường gặp trong nhận dạng hệ động học như
tối thiểu bình phương sai số (LSE), biến công cụ (IV), v.v…. Tuy
nhiên để giải quyết vấn đề xung xếp chồng, hai thuật toán ước lượng
trực tiếp (MODE) trong lĩnh vực xử lý tín hiệu nâng cao đã được đề
xuất, sử dụng phương pháp ước lượng định hướng (dùng khái niệm
không gian con; hàm và không gian tham chiếu) là MODE-WRELAX
và MODE-type.
2.3. Ước lượng tham số mô hình trong miền thời gian-tần số
2.3.1. Cơ sở lý luận của đề xuất
a). Đáp ứng mạch vòng TP trong miền thời gian-tần số
Quan hệ giữa đầu vào và đầu ra của hệ trong trường hợp sử
dụng tại mỗi đầu vào và ra của hệ thống một lưới lọc có nhiều tầng lọc
Poisson hai chiều và M
i,j
(x(f,t)) là đáp ứng tại đầu ra tầng thứ (i+1,
j+1) có thể mô tả giống như mô hình kênh mở rộng:

( , ) ( , )* ( , )
y t f H t f x t f

(2.22)
trong đó, ma trận Toeplitz
( , )
H t f

chứa h
i,j
(t, f) = <h
i
(t)

h
j
(f)> là
tương quan giữa các đáp ứng xung h
i
(t) với h
j
(f), i, j = 1, 2,…, L.
b). Ước lượng trong miền thời gian-tần số
Có thể thể hiện (2.22) ở mô hình hóa và trở thành:
vec(H(t, f)) =
R
1/2
vec(H
w
) (2.23)
trong đó, kênh không gian H
w
là nhiễu trắng của nhiều đầu vào, nhiều
đầu ra có kích thước L và ma trận hiệp phương sai R =

{vec(H(t,
f))vec(H(t, f))
H

} dạng Hermit bán xác định dương kích thước L.
Sử dụng hàm động lượng Poisson,
H H
( , ) ( , )
H t f H t f Q Q
 
với Q :
H H
L
QQ Q Q I
 
,
1 2
( , , , )
r
diag
  
 
, λ
i
≥ 0, i = 1,…, r.

11
Nghĩa là (
,


) là cặp riêng của ma trận
( / 2)
M

  
. Trong
đó,

là hàm của giá trị riêng phải tìm z, ký hiệu )(zg


. Do đó,
nếu gọi (g
(k)
(z),
( )
k

) là cặp riêng của
( ) ( )
( / )
k k
M z
 
, thì:
( )
1
( ) ( )
K
k
k
g z g z



 

và
(1) (2) ( )

k
       
(3.7)
Vậy, cặp riêng
( , )
z

cho nguồn ghép tổng có thể tính được.
b). Phân bố chiếm dụng bộ đệm
Có thể tìm lời giải tiệm cận dưới dạng:

2
( )
z x
F x Ae

(3.8)
trong đó, A là hệ số tiệm cận và có thể tính được:





i
S:

r r
i
A P R P S i
 

 
   
 (3.9)
Áp dụng lý thuyết giới hạn Chernoff L
ch
=
*
( )
mG s
e

, có thể tìm
được giới hạn trên cho A:
ch
A L
 (3.10)
3.2.2. Ghép luồng truy nhập đa phương tiện mạng truy nhập cố định
Một cách tiếp cận để cung cấp băng thông đó là tiêu chí về dịch
vụ được hiểu trong khái niệm thống kê:
Pr (tổn thất gói) <

(3.11)
trong đó,

có giá trị rất nhỏ. Độ lợi hiệu năng thực hiện mạng trong

trường hợp này được gọi là độ lợi ghép kênh thống kê.
Có 2 cách khác nhau về cấp phát tốc độ cho 2 người sử dụng
được đối chiếu ở hai trường hợp (i) tốc độ cấp phát băng thông dành
cho người sử dụng được ấn định trước theo thống kê và (ii) đường
thông có tốc độ cố định hoặc thích ứng. Trong trường hợp dịch vụ
mang tính thống kê, cặp tốc độ đỉnh (R
1
, R
2
) có thể được đẩy ra ngoài
vùng gán tốc độ có thể đạt được khi hệ thống được thiết kế thỏa mãn
xác suất tổn thất gói cho trước.
Kỹ thuật nói đến được gọi là kỹ thuật quản lý phổ động. Hiệu
năng mạng có thể điều hưởng được bằng cách chọn lọc một điểm tại
đường biên Pareto của vùng tốc độ.
3.2.3. Mô hình hệ thống truy nhập cố định đa phương tiện trong NGN
Hai hệ thống truy nhập điển hình trong NGN: (i) mô hình truy
nhập đối với công nghệ DSL và (ii) mô hình truy nhập trên cơ sở của

10
quang thụ động (GPON). Trong đó, đề xuất sử dụng thuật toán thế cực
đại để giải bài toán ghép kênh đối với luồng lưu lượng dữ liệu và
luồng lưu lượng đa phương tiện.
3.2. Đặt vấn đề
3.2.1. Mô hình lưu lượng tổng quát và phân bố chiếm dụng bộ đệm
a). Mô hình nguồn lưu lượng Markov
Xét nguồn đơn có N trạng thái; i=1, 2, …, N, i

S đi vào hàng
đợi có dung lượng B và cường độ phục vụ không đổi μ. Khi mở nguồn

ở trạng thái i, sinh ra lưu lượng với cường độ λ
i
. Gọi X(t) là nội dung
của bộ đệm tại thời điểm t và đặt F
i
(x,t) = P
t
{X(t) ≥ x, S(t) = i,t}, x>0,
i

S. Có thể mô tả sự biến thiên của xác suất nội dung bộ đệm:
( , ) ( , )
( ) ( , ) ( , )
i
i i
ji j ji i
j i j i
F x t F x t
r F x t r F x t
t t
 
 
 
   
 
 
(3.1)
Ở trạng thái xác lập:
1
( )

( ) ( ), 0
dF x
I MF x x
dx


   
(3.2)
trong đó, F(x) = [F
1
(x), F
2
(x),…, F
N
(x)]
T
.
Từ đó, thu được ( )
j
z x
j
F x e
 
và
1
( )
j j j
z I M



   
, ở
đây z
j
là giá trị riêng của
1
( )
j
I M


  
và
j

là vector riêng liên
kết với z
j
. Với giả thiết tất cả các giá trị riêng z
j
đều là số thực, riêng
biệt và tổng các phần tử
j

bằng 1, thì:

 
1
( ) , ,0 , S
j

N
z x
i r j ji
j
F x P X x S i a e x B i

       

(3.3)
Và, hàm phân bố chiếm dụng bộ đệm:
 
1
( ) ,0
j
N
z x
r j
j
F x P X x a e x B

    

(3.4)
trong đó, các hệ số được xác định từ các điều kiện biên.
Khi nguồn được sinh ra do hợp nhất K nguồn đơn nhiều trạng
thái:
(1) (2) ( )

K
M M M M 

,
(1) (2) ( )

K
      
(3.5)
Ứng với các cặp riêng của nguồn ghép:

1
( )
z I M


    
hay
( )
2
M

    
(3.6)

7
Tiêu chí dùng để đánh giá dung lượng kênh quảng bá Gauss
không phân cấp kết nối thuận:



0
H

2 2
( )
0, ,
det ( , ) ( , )
( , ) log
det( )
f f
t f
trace R E
R R k k N
t t
f
H t f R H t f R
C a min max
R

 
 
 

  (2.27)
Có thể thực hiện (2.27) thông qua tối thiểu hóa giá trị:

 

 
  

j j
L

H H
j
H f H f
C (a ) arg min H f arg min H f H f
j
2
3
1
( ) 1 ( ) 1
, ( ) ( ) ( )
(2.28)
trong đó, ràng buộc
( ) = 1
H f
j
được sử dụng để tránh trường hợp
nghiệm tầm thường.
2.3.2. Quy trình ước lượng trong miền tần số
a). Quy ước
i). Mô hình tín hiệu lấy mẫu
Tất cả tín hiệu theo thời gian và tần số được mô hình hoá như
tín hiệu điều chế sóng mang đơn sắc; băng thông của kênh 1Hz; chu
kỳ ký tự 1s; năng lượng trung bình của thành phần kênh được chuẩn
hoá (

{|h
i,j
(t,f)|
2
}= 1); năng lượng ký tự phát trung bình trong kênh

SISO và SIMO là E
s
, cho một chu kỳ ký tự là hằng đối với MISO và
MIMO (năng lượng cho một ký tự trên một nút là E
s
/L); ký tự dữ liệu
mã hoá IID tạo một chòm với giá trị trung bình 0, năng lượng trung
bình đơn vị; công suất nhiễu trong băng thông 1Hz là như nhau đối với
mật độ phổ hay công suất N
0
.
ii). Nguyên tắc xây dựng quy trình
Cấu trúc vòng lặp trong miền tần số được xây dựng dựa trên đáp
ứng tần số. Trong mỗi vòng lặp, phân biệt các đáp ứng tần số phản xạ,
sau đó ước lượng vị trí các nút và các tham số. Nếu nút mới được đặt
trong một phân đoạn dài vô hạn, một phân đoạn hữu hạn sẽ được thay
thế. Thứ tự xử lý phản xạ tần số được thực hiện theo độ mạnh phản xạ
để tránh hiện tượng che dấu về khung thời gian.
b). Các bước tiến hành
i). Các khía cạnh liên quan đến xác định vị trí nút
Ước lượng độ dài được thực hiện theo các bước: (i). Tiền xử lý
dữ liệu H(f); (ii). Xác định phản xạ trội; (iii). Chuyển ước lượng kiểu
MODE thu được sang ước lượng độ dài và (iv). Kiểm tra nghiệm.

8
ii). Thut toỏn c lng di
Gi thit,
( )
H f

v
0

L
ó bit trc (hoc ó c tớnh).
- Vi mi


0 0 0 max

1 L L L L L : Chy thut toỏn kiu
MODE; Tớnh


1


,
L
l l
l
l E

; Tng cỏc cp c lng
0 max 0

( 1)
L L L

.

- Loi b cỏc c lng cú di nm ngoi di;
- Kim tra phộp toỏn truy hi: i vi nhúm cỏc c lng
di: Loi b cỏc nhúm cha ớt hn
max
2
/
L
s c lng; i vi
nhúm c lng khỏc: Ly trng tõm lm c lng i din.
- Kim tra mnh nng lng: Chn trng tõm mnh nht lm
phn x ch yu; Chn phn x th yu (trng tõm khỏc nm trong
gii 20dB theo phn x ch yu).
- Quay v bc c lng di vi cỏc ng c ny, nu cú.
c). La chn nỳt ng c
Tin trỡnh chn mụ hỡnh ng c trong min tn s cng gm
nh dng khi u. Sau ú, chn mụ hỡnh thnh phn mi theo tiờu
chớ ti thiu bỡnh phng sai s (SSE):
2
tất cả các điểm lấy mẫu

k k
k
SSE H H



(2.35)
vi
k
H

,

k
H
l giỏ tr ly mu v giỏ tr ỏp ng ti im tn s mu.
2.3.3. Vớ d minh ha
Xột phõn on n v
4 phn x TDR u tiờn cú ỏp
ng tn s tng ng (hỡnh 2.15).
Qua phõn tớch, tớnh toỏn cú th
xõy dng biu phn x thc t
v phn x ó mụ hỡnh húa nh
hỡnh 2.16. Nỳt mi tỡm thy cú th cú 11 cu hỡnh nh hỡnh 2.17.
2.4. Kt lun chng
Trong chng ny s dng hm trng Poisson hai chiu biu
din tớn hiu ti u vo v ỏp ng (phn x) ti u ra trong min
thi gian-tn s v ỏp dng phng phỏp phõn ly phn x theo khụng
gian con ó c xut. Thờm vo ú, nhm khai thỏc thut toỏn
Hỡnh 2.15. Phõn tỏch ỏp ng tn s (a)
v ỏp ng tn s phn x u tiờn (b)

9
kiu MODE quen bit, vic xut s dng hm Poisson hai chiu ó
c c th húa trong min tn s.

Liờn quan n xut mi ny, cú 2 hng nghiờn cu tip
theo: (i). s dng phng phỏp khỏc d liu hoỏ (biu din) tớn
hiu, trong ú nờn tớnh n phng phỏp trc giao hoỏ bng cỏc a
thc dng hm e m v bin i súng con, (ii). trin khai ỏp dng
phng phỏp s dng hm trng Poisson hai chiu phc v vic cung
cp d liu o lng, ỏnh giỏ cht lng mng ụi dõy xon, cỏp
ng trc, v.v kim nghim tớnh u vit ca phng phỏp ó
xut.

Chng 3. GHẫP LUNG LU LNG TRONG H THNG
TRUY NHP A PHNG TIN NGN
3.1. Gii thiu chng
Ni dung trỡnh by trong chng liờn quan n nhim v ghộp
kờnh thng kờ vi tc truyn dn thớch ng trong mng truy nhp
a phng tin bng rng truyn ti cỏp ng (DSL) hoc truyn ti
0
0,2 0,4 0,6 0,8
1
1,2 1,4 1,6 1,8
2

-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
(c) Biên độ đáp ứng phản xạ do hai nút N2 và RN2
Tần số [mhz]
N1
N2
N2

S2

N1

S1

MN

MN (Nỳt o l

ng)

a). Phn x thc
R
N2

RS

1

MN


ng phn x

b). Phn x ó mụ hỡnh hoỏ
sau chu k tỏi to u tiờn
Hỡnh 2.16: Phn x thc t v phn
x ó mụ hỡnh hoỏ
Hỡnh 2.17: Tt c 11 kiu ng cú th

24
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
I. NHỮNG ĐÓNG GÓP
Những giải pháp, đề xuất mới được trình bày theo các nội dung
trong luận án có thể được liệt kê cụ thể như sau:
1. Đề xuất phương pháp mô hình hóa hệ động học sử dụng hàm
động lượng Poisson hai chiều để xác định cấu trúc, đặc tính truyền
dẫn kết nối thuê bao số (DSL) trong mạch vòng nội hạt theo chu trình
ước lượng lặp trong miền thời gian-tần số.
2. Đề xuất thuật toán cấp phát băng thông và bộ đệm đối với các
luồng lưu lượng đa phương tiện tại các bộ ghép kênh đặc thù của công
nghệ DSL và GPON trong các trường hợp ghép luồng lưu lượng nhạy
cảm và không nhạy cảm với trễ.
3. Đề xuất sở cứ về những điều chỉnh cấu trúc mạng NGN của
VNPT trong giai đoạn phát triển tiếp theo để phát triển một mô hình
cấu trúc phân mạng NGN điển hình của VNPT tại mạng viễn thông
Bắc Ninh làm mô hình tham chiếu, áp dụng triển khai mạng NGN tiếp

theo của viễn thông các tỉnh, thành phố khác trong cả nước.
II. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Trên cơ sở những kết quả của luận án, có thể thực hiện nghiên
cứu tiếp, theo một số vấn đề được đề cập dưới đây:
- Nghiên cứu vấn đề xác định vị trí phản xạ trong môi trường
phân tán kiểu như xác định kênh Gauss quảng bá không phân cấp, kết
nối thuận.
- Mở rộng hướng nghiên cứu ghép kênh thống kê luồng lưu
lượng đa dịch vụ trong mạng DSL và GPON ở phạm vi rộng hơn;
nghĩa là ở mức mạng.
- Nghiên cứu các giải pháp chi tiết cho việc lựa chọn thiết bị,
dung lượng mạng phù hợp với bài toán bền vững mạng và tối ưu mạng
lưới (đầu tư trọng điểm, tiết kiệm trong sản xuất, nâng cao hiệu quả
kinh doanh ở Bắc Ninh) để triển khai, nhân rộng ra các tỉnh khác.

21










4.4. Về tính bền vững của hệ thống
4.4.1. Đặt vấn đề: Khi phát triển thêm dịch vụ mới trong mạng phải
thỏa mãn những đòi hỏi cơ bản để sự hoạt động của mạng cũng như
các dịch vụ cũ không bị ảnh hưởng. Bài toán tìm những điều kiện thể

hiện những đòi hỏi cơ bản như vừa mới nêu được gọi ở đây là bài toán
về tính bền vững của mạng.
4.4.2. Phát biểu bài toán về tính bền vững của mạng
Nếu mô tả gần đúng động học xảy ra đối với một mạng, ký hiệu
{
, ,
m m m
A B C
}, có K nút và L đường kết nối các loại bằng mô hình
toán học với p đầu vào, q đầu ra:
x ( ) x ( ) u ( )
m m m m m
t A t B t
 

(4.1)
y ( )
m
t
=
m
C
x ( )
m
t
(4.2)
trong đó,
u ( )
m
t

,
y ( )
m
t
,
x ( )
m
t
,
m
A
,
m
B
,
m
C
tương ứng là vector tín hiệu
đầu vào, vector tín hiệu đầu ra, vector trạng thái động học, ma trận
tham số hệ thống, ma trận phân bố tín hiệu tác động, ma trận phân bố
đáp ứng đầu ra và m là bậc của hệ động học đáp ứng điều kiện bậc
m

min (p,q) > max (K, L).
Khi phát triển thêm dịch vụ mới (
( )
m
t



px1
) mạng được ký
hiệu bởi { , ,
m m m m m m
A A B B C C
     
}. Hãy xác định các điều
kiện theo quan điểm của lý thuyết hệ thống sao cho mạng đáp ứng về
tính bền vững khi phát triển thêm dịch vụ mới.
Hình 4.19: Băng thông t
ổng kết nối mạng
đường trục theo cấu trúc mạng hiện tại
Hình 4.20: Băng thông kết nối với đư
ờng
trục theo mô hình hiện tại và đề xuất

22
4.4.3. Các điều kiện cần về tính bền vững
Với giả thiết mạng là một hệ động học {
, ,
m m m
A B C
} mô tả bởi
(4.1) và (4.2) đang làm việc ở trạng thái ổn định, quan sát và điều
khiển đồng thời thì điều kiện cần về tính bền vững của mạng được xây
dựng từ chính các điều kiện để mạng ổn định, đồng thời quan sát và
điều khiển khi chưa triển khai các dịch vụ mới.
4.4.4. Các điều kiện đủ về tính bền vững
a). Các nhu cầu quản lý dịch vụ ảnh hưởng tới tính bền vững
Các nhu cầu quản lý dịch vụ mới làm ảnh hưởng tới các đặc tính

hoạt động ban đầu của mạng, dẫn đến nhu cầu về tính bền vững mạng
gồm: Quản lý hiệu năng, quản lý sự cố, quản lý cấu hình, quản lý
thanh toán và quản lý bảo an.
b). Các điều kiện đủ về tính bền vững
i). Các giả thiết:
Với mô hình {
, ,
m m m
A B C
} như (4.1), (4.2) cho trước thì:
(α). x
m
 =  là một hằng,
(β). A
m
= diag(
1
… 
m
),
m
B
T
m
B
= diag(
1
… 
m
),

T
m
C
m
C
=
diag(
1
… 
m
),
(γ). Vị trí của cực ứng với

m
của
m
A
không bị dịch chuyển từ
trái sang bên phải mặt phẳng phức do tác động của nhiễu (dịch vụ
mới),
(δ). Số lượng giá trị riêng khác không của
m
B
T
m
B
và
T
m
C

m
C

không bị thay đổi duới tác động của nhiễu
ii). Các điều kiện thu được:
Ứng với giả thiết (α), (β), (γ) nêu ở trên thì điều kiện đủ để tính
ổn định của hệ thống được đảm bảo theo các tham số là:
A
m
2(
1
)
1/2
/, B
m
(
1
)
1/2
/, C
m
(
1
)
1/2
/ (4.7)
Điều này có nghĩa là biên độ của tín hiệu phải đủ nhỏ để biến
thiên tham số đặc trưng của mạng bị hạn chế sao cho mạng không
chuyển khỏi vùng làm việc tuyến tính.
Với giả thiết (δ) nêu trên thì các điều kiện đủ về tính điều khiển

và tính quan sát của hệ thu được như sau:


23
H(A
m
)
T
P + PA
m
H +

(P) + H(C
m
)
T
C
m
H = 0 (4.8)
H(A
m
)
T
P + PA
m
H=

(P), H
+
A

m
Q + Q(A
m
)
T
H
+
=

(Q) (4.9)
H
+
A
m
Q + Q(A
m
)
T
H
+
+

(Q) + H
+
B
m
(B
m
)
T

H
+
= 0 (4.10)
với, H = E[x
m
(x
m
)
T
]  R
mxm
là ma trận xác định dương,

(P) và

(Q)
là các giới hạn Lyapunov đối với tính quan sát và tính điều khiển.
Các biểu thức (4.8) đến (4.10) có hàm ý rằng tốc độ biến thiên
của luồng lưu lượng đặc trưng cho các dịch vụ phải được hạn chế:
P và Q bị giới hạn. (4.11)
Hay, tốc độ biến thiên của tín hiệu đầu vào phải được hạn chế.
Điều này chứng tỏ rằng không phải bất kỳ dịch vụ nào cũng có thể
triển khai đối với một mạng có sẵn.
c). Các nhiệm vụ cần triển khai trong giai đoạn tới
(i). Xác định mô hình {
, ,
m m m
A B C
} trong trường hợp cụ thể
đối với mạng viễn thông Bắc Ninh.

(ii). Sử dụng hàm trọng Poisson (trình bày trong chương 2) hay
sử dụng bộ lọc Kalman để cung cấp giá trị đo lường giá trị biến thiên
luồng lưu lượng nhằm xác lập hai ma trận P và Q chứa các giá trị
tương quan và tương quan chéo.
(iii). Xác định các giá trị cụ thể về giới hạn biên độ, giới hạn tốc
độ biến thiên tín hiệu của các dịch vụ tương ứng.
4.5. Kết luận chương
Sau khi hoàn thành việc triển khai mạng MAN-E tại Viễn thông
Bắc Ninh, nhiều dịch vụ mới, tốc độ cao, dịch vụ băng rộng kể cả các
mạng riêng ảo và dịch vụ IPTV đã thoả mãn nhu cầu về chất lượng
dịch vụ của khách hàng. Kết quả đó có thể sử dụng làm mô hình tham
chiếu đối với việc phát triển chung mạng NGN của VNPT. Kết quả
nghiên cứu bước đầu về tính bền vững của mạng trước những dịch vụ
mới cũng được trình bày làm luận cứ để triển khai nghiên cứu tiếp
theo trong giai đoạn tới.