TRUNKING - CẤP ĐỘ DỊCH VỤ

L
O
G
O
www.themegallery.com
TRUNKING ,CẤP ĐỘ DỊCH VỤ
Lê Quang Vũ
Lê Văn Hùng
Nguyễn Cửu Thái Hậu
Trương Ngọc Nhất
L
O
G
O
Contents
Cấp độ dịch vụ
2
Tổng đài nhớ cuộc gọi bị chặn –
Công thức Erlang C
4
Kênh chung
31
Tổng đài không nhớ cuộc gọi bị
chặn – Công thức Erlang B
33
Hiệu suất trung kế
3
5
www.themegallery.com
L
O

G
O
www.themegallery.com

Vì là một hệ thống phục vụ nhiều người dung
ngẫu nhiên nên hệ thống thông tin di động cũng
được thiết kế sao cho phù hợp yêu cầu người sử
dụng, với yêu cầu dịch vụ mà không bị lãng phí
cơ sở hạ tầng đồng thời vẫn tương thích với sự
phát triển trong tương lai khi nhu cầu sử dụng
tăng lên
TRUNG KẾ ,CẤP ĐỘ DỊCH VỤ
L
O
G
O
www.themegallery.com
Kênh chung

Kênh vô tuyến trong thông tin di động được sử
dụng chung lần lượt cho nhiều người giống như
hệ thống trung kế giữa các tổng đài liên lạc hữu
tuyến. Nó được cấp phát khi có yêu cầu và trở
lại là tài sản chung khi cuộc gọi kết thúc, vì vậy
để tiết kiệm cơ sở hạ tầng có thể cho một số ít
kênh mà vẫn phục vụ được khá nhiều người. Lý
thuyết trung kế được đề xướng bởi nhà toán học
Đan Mạch ở thế kỉ 19 nhằm giải quyết tối ưu
vấn đề này. Đơn vị lưu lượng được mang tên
ông là Erlang.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Kênh chung

Lưu lượng : Đại lượng đo phần thời gian có ích trong
một giờ
Ví dụ : Trong một giờ có một cuộc gọi kéo dài 30 phút.
Ta nói lưu lượng cuộc gọi là 0.5 Erlang.

Cường độ lưu lượng : diễn tả lưu lượng trung bình của
người sử dụng.
Ví dụ trong một giờ một người gọi cuộc gọi, mỗi cuộc
gọi kéo dài trung bình H phút. Cường độ lưu lượng sử
dụng sẽ là :
A
u
= .H/60. Nếu có U người sử dụng trong hệ thống
giống nhau, thì lưu lượng tổng cộng của cả hệ thống sẽ
là A=U.A
u
.
λ
λ
L
O
G
O

www.themegallery.com
Cấp độ dịch vụ (GOS)

Bài toán lần lượt dùng chung kênh của nhiều
người là bài toán xác xuất dựa trên lưu lượng
trung bình của cuộc gọi và xác xuất truy cập
của người sử dụng. Vào thời điểm đông nhất
trong ngày, trong tuần hay trong tháng nhiều
người cùng gọi một lúc dẫn đến số kênh truyền
không đáp ứng được có thể làm cuộc gọi bị
chặn. Cấp độ dịch vụ là chỉ số cho biết xác xuất
xảy ra cuộc gọi bị chặn vào lúc cao điểm là bao
nhiêu.
L
O
G
O
www.themegallery.com
Cấp độ dịch vụ (GOS)

Ví dụ : hệ thống AMPS có GOS = 2%, tức là
trong 100 lần người sử dụng tiến hành liên lạc
có thể xảy ra 2 lần cuộc gọi bị chặn( tổng đài
báo hệ thống bận)

Erlang nêu ra công thức liên hệ 3 đại lượng :
Cấp độ dịch vụ (GOS)(hay xác xuất cuộc gọi bị
chặn), số kênh truyền C của hệ thống( ở đây là
số kênh thiết kế cho một tế bào) và lưu lượng
người sử dụng A( lưu lượng tổng cộng trong

một tế bào) đối với 2 loại tổng đài.
L
O
G
O
www.themegallery.com
Tổng đài không nhớ cuộc gọi bị chặn – Công thức
Erlang B
Các giả thiết bổ sung để xây dựng công thức là :

không tính thời gian thiết lập cuộc gọi ;

Người có cuộc gọi bị chặn khi truy cập lần tiếp theo
bình đẳng như những người truy cập khác( ko được ưu
tiên do tổng đài không ghi nhớ các cuộc gọi bị chặn);
 Số người truy cập tuân theo phân bổ Poisson ( tổng số
người dung coi là vô hạn);

Thời gian chiếm kênh của một cuộc gọi phân bố theo
hàm mũ

Có một số hữu hạn kênh được sử dụng

Ta có công thức :
L
O
G
O
www.themegallery.com
Tổng đài không nhớ cuộc gọi bị chặn – Công thức

Erlang B
Ở đó C là số kênh trung kế. A là lưu lượng tổng cộng của hệ
( C và A được tính trong một tế bào ). Pr là xác suất cuộc gọi bị
chặn ( cũng chính là GOS ). Có thể xây dựng mô hình số người
dùng là hữu hạn xong việc tính toán sẽ phức tạp. chỉ cần dựa
vào công thức Erlang B và chú ý rằng khi số người dùng là hữu
hạn xác suất bị chặn sẽ nhỏ hơn kết quả tính theo công thức
này. Người ta xây dựng bảng tính sẵn để tìm kết quả nhanh
chóng hoặc dùng đồ thị tra cứu kết quả. Hình 1 , hình 2
L
O
G
O
www.themegallery.com
Tổng đài không nhớ cuộc gọi bị chặn – Công
thức Erlang B
hình 1
L
O
G
O
www.themegallery.com
Tổng đài không nhớ cuộc gọi bị chặn – Công
thức Erlang B
hình 2
L
O
G
O
www.themegallery.com

Cách giải toán

Lưu lượng : Đại lượng đo phần thời gian có ích trong một giờ
A
u
: Lưu lượng trung bình một người sử dụng
A : Tổng lưu lượng sử dụng
: Số cuộc gọi trong 1 giờ
H : thời gian trung bình mỗi cuộc gọi
GOS : Cấp độ dịch vụ
Pr[ block ] : Xác suất cuộc gọi bị chặn
C : Số kênh truyền
U : Số người sử dụng
λ
H
A
u
.
λ
=
u
AUA .
=
[ ]
GOSblocking =Pr
L
O
G
O
www.themegallery.com

Ví dụ 1

Bao nhiêu người dùng có thể được phục vụ với cấp
độ GOS 5% nếu số kênh trong hệ thống không nhớ
cuộc gọi bị chặn là :
a) 1 b) 5 c) 10 d) 20 e) 100
Biết lưu lương người dùng là 0.1 Erlangs

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 1

(a)

Với C = 1, A
u
= 0.1, GOS = 0.005. Từ hình 1, chúng
ta có được A = 0.005. Vì vậy tổng số người sử dụng
U = A / A
u
= 0.005 / 0.1 = 0.05 người sử dụng. Tuy
nhiên, trên thực tế một người sử dụng có thể được
hỗ trợ trên một kênh. Vì vậy, U = 1.

L
O
G

O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 1

(b)

Với C = 5, A
u
= 0.1, GOS = 0,005. Từ hình 2.6
chúng ta có được A = 1.13. Vì vậy tổng số
người sử dụng U = A/ A
u
= 1.13/0.1 = 11
người sử dụng.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 1

(c)

Với C = 10, A
u
= 0.1, GOS = 0.005. Từ hình 2.6
chúng ta có được A = 3.96. Vì vậy, tổng số người sử
dụng U = A / A
u

= 3.96 / 0.1 = 39 người.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 1

(d)

Với C = 20, A
u
= 0.1, GOS = 0.005. Từ hình 2.6
chúng ta có được A = 11.10. Vì vậy tổng số người
sử dụng U = A / A
u
= 11.1 / 0.1 = 110 người sử dụng.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 1

(e)

Với C = 100, A
u

= 0.1, GOS = 0.005. Từ hình 2.6
chúng ta có được A = 80.9. Vì vậy, tổng số người sử
dụng U = A / A
u
= 80.9 / 0.1 = 809 người sử dụng.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 1
L
O
G
O
www.themegallery.com
Ví dụ 2

Một khu vực đô thị có dân số 2 triệu dân. Ba nhà cạnh tranh
mạng lưới liên lạc trung kế điện thoại di động (hệ thống A,
B, và C) cung cấp dịch vụ di động trong lĩnh vực này. Một
hệ thống có 394 tế bào với 19 kênh, hệ thống B có 98 tế bào
với 57 kênh, và hệ thống C có 49 tế bào, với 100 kênh. Tìm số
lượng người sử dụng có thể được hỗ trợ ở mức 2% chặn nếu
mỗi người sử dụng trung bình 2 cuộc gọi mỗi giờ tại một thời
gian cuộc gọi trung bình 3 phút. Giả sử rằng tất cả ba hệ
thống liên lạc trung kế hoạt động ở công suất tối đa, tính
toán tỷ lệ thâm nhập thị trường của mỗi nhà cung cấp dịch
vụ di động.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 2

Hệ Thống A

GOS = 2% = 0,02

Số kênh trên một tế bào được sử dụng trong hệ
thống C=19

Lưu lượng cho mỗi người dùng

A
u
= 2 x (3 / 60) = 0.1 Erlangs
λλ
H
A
u
.
λ
=
L
O
G

O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 2


GOS = 0,02 và C = 19, từ biểu đồ Erlang B, tổng lưu
lượng truy cập thực, A, thu được 12 Erlangs.

Vì vậy, số lượng người sử dụng cho mỗi tế bào là : U
= A / A
u
= 12/0.1 = 120.

Vì có 394 tế bào, tổng số thuê bao có thể được hỗ trợ
bởi hệ thống là tương đương với 120 x 394 = 47280.

L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 2

Hệ Thống B

GOS = 2% = 0,02

Số kênh trên một tế bào được sử dụng trong hệ
thống, C = 57


Lưu lượng cho mỗi người dùng,

A
u
= 2 x (3 / 60) = 0.1 Erlangs
λλ
H
A
u
.
λ
=
L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 2


Đối với GOS = 0,02 và C = 57, từ biểu đồ Erlang B,
tổng lưu lượng truy cập thực, A, thu được 45
Erlangs.

Vì vậy, số lượng người sử dụng trên tế bào là U =
A / A
u
= 45 / 0.1 = 450.

Vì có 98 tế bào, tổng số thuê bao có thể được hỗ trợ

bởi hệ thống B là tương đương với 450 x 98 = 44100.
L
O
G
O
www.themegallery.com
Cách giải ví dụ 2

Hệ Thống C

GOS = 2% = 0,02

Số kênh trên một tế bào được sử dụng trong hệ
thống, C = 100

Lưu lượng cho mỗi người dùng,

A
u
= 2 x (3 / 60) = 0.1 Erlangs
λλ
H
A
u
.
λ
=