Qui hoạch mạng viễn thông vti đến năm 2010

Luận văn tốt nghiệp K.11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

MỤC LỤC
Chương I TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG ..............................................1
I. Cấu trúc một hệ thống viễn thông....................................................................1
1. Thiết bị đầu cuối ..........................................................................................1
2. Thiết bị chuyển mạch ..................................................................................1
3. Thiết bị truyền dẫn. ......................................................................................1
II. Các loại cấu hình mạng....................................................................................1
1. Mạng hình sao .............................................................................................1
2. Mạng hình lưới ............................................................................................1
3. Mạng hỗn hợp .............................................................................................1
III. Các phương pháp tổ chức mạng ......................................................................2
1. Tổ chức phân cấp.........................................................................................2
2. Định tuyến ...................................................................................................2
3. Các dạng của mạch ......................................................................................3
4. Đánh số ........................................................................................................ 4
5. Báo hiệu .......................................................................................................5
Chương II NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ LƯU LƯỢNG VIỄN THÔNG .....................8
I. Những lý thuyết về lưu lượng viễn thơng ........................................................8
II. Tính chất thống kê của lưu lượng ....................................................................8
III. Đánh giá lưu lượng ........................................................................................10
Chương III NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ BIẾN ĐỘNG LƯU LƯỢNG....................11
I. Khái niệm lưu lượng và đơn vị Erlang ..........................................................11
II. Sự biến động lưu lượng và khái niệm giờ bận ...............................................13
III. Khái niệm tắt nghẽn .......................................................................................15
IV. Quá trình phát sinh lưu lượng và phản ứng của các thuê bao.......................16
Chương IV KHẢO SÁT CÁC TIẾN TRÌNH ĐẾN .................................................18
I. Tổng quát .......................................................................................................14

II. Tiến trình Poisson ..........................................................................................20
III. Hệ thống tổn thất Erlang, công thức Erlanng.................................................24
IV. Hệ thống tổn thất nhiều chiều ........................................................................32
Chương V BIỂU DIỄN MẠNG BẰNG MƠ HÌNH TỐN HỌC ..........................36
I. Biểu diễn mạng bằng sơ đồ Graph.................................................................36
II. Các thuật toán cơ bản.....................................................................................40
III. Các thuật toán thiết kế mạng tập trung ..........................................................47
IV. Tối ưu hóa mạng hình lưới.............................................................................54
V. Độ tin cậy của mạng.......................................................................................57
Qui họach Mạng viễn thông VTI năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

i


Luận văn tốt nghiệp K.11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Chương VI ĐẠI CƯƠNG VỀ QUY HOẠCH MẠNG VIỄN THÔNG..................59
I. Giới thiệu.........................................................................................................59
1. Khái niệm quy hoạch mang.........................................................................59
2. Những yếu tố quyết định trong quy hoạch mang........................................59
3. Quy trình hoạch định mạng.........................................................................60
4. Xác định nhu cầu sử dụng ..........................................................................60
5. Xác định mục tiêu ......................................................................................62
6. Xác định mục tiêu chất lượng truyền thông ...............................................63
II. Dự báo lưu lượng ..........................................................................................64
1. Giới thiệu ....................................................................................................64

2. Sự biến thiên của lưu lương ........................................................................66
3. Quy trình dự báo lưu lượng.........................................................................67
4. Các phương pháp dự báo lưu lượng ...........................................................61
III. Dự báo xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ viễn thông ................... 69
1. Xu hướng phát triển mạng viễn thông .......................................................69
2. Xu hướng phát triển các dịch vụ viễn thơng .............................................72
3. Một số mơ hình cấu trúc mạng thế hệ sau của các tổ chức viễn thông ......72
4. Mô hình cấu trúc mạng viễn thơng thế hệ sau ...........................................75
Chương VII QUI HOẠCH TỔNG ĐÀI ...................................................................77
I. Giới thiệu........................................................................................................77
II. Phương pháp qui hoạch vị trí tổng đài ...........................................................77
1. Phân chia vùng tổng đài ..........................................................................77
2. Khái niệm về qui hoạch tổng đài.............................................................77
2.1 Thành phần của việc qui hoạch tổng đài .................................................77
2.2 Những xem xét trong triển khai qui hoạch tổng đài................................77
2.3 Xử lý trạng thái ban đầu ..........................................................................78
2.4 Phân bố mật độ nhu cầu...........................................................................78
3.
3.1
3.2
3.3
3.4

Chi phí thiết bị .........................................................................................79
Chi phí các đường dây thuê bao ..............................................................79
Chi phí các đường trung kế nội hạt .........................................................79
Chi phí các tổng đài.................................................................................79
Chi phí cần thiết đối với thiết bị ..............................................................80

4.

4.1
4.2
4.3

Phương pháp tối ưu xác định vị trí tổng đài ...........................................80
Trình tự quyết định vùng tổng đài...........................................................80
Quyết định về vùng tổng đài tơi ưu .........................................................81
Các trình tự đối vời việc đặt trạm tổng đài..............................................81

III. Tính tốn mạch ....................................................................................................82
1. Giới thiệu .......................................................................................................82
Qui họach Mạng viễn thông VTI năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

ii


Luận văn tốt nghiệp K.11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

2. Khái niệm cơ bản về tính tốn mạch .............................................................83
3. Tính tốn mạch ngang....................................................................................83
3.1 Cấp mạch ngang ......................................................................................83
3.2 Điều kiện để cấp mạch ngang..................................................................84
4. Tính tốn mạch cơ bản...................................................................................85
4.1 Cung cấp mạch cơ bản .............................................................................85
4.2. Tính tốn mạch cơ bản............................................................................85
Chương VIII QUI HOẠCH MẠNG TRUYỀN DẪN ............................................87

I.

Giới thiệu............................................................................................................87

II. Cấu hình mạng truyền dẫn..................................................................................87
1. Các yêu cầu về cấu hình đối với mạng truyền dẫn ........................................87
2. Hiệu quả kinh tế .............................................................................................87
2.1 Độ tin cậy .................................................................................................87
2.2 Chất lượng truyền dẫn..............................................................................88
2.3 Cấu hình mạng đơn giản ..........................................................................88
3. Các dạng cơ bản của mạng truyền dẫn ..........................................................88
3.1 Mạng truyền dẫn kiểu sao ........................................................................88
3.2 Mạng truyền dẫn kiểu lưới.......................................................................88
3.3 Mạng truyền dẫn đấu nối theo kiểu vòng.................................................89
3.4 Mạng truyền dẫn kiểu thang.....................................................................89
4. Các cấp độ truyền dẫn....................................................................................89
III. Định tuyến ..........................................................................................................89
1. Khái niệm định tuyến.....................................................................................89
2. Các xem xét cho q trình định tuyến ...........................................................90
IV. Tạo nhóm kênh ...................................................................................................90
1. Khái niệm tạo nhóm kênh ..............................................................................90
1.1 Tạo nhóm kênh cho mỗi phân kênh .........................................................90
1.2 Tạo nhóm kênh cho mỗi phần truyền dẫn ................................................90
1.3 Lớp và các giai đoạn tạo nhóm.................................................................91
V. Điều chỉnh độ tin cậy của mạng truyền dẫn .......................................................91
1. Các cách để đảm bảo độ tin cậy của các tuyến truyền dẫn............................91
1.1 Định tuyến kép ........................................................................................91
1.2 Đa định tuyến...........................................................................................91
2. Tính tốn số kênh rỗi .....................................................................................91
VI. Tiêu chuẩn ứng dụng và lựa chọn hệ thống truyền dẫn .....................................92

1. Phạm vi ứng dụng của hệ thống truyền dẫn...................................................92
Qui họach Mạng viễn thông VTI năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

iii


Luận văn tốt nghiệp K.11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

2. Lựa chọn hệ thống truyền dẫn bằng các tiêu chuẩn ứng dụng ......................93
3. Quyết định hệ thống truyền dẫn.....................................................................93
3.1 Các điều kiện môi trường...............................................................................93
3.2 Phối hợp với các kế hoạch tương lai..............................................................94
3.3 Hiệu quả kinh tế, độ tin cậy, khả năng bảo dưỡng ........................................94
VII.Lựa chọn đường truyền dẫn cáp sợi quang ........................................................94
1. Lưa chọn tuyến ..............................................................................................94
2. Khảo sát tuyến................................................................................................94
3. Chuẩn bị thiết kế trạm lặp và nghiên cứu kinh tế. .........................................94
3.1 Chuẩn bị khoảng cách thiết kế trạm lặp
3.2 Nghiên cứu kinh tế.........................................................................................94
Chương IX HOẠCH ĐỊNH MẠNG VTI ĐẾN NĂM 2010....................................96
I.
1.
2.
3.

Mục tiêu phát triển các dịch vụ viễn thông quốc tế................................96

Dịch vụ thoại qua PSTN ................................................................................96
Dịch vụ thoại qua Internet..............................................................................96
Dịch vụ phi thoại ...........................................................................................96
3.1 Dịch vụ thuê kênh riêng..............................................................................96
3.2 Dịch vụ ISDN .............................................................................................96
3.3 Dịch vụ phát hình quốc tế...........................................................................97
3.4 Dịch vụ VSAT ............................................................................................97
3.5 Các dịch vụ khác.........................................................................................97

II. Kế hoạch quy hoạch mạng giai đoạn 2003-2010 ..................................99
1. Cấu trúc tổng thể mạng lưới viễn thông VTI gia đoạn 2003-2010
2. Mạng chuyển mạch PSTN .............................................................................99
2.1 Năng lực và cấu trúc mạng hiện tai..........................................................99
2.2 Năng lực và cấu trúc mạng chuyển mạch giai đoạn 2003-2010 ..............99
2.3 Mạng báo hiệu CSS7..............................................................................104
2.3.1 Phần mạng báo hiệu CSS trong nước ..........................................104
2.3.2 Phần báo hiệu CSS7 quốc tế .......................................................107
2.4 Quy hoạch mạng VoIP .........................................................................110
2.4.1 Thực trạng mạng VoIP quốc tế ...................................................110
2.4.2 Quy hoạch mạng VoIP quốc tế ....................................................110
3. Mạng truyền dẫn trong nước .......................................................................115
3.1 Các tuyến truyền dẫn tại Trung tâm VTQT khu vực 1 ..........................115
3.2 Các tuyến truyền dẫn tại Trung tâm VTQT khu vực 2 .........................116
3.3 Các tuyến truyền dẫn tại Trung tâm VTQT khu vực 3 .........................117
3.4 Nhu cầu cấp dung lượng trên tuyến trục Bắc Nam ...............................118
3.5 Thiết bị đấu nối chéo..............................................................................118
3.6 Thiết bị tại các trạm ITMC ...................................................................119
4. Các hệ thống cáp quang quốc tế .................................................................120
4.1 Tuyến cáp biển TVH .............................................................................120
4.2 Tuyến cáp quang CSC ...........................................................................120

Qui họach Mạng viễn thông VTI năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

iv


Luận văn tốt nghiệp K.11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

4.3 Tuyến cáp biển SE-ME-WE-3 ..............................................................121
4.4 Tuyến cáp quang HCM-Pnông Pênh ....................................................121
4.5 Dung lượng các tuyến cáp biển kéo dài ................................................121
4.6 Tuyến cáp biển C2CCN ........................................................................122
4.7 Các phương án khác để nâng cao dung lượng truyền dẫn quốc tế .......123
5. Các trạm thông tin vệ tinh mặt đất ..............................................................124
5.1 Trung tâm TTVT Quế Dương................................................................124
5.2 Trạm Hoa Sen -01 ..................................................................................125
5.3 Trung tâm TTVT Bình Dương ..............................................................125
5.4 Đài MĐTTVT Hồ Chí Minh .................................................................125
6. Các mạng dịch vụ.........................................................................................125
6.1 Hệ thống VSAT ....................................................................................125
6.2 Mạng thuê kênh riêng ...........................................................................127
6.3 Mạng thu hình quốc tế ..........................................................................128
7. Các hệ thống hỗ trợ quản lý khai thác ........................................................131
7.1 Trung tâm bảo dưỡng khai thác mạng lưới............................................131
7.2 Trung tâm tin học và tính cước VTQT .................................................131
Bảng biểu và sơ đồ .................................................................................................147
Chương X MÔ PHỎNG V À ĐÁNH GIÁ MẠNG .............................................148

I. Giới thiệu và ứng dụng phần mềm mô phỏng Extend v6....................................148
1. Khảo sát hệ thống hàng đợi M/M/1...............................................................148
2. Mô phỏng định tuyến theo mức ưu tiên .......................................................150
3. Định tuyến theo giá trị hàng đợi nhỏ nhất ....................................................152
II. Giới thiệu phần mềm công cụ Qui hoạch mạng PLATON ................................153
III.Ứng dụng phần mềm PLATON để mô phỏng qui hoạch mạng VTI.................154
Các kết quả mô phỏng ............................................................................................155
Kết luận ...................................................................................................................160
Lời cảm ơn ..............................................................................................................162
Tài liệu tham khảo ..................................................................................................163

Qui họach Mạng viễn thông VTI năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

v


Luận văn tốt nghiệp K.11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Abstract
The international communication network of Viet Nam has been passed large technology
revolution, which is technology changing from analog to digital and growth of
telecommunication infrastructure since 1986. At present, the VTI network is large
enough and can meet demand of international telecommunication service in Vietnam.
However, in recent time using demand of telcommunication services has
been complicated as well new technology moving, such as
-The explosive growth multimedia persional computing and the Word Wide Web

-The deregulation of the telecommunications industry opening the door to new
access network technologies (digital cellular systems, cable modems, high-speed
DSL modems, direct broadcat satelite systems, satelite consentellation networks,
broadband wireless cable) that will cause telecommunictions infrastructure to
migrate towards a more flexible packet-based backbone network technology.
-The exploision in available bandwidth due to optical transmission technology
-The emergence of the Internet suite of protocols as the primary means for
providing ubiquitous connectivity across the emerging network of network
-The data traffic is more and more predominant than voice traffic ditacting that
future network will be designed for data, and that telephone oice service must eventually
operate - possibly solvely - over the Internet.
So that “the Planning of the VTI network to the year of 2010” is the problem which need
to set up and solution. It makes the important role of support strategy object of provider
and responding of the demand of using the international telecommunication services in
Viet Nam.
Because of limited time and availability of collecting of database information,
This contend of this thesis consist of theories of network planing such as concepts and
analysis of delay and lost , reliability of network, the problems relating to traffic, routing.
Study some of algorithms to design the general network models. Base on data collecting
analysis the present VTI network.
Additionally, studying using technologies and the trend of developing new technologies.
Comblie with analysis of service demands toward 2010 in order to define which new
techonlogies are necessary to support the netwok or replace.
In term of studying, proposing the VTI network model to 2010. Analysis and estimate
some features eventually.

Qui họach Mạng viễn thông VTI năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

vi


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

CHƯƠNG I

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG

I. CẤU TRÚC MỘT HỆ THỐNG VIỄN THƠNG

Một hệ thống viễn thơng bao gồm thiết bị đầu cuối, thiết bị chuyển mạch và thiết bị
truyền dẫn.
1.Thiết bị đầu cuối:
Giao tiếp giữa một mạng với người hay máy móc. Thiết bị đầu cuối chuyển đổi
thơng tin và trao đổi các tín hiệu điều khiển với mạng lưới.
2.Thiết bị chuyển mạch:
Thiết lập một đường truyền dẫn giữa các thuê bao hay đầu cuối. Thiết bị chuyển
mạch giúp đường truyền dẫn được chia xẻ và khai thác mạng lưới hiệu quả.
3.Thiết bị truyền dẫn:
Kết nối thiết bị đầu cuối với hoặc giữa các tổng đài. Thiết bị truyền dẫn có thể là
hữu tuyến sử dụng cáp kim loại, cáp quang... hoặc vơ tuyến sử dụng sóng vơ
tuyến... Người ta cũng có thể phân loại thành thiết bị truyền dẫn thuê bao như cáp
kim loại, cáp quang sử dụng cho các đường dây thuê riêng hoặc thông tin số đa dịch
vụ, thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp, gồm hệ thống cáp đồng trục, cáp quang, hệ
thống vi ba, thông tin vệ tinh...
II. CÁC LOẠI CẤU HÌNH MẠNG

1.Mạng hình sao:
Là hệ thống mạng mà các tổng đài nội hạt được kết nối với tổng đài chuyển tiếp
hoặc tổng đài cửa ngõ. Mạng hình sao thích hợp cho những nơi mà chi phí truyền
dẫn cao hơn chi phí chuyển mạch hoặc dùng cho mạng được phân cấp.
2.Mạng hình lưới:
Là hệ thống mạng mà tất cả tổng đài được nối trực tiếp với nhau. Khi số lượng tổng
lớn hơn (n) thì số đường kết nối tăng mạnh với tỉ lệ (n2) Mạng hình lưới thích hợp
cho một số lượng tổng đài tập trung trong một vùng nhỏ hoặc khi lưu lượng giữa
các tổng đài lớn và số mạch là quá lớn. Về chi phí thì thích hợp cho nơi mà tại đó
chi phí chuyển mạch cao hơn chi phí truyền dẫn.
3.Mạng hỗn hợp:
Sử dụng được các ưu điểm của các mạng hình sao và hình lưới. Trong mạng hỗn
hợp, khi lưu lượng giữa các tổng đài nội hạt nhỏ, cuộc gọi giữa các tổng đài qua
một tổng đài chuyển tiếp, khi lưu lượng lớn các tổng đài được nối trực tiếp với
nhau. Điều này cho phép sử dụng hiệu quả các thiết bị chuyển mạch và truyền dẫn
góp phần tăng độ tin cậy trong toàn mạng lưới.Tùy thuộc vào nhu cầu và địa hình
mà ta chọn cấu hình mạng thích hợp.

1
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

I BM

I BM

IBM
IBM

IBM

Hình 1.1: Cấu hình mạng cơ bản
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC MẠNG

1. Tổ chức phân cấp:
Khi mạng trở nên lớn về phạm vi hoặc phức tạp hơn do xuất hiện nhiều nhà cung
cấp thì việc phân cấp mạng là cần thiết. Các tổng đài nội hạt trong vùng được kết
nối với tổng đài cấp trên của nó, và được xem như các trung tâm cơ sở. Khi phạm
vi rộng hơn, các trung tâm cơ sở được kết nối với các tổng đài chuyển tiếp cấp cao
hơn hay trung tâm cấp cao.
Trong tổ chức phân cấp này, cấp tổng đài mỗi lớp được gọi là cấp office, vùng
đảm trách được gọi là Zone.

Vùng khác

Tổng đài nội hạt

Trung tâm cấp 2

Trung tâm cơ sở

Hình 1.2: Khái niệm về tổ chức phân cấp
Mạng viễn thơng Việt Nam hiện nay nói chung được phân làm 4 cấp tổng đài, đó
là :

-Tổng đài quốc tế (TĐ gateway)
-Tổng đài transit quốc gia (TĐ Toll)
-Tổng đài transit vùng (TĐ Tandem)
-Tổng đài nội hạt. (TĐ local)
Để tăng chất lượng chuyển mạch, xu hướng trong tương lai chỉ còn 3 cấp tổng đài:
Tổng quốc tế, tổng đài transit vùng và tổng đài nội hạt.
2. Định tuyến:
Trong phạm vi rộng hai tổng đài nội hạt hoặc cửa ngõ được nối với nhau bằng
nhiều đường, việc lựa chọn đường kết nối giữa chúng được gọi là định tuyến. Sự
định tuyến của một tổng đài phụ thuộc vào tình hình lưu lượng hiện hành hoặc chi
phí kết nối. Có hai mơ hình định tuyến là định tuyến cố định, trong đó hướng
2
Qui hoạch mạng viễn thơng VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

chuyển luồng lưu lượng được xác định trước giữa hai tổng đài và định tuyến luân
phiên, trong đó hướng chuyển lưu lượng tùy thuộc vào tình hình lưu lượng hiện
hành theo mức ưu tiên khác nhau.

Hình 1.3: Khái niệm về định tuyến thay thế
Nhờ định tuyến, mỗi cuộc gọi được thiết lập trên mạng sẽ có một đường dẫn
riêng. Với cấu hình tơpơ, định tuyến sẽ giúp chọn được đường dẫn tốt nhất qua
các nút mạng (tổng đài), đường kết nối (các tuyến truyền dẫn) trên mạng. Những
đường dẫn tốt nhất sẽ phụ thuộc vào các thuật toán khác nhau về định tuyến.

Định tuyến là một trong những thành phần quan trọng để duy trì mạng lưới. Trong
trường hợp lưu lượng phát sinh thay đổi, chúng ta có thể thiết kế lại mạng lưới
bằng cách chuyển đổi lưu lượng từ tuyến này sang tuyến khác. Đây là một trong
những phương pháp hữu hiệu, nhanh chóng với chi phí thấp để thiết kế lại mạng
mà không phải lắp đặt hay di dời bất kỳ thành phần nào xét về yếu tố vật lý.
Hiện nay việc định tuyến lưu lượng chiều đi trên mạng viễn thông quốc tế được
được thực hiện theo phương pháp định tuyến thay thế, gồm có ba hướng chọn là
01 hướng trực tiếp và 02 hướng gián tiếp với mức độ ưu tiên khác nhau.
3. Các dạng của mạch
Trên quan điểm tổ chức mạng lưới, các mạch có thể phân theo chức năng thành
các mạch cơ bản và mạch ngang hoặc phân theo chức năng thay thế thành mạch
cuối và mạch sử dụng cao.
3.1 Mạch cơ bản
Là các tuyến kết nối một tổng đài cấp cao hơn đến một tổng đài cấp thấp hơn;
hoặc kết nối giữa các tổng đài cấp cao nhất.
3.2.Mạch ngang
Nối trực tiếp các tổng đài khơng cần quan tâm đến cấp của tổng đài. Thường
thì mạch ngang được thiết lập ở những nơi mà khối lượng lưu lượng giữa các
tổng đài lớn.
3.3 Mạch cuối
Mạch dạng này không được định tuyến thay thế khi tất cả các mạch của tuyến
bị chiếm. Thường mạch cơ bản là mạch cuối.
3.4 Mạch sử dụng cao
Mạch sử dụng cao cho phép định tuyến thay thế khi tất cả các mạch của tuyến
bị chiếm. Thông thường, các mạch ngang là các mạch sử dụng cao.

3
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

4. Đánh số:
Các thuê bao của tổng đài chuyển mạch tự động cần được đánh số để nhận dạng
bên được gọi; ngồi ra cịn được dùng để tính cước.
Các u cầu cho việc đánh số:
-Đối với người dùng phải dễ nhớ và dễ sử dụng.
-Không cần thiết thay đổi qua một thời gian.
-Định tuyến và tính cước dễ dàng.
-Dễ dàng đưa ra các dịch vụ mới.
Đánh số được phân thành hệ thống đánh số đóng, trong đó tồn bộ mạng lưới
được xem như một vùng đánh số, mỗi thuê bao có số riêng của mình với các chữ
số như nhau.
Cịn trong hệ thống đánh số mở, các thuê bao thuộc các vùng đánh số khác nhau
có thể được kết nối bằng cách thêm một tiền tố trung kế hay mã trung kế trước đó.
Cấu tạo số quốc gia:
Tiền tố trung kế + mã trung kế + mã tổng đài + số trạm
Theo khuyến nghị của ITU-T, tiền tố trung kế là “0”
Cấu tạo số quốc tế:
Tiền tố quốc tế + mã nước + mã trung kế + mã tổng đài + số trạm
Các khuyến nghị của ITU-T về cấu trúc địa chỉ như sau:
Bảng 1.1: ITU-T E.163
Mã quốc gia (CC)
Mã trung kế (TC) Số thuê bao (SN)
1-3 chữ số
Nhiều nhất 11 chữ số (gọi trong nước)

Nhiều nhất 12 chữ số (gọi quốc tế)
Bảng 1.2: ITU-T E.164
(Đối với khuôn dạng PSTN. E.164 khác E.163 ở chỗ nơi đến của mạng quốc gia
(NDC) thay cho mã trung kếTC).
Mã quốc gia (CC)
Mã nơi đến (NDC) Số thuê bao (SN)
1-3 chữ số
Nhiều nhất 14 chữ số (gọi trong nước)
Nhiều nhất 15 chữ số (gọi quốc tế)
Bảng 1.3: Mạng chuyển mạch số liệu công cộng (ISDN) X21:
Mã số liệu quốc gia
Số đầu cuối mạng
Chữ số mạng (N)
(DCC)
(NTN)
3 chữ số
10 chữ số
Mã nhận dạng số liệu (DNIC)
Bảng 1.4: Mạng chuyển mạch gói
(DNIC) Mã định tuyến (RC) Mã nội hạt (LC)
1-4 chữ
5-7 chữ số
8-12 chữ số

Địa chỉ con (SA)
13-14 chữ số
4

Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Theo khuyến nghị ITU-T, tiền tố quốc tế là “00”, danh sách mã nước theo tiêu
chuẩn E.163. Trên thế giới được chia làm nhiều vùng, mỗi vùng đưa ra một mã số
duy nhất. Mỗi đất nước trong một vùng có mã vùng là chữ số đầu tiên của mã
quốc gia đó.
Kết hợp mã quốc gia và số quốc gia được gọi là số quốc tế. Vì chữ số của số quốc
tế có một ảnh hưởng rất lớn đến tổng đài của mỗi quốc gia, nên ITU-T khuyến
nghị rằng nó khơng vượt quá 12 chữ số. Ngoài ra ITU-T cũng khuyến nghị rằng
độ dài số ISDN quốc tế lớn nhất nên là 15 chữ số.
Đối với mạng PSTN, hiện nay mã quốc gia của việt Nam là 84, số mã trung kế(mã
tỉnh, thành phố) nhiều nhất là 3 chữ số và số thuê bao là 8. Như vậy chiều dài số
điện thoại là 12 chữ số.
5. Báo hiệu
với sự phát triển công nghệ chuyển mạch, truyền dẫn và sự thay đổi các dịch vụ thông
tin liên lạc, một vài dạng báo hiệu đã thay đổi.
Những yêu cầu đối với báo hiệu:
-Dung lượng thơng tin đủ.
-Trễ thời gian truyền tín hiệu nhỏ nhất.
-Các tín hiệu báo hiệu ổn định và khơng lỗi.
-Đường truyền tín hiệu được thiết kế hiệu quả.
-Kết nối giữa các mạng trôi chảy thông qua các tiêu chuẩn báo hiệu.
5.1 Báo hiệu đường dây thuê bao:
Trong báo hiệu đường dây thuê bao, tín hiệu giám sát được gởi đi bởi sự phân
cực ON/OFF của dịng DC, và tín hiệu địa chỉ được gởi đi bởi tín hiệu xung

quay số (DP) hoặc tín hiệu tổ hợp tần số tư ơ ng ứ ng mã số (PB).

Hình 1.4: Các dạng tín hiệu báo hiệu thuê bao
5.2 Báo hiệu giữa các tổng đài
Bao gồm báo hiệu kênh kết hợp và báo hiệu kênh chung
a. Báo hiệu kênh kết hợp: Tín hiệu được gởi và nhận trong mỗi mạch tiếng.
Do đó, mỗi mạch tiếng phải có chức năng báo hiệu. Trong báo hiệu kênh
kết hợp, tín hiệu được gởi và nhận trong khoảng thời gian trước cuộc gọi
nên các tín hiệu phức tạp khơng thể gởi đi, mặt khác làm ảnh hưởng đến
chất lượng truyền dẫn tiếng. Hiện nay hệ thống báo hiệu còn sử dụng là R2,
C5.
5
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

b. Báo hiệu kênh chung: Tín hiệu báo hiệu được truyền một cách độc lập với
mạch tiếng và qua một tuyến báo hiệu chuyên biệt nên có thể truyền đi
trong thời gian đàm thoại. Để đảm bảo chất lượng mạng lưới, người ta luôn
dùng hai mạng báo hiệu song song cho một mạng truyền thông. Hiện nay
trên thế giới đang dùng phổ biến hệ thống báo hiệu C7. Trong tương lai
mạng viễn thơng quốc tế Việt Nam cũng sẽ chuyển tồn bộ sang dạng báo
hiệu C7.

Hình 1.5: Báo hiệu kênh kết hợp

Hình 1.6 Báo hiệu kênh chung

Hình 1.7: Cấu trúc phân lớp của tín hiệu C7
STP: Nút chuyển tiếp báo hiệu - Signalling Transfer Point
SP: Nút báo hiệu – Signalling Point
*Tín hiệu C7 được chia làm 4 lớp
-Lớp 1: Bao gồm các chức năng liên kết dữ liệu vật lý
6
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

-Lớp 2: Bao gồm các chức năng điều khiển liên kết
-Lớp 3: Bao gồm chức năng điều khiển mạng
-Lớp 4: Các chức năng của người ử dụng
Từ lớp 1 đến lớp 3 tạo thành phần chuyển tải thông tin (Message Transfer
Part- MTP), được sử dụng để truyền những thông tin báo hiệu giữa những
người sử dụng. Ngồi ra cịn có các chức năng tăng độ tin cậy của mạng như:
-Xử lý sai
-Cấu hình lại mạng khi mạng có sự cố.
-Mang tin điệp giới hạn (discrimination), phân bố và định tuyến.
Trong khi lớp 4 chứa các phần nhân tố sử dụng khác nhau như ISDN User Part
(ISUP), Telephone User Part (TUP), Mobile Telephone User Part (MUP).
c. Cấu trúc phân cấp mạng báo hiệu C7

Hiện nay mạng báo hiệu C7 ở Việt Nam được được phân cấp như sau:
-Cấp 1: Bao gồm các điểm chuyển tiếp báo hiệu quốc tế
-Cấp 2: Bao gồm các điệm chuyển tiếp báo hiệu quốc gia.
-Cấp 3: Bao gồm các điểm báo hiệu nội hạt (host).

Hình 1.8: Cấu trúc phân lớp hệ thống báo hiệu C7.
5.3 Những thuận lợi khi sử dụng hệ thống báo hiệu kênh chung
-Cấu trúc theo khối và được phân lớp nên cho phép mở rộng nhanh và dễ dàng
thiết bị mới.
-Có thể cấu hình tự động mạng báo hiệu, độc lập với mạng truyền thơng.
-u cầu về phần cứng ít hơn so với hệ thống báo hiệu kênh kết hợp.
-Không cần môi trường truyền dẫn riêng biệt cho các tín hiệu đường dây và thơng
tin.
-Cho phép gởi đi số lượng tín hiệu báo hiệu lớn hơn.

7
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

CHƯƠNG II NHỮNG KHÁI NIỆM VỀ LƯU LƯỢNG VIỄN THÔNG
I. NHỮNG LÝ THUYẾT VỀ LƯU LƯỢNG VIỄN THÔNG

Là lý thuyết áp dụng các lý thuyết của toán học xác suất và lý thuyết sắp hàng để giải
quyết các bài toán lập kế hoạch, đánh giá năng lực, khả năng vận hành và duy trì các

hệ thống viễn thơng. Nói một cách khác, lý thuyết lưu lượng là một môn lập quy
hoạch vận dụng kết hợp các công cụ như các tiến trình ngẫu nhiên, lý thuyết sắp
hàng và mơ phỏng số để nghiên cứu sự vận hành hệ thống viễn thông.
Lưu lượng viễn thông (gọi tắt là lưu lượng) bao hàm tất cả các loại lưu lượng thông
tin số liệu và lưu lượng viễn thơng, ví dụ như: thoại, số liệu, dữ liệu, hình ảnh, video.
Do vậy, lý thuyết sẽ được minh hoạ tồn bộ trên cơ sở các ví dụ về hệ thống viễn
thơng và thơng tin số liệu.
Mục đích của lý thuyết lưu lượng là bằng các công cụ toán học làm cho lưu lượng đo
đếm được một cách minh bạch để thiết lập mối quan hệ giữa năng lực và cấp độ dịch
vụ của hệ thống sao cho lý thuyết trở thành một cơng cụ, nhờ đó lập được kế hoạch
đầu tư”.
Nhiệm vụ của lý thuyết lưu lượng là: Với một nhu cầu lưu lượng dự báo trong tương
lai, với một cấp độ dịch vụ định trước và các thành phần năng lực của hệ thống, phải
thiết kế các hệ thống sao cho có hiệu quả kinh tế nhất. Hơn nữa, lý thuyết lưu lượng
cũng phải định ra được các phương pháp kiểm soát để các cấp độ dịch vụ mục tiêu
được đáp ứng thoả đáng các ứng cứu khẩn cấp khi hệ thống quá tải hoặc gặp sự cố kỹ
thuật.
Điều này địi hỏi phải có phương pháp dự báo nhu cầu, phương pháp tính tốn khả
năng của các hệ thống và mô tả các biện pháp định lượng cấp độ dịch vụ.
Khi áp dụng lý thuyết trong thực tiễn, một loạt các vấn đề liên quan đến tính tốn
ngắn hạn và dài hạn được cần giải quyết. Các quyết định ngắn hạn như xác định số
lượng kênh truyền dẫn trong một nhóm trung kế, số lượng điện thoại viên ở tổng đài
nhân công, số mạch điện chức năng… Các quyết định dài hạn như: việc phát triển và
mở rộng mạng lưới thông tin số liệu hoặc mạng viễn thông; kế hoạch đặt mua và phát
triển mạng cáp; hệ thống thiết bị truyền dẫn hoặc tổng đài chuyển mạch.
II. TÍNH CHẤT THỐNG KÊ CỦA LƯU LƯỢNG

Sự xuất hiện và tồn tại nhu cầu thông tin viễn thông là các sự kiện ngẫu nhiên. Do
vậy lưu lượng các cuộc gọi thường được mơ hình hố nhờ các tính chất thống kê của
q trình ngẫu nhiên. Chỉ có các đo lường thực nghiệm trên hệ thống mới có thể

khẳng định được tính sát thực của mơ hình lý thuyết. Mơ hình tốn học được xây
dựng trên cơ sở hiểu biết chắc chắn về lưu lượng. Sau đó, các tính chất được nghiên
cứu và đem so sánh với các số liệu đo được. Nếu kết quả khơng phù hợp thì một chu
trình điều chỉnh cần phải làm lại.

8
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Hình 2.1: Lưu lượng trung bình theo tháng giao động quanh giá trị 1
Để tiện nghiên cứu, tồn bộ tính chất lưu lượng được chia ra mơ tả thành tiến trình
ngẫu nhiên cơ bản:
-Tiến trình xuất hiện hoặc đến
-Tiến trình mơ tả thời gian phục vụ của các cuộc gọi.

Hình 2.2: Phân bố thời gian chiếm dụng cuộc gọi
Hai tiến trình này được xem như độc lập với nhau. Sự tồn tại của các cuộc gọi khơng
phụ thuộc gì vào thời đểm nó xuất hiện. Mơ hình cũng khơng đề cập tới việc mơ tả
tiến trình cuộc gọi lại, tức là các cuộc gọi nảy sinh ra ngay sau khi người sử dụng gọi
và bị từ chối. Hình sau mơ tả các thuật ngữ thường sử dụng trong lý thuyết lưu lượng
Để phục vụ cho việc nghiên cứu về lưu lượng cần thiết lập mơ hình viễn thơng. Mơ
hình cần đáp ứng các yêu cầu sau:
-Phải dễ kiểm tra và có khả năng xác định các tham số của mơ hình bằng các số
liệu quan sát được.

-Phải khả thi trong việc tính tốn các hệ thống thực tiễn.
Lấy ví dụ về những biến động của các cuộc gọi được thiết lập ở một tổng đài. Đây là
một quá trình ngẫu nhiên, không dừng với các sự kiện xuất hiện và kết thúc của cuộc
gọi. Cho dù có cùng thời gian và những biến động hàng ngày dường như theo một
khuôn mẫu mà th bao vẫn làm; song, khó có thể đốn được cuộc gọi xuất hiện vào
lúc nào và diễn ra trong bao lâu. Vì vậy, để mơ tả các chuỗi sự kiện ấy phải cần đến
các phương pháp thống kê. Ta nói rằng sự kiện các cuộc gọi hay bản tin xuất hiện và
9
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

tồn tại trên mạng hay hệ thống viễn thông đều mang tính chất q trình ngẫu nhiên và
được mơ tả bởi các phân bố xác suất.
Bên cạnh các mơ hình tốn học cịn có mơ hình mơ phỏng và mơ hình vật lý (vật
mẫu). Mơ hình mơ phỏng trên máy tính thường sử dụng trực tiếp các số liệu thu thập
được hoặc các phân bố thống kê. Mơ hình mơ phỏng khơng phải là mơ hình chung
cho nên cần nhiều số liệu để mơ phỏng. Mơ hình vật lý cần vật mẫu cụ thể, tốn kém
tài nguyên và thời gian hơn.
Nhìn chung, các mơ hình tốn học vẫn được coi trọng hơn. Tuy nhiên các mơ hình
tốn học ngày nay vẫn thường cần có các cơng cụ mơ phỏng trên máy tính để kiểm
nghiệm và phát triển. Và hệ thống vật mẫu vẫn phải làm cho các cuộc thử nghiệm là
vẫn không thể thay thế được.
III. ĐÁNH GIÁ LƯU LƯỢNG
1. Các nguyên lý đo lưu lượng:

Đo hiệu năng lưu lượng viễn thông, được thực hiện một trong hai nguyên lý cơ
bản sau:
-Đo thụ động: Thiết bị đo ghi số các cuộc gọi đến trên các khoảng thời gian đều
đặn tính từ lần ghi trước. Cách này tương ứng với phương pháp quét, và phù hợp
với các máy tính. Nguyên lý này tương ứng với phương pháp biểu diễn số với
khoảng thời gian cố định.
-Đo chủ động: Các thiết bị đo ghi lại sự kiện tại thời điểm nó xảy ra. Ta cố giữ
số các sự kiện không đổi và quan sát khoảng thời gian đo. Điều này tương ứng
với cách biễu diễn khoảng thời gian, trong đó ta lấy thống kê các khoảng thời
gian theo số cuộc gọi xuất hiện không đổi.
2.Các cuộc gọi kiểm tra:
Dùng để khảo sát chất lượng lưu lượng, trong thực tế có thể thực hiện trong hai
cách:
-Chất lượng lưu lượng được đánh giá bằng cách thu thập thống kê kết quả của
các cuộc gọi kiểm tra đến các thuê bao xác định. Các cuộc gọi này được phát
sinh trong suốt thời gian cao điểm và độc lập với lưu lượng quốc tế. Thiết bị
kiểm tra ghi lại số các cuộc gọi bị tắc nghẽn.
-Các thiết bị kiểm tra thu thập số liệu từ số gọi N, 2N, 3N,...Với tiến trình lưu
lượng khơng thay đổi, thì các số liệu thống kê hiệu năng là một giá trị trung bình
cuộc gọi.

10
Qui hoạch mạng viễn thơng VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

CHƯƠNG III NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ SỰ BIẾN ĐỘNG VỀ

LƯU LƯỢNG

Giá thành của một hệ thống điện thoại phụ thuộc vào số lượng các thuê bao và lưu lượng
trong hệ thống.
Mục đích khi quy hoạch một hệ thống viễn thơng là điều chỉnh số lượng cần thiết nhằm
thoả mãn những biến động nhu cầu các cuộc gọi của các thuê bao mà vẫn khơng có sự
bất tiện nào với điều kiện giá thành lắp đặt càng nhỏ càng tốt.
Kỹ thuật lưu lượng viễn thông nghiên cứu việc tối ưu cấu trúc mạng và điều chỉnh số
lượng thiết bị được xác định trên cơ sở lưu lượng.
I. KHÁI NIỆM LƯU LƯỢNG VÀ ĐƠN VỊ “ERLANG”

Trong lý thuyết lưu lượng ta thường sử dụng thuật ngữ “lưu lượng” để chỉ ra cường độ
lưu lượng; tức là lưu lượng trong một đơn vị thời gian.
Theo ITU-T cường độ lưu lượng được định nghĩa như sau: Lưu lượng tức thời trong
một nhóm tài ngun chính là số tài nguyên đang bận tại thời điểm đó.
Cường độ lưu lượng thống kê có thể được tính tốn trong một chu kỳ thời gian T.
Cường độ lưu lượng trung bình được tính như sau:
T

Y (t ) =

1
n(t )dt
T ∫0

3.1

Với n(t) là số thiết bị được sử dụng trong thời điểm t. Trong thực tế cường độ lưu lượng
có nghĩa là cường độ lưu lượng trung bình (trong chu kỳ T).
Theo khuyến nghị ITU-T thì đơn vị cường độ lưu lượng gọi là Erlang. Là đơn vị không
thứ nguyên và ký hiệu là E
1. Lưu lượng mang:
Ac =Y=A’ là lưu lượng được thực hiện bởi một nhóm các phục vụ viên trong
khoảng thời gian T

Hình 3.1:Lưu lượng trung bình trong thời gian T
11
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Tổng lưu lượng mang trong một chu kỳ T là khối lượng lưu lượng và nó được đo
với đơn vị Erlang - giờ (Eh).
Lưu lượng mạng không thể vượt quá số lượng đường dây. Một đường dây chỉ có
thể
mang nhiều nhất 1 E. Một thí dụ về đo thống kê lưu lượng như sau:
WO

HCMI/CNG33+ 021126 AT-3
TIME 021201 0100 PAGE 1
TRAFFIC MEASUREMENT ON ROUTES RESULTS, LSR
TRG MP NRP RPL RPN GRN DATE TIME SI NM FCODE

3 4 24 60 1 1129 021201 0000 60 NO
R
TRAFF NBIDS CCONG NDV NBLO MHTIME NBANSW
DMHA8FI 7.6
71
420
0.0
384.2 27
BKLB7FI
9.1
172
85
0.0
189.1 123
SAJA8FI
0.2
9
119
0.0
83.8
4
CHBJ7FI
1.6
12
30
0.0
62.8
2
TOKA8FI
0.3

22
30
0.0
50.6
4
SELK8FI
7.9
165
81
1.0
171.4 63
PSNK8FI
0.3
6
30
0.0
203.5 3
END

2. Lưu lượng phát sinh A:
Đây là lưu lượng được mang nếu khơng có cuộc gọi nào bị từ chối do thiếu tài
nguyên. Lưu lượng phát sinh là một giá trị lý thuyết và không đo lường được; chỉ có
thể ước lượng lưu lượng phát sinh từ lưu lượng mạng.
Ta gọi mật độ cuộc gọi là λ (số cuộc gọi trung bình đến trong một đơn vị thời gian)
và gọi s là thời gian phục vụ trung bình. Khi đó lưu lượng phát sinh là
A= λ.s

3.2

Từ phương trình này, ta thấy đơn vị lưu lượng khơng có thứ nguyên.

Định nghĩa này phù hợp với định nghĩa ở trên, nghĩa là với điều kiện số lượng kênh
phục vụ không bị giới hạn.
Nếu sử dụng cho một hệ thống với năng lực bị giới hạn ta có sự xác định phụ thuộc
vào năng lực của hệ thống.
3. Lưu lượng bị từ chối hoặc tổn thất Ar:
Độ chênh lệch giữa lưu lượng phát sinh và lưu lượng mạng chính bằng lưu lượng bị
từ chối. Giá trị của tham số này có thể giảm khi tăng năng lực của hệ thống.
Các đơn vị thông dụng nhất :
SM = Speech Minutes (phút đàm thoại). Quan hệ giữa số phút đàm thoại và đơn vị
Erlang như sau:
1 SM =1/60 Eh
12
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

CCS = Hundred Call Seconds (hàng trăm giây cuộc gọi). Loại đơn vị này dựa trên
thời gian duy trì cuộc gọi trung bình là 100 giây. Ta có mối quan hệ:
1 CCS = 1/36 Eh
EBCH = Equated Busy Hour Calls (các cuộc gọi giờ bận được cân bằng). Loại đơn
vị này trên thời gian duy trì cuộc gọi trung bình là 120 giây. Ta có mối quan hệ;
1EBHC = 1/30 Eh.
II. SỰ BIẾN ĐỘNG LƯU LƯỢNG VÀ KHÁI NIỆM GIỜ BẬN

Lưu lượng viễn thông thay đổi theo hoạt động xã hội. Lưu lượng được phát sinh từ

các nguồn riêng lẻ, các thuê bao thiết lập cuộc gọi hoàn toàn độc lập với nhau.
Các cuộc điều tra nghiên cứu về sự thay đổi lưu lượng cho thấy lưu lượng vừa có bản
chất ngẫu nhiên vừa có phần tiền định.
Số cuộc gọi/phút

Thoi gian
(13 gio)

0
8

9

10

11

12

13

Hình 3.2: Số lượng các cuộc gọi đến trung tâm chuyển mạch vào
sáng thứ 2 hàng tuần
Xét trong một chu kỳ 24 giờ lưu lượng điển hình giống như hình 3.3. Đỉnh thứ nhất
gây bởi các thuê bao kinh doanh tại lúc bắt đầu giờ làm việc trong buổi sáng, cũng có
thể do các cuộc gọi hỗn lại từ hơm trước. Quanh thời điểm 12 giờ trưa và trong buổi
chiều có một sự lặp lại các hoạt động như vậy.
Quanh thời điểm 19 giờ có một đỉnh mới. Độ lớn của đỉnh phụ thuộc vào việc tổng
đài được lắp đặt ở vùng dân cư hay vùng kinh doanh buôn bán.
Hoặc cũng có thể do múi giờ khác nhau nên kiểu quan sát lưu lượng cũng khác nhau.

Số cuộc gọi/phút
100
80
60

`

40
20

0
0

4

8

12

16

Thoi gian
20 (24 gio) 24

Hình 3.3: Số lượng các cuộc gọi trung bình/phút tới TT chuyển mạch xét trong 15
phút trong 10 ngày làm việc (thứ hai - thứ sáu)
13
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Sự biến đổi lưu lượng có thể phân chia thành sự biến đổi trong mật độ cuộc gọi và sự
biến đổi trong thời gian phục vụ. Trong các giờ kinh doanh thì sự biến đổi này là
hằng số, nhỏ hơn 3 phút.
Khái niệm Giờ bận:
Giờ bận có lưu lượng cao nhất không xảy ra cùng thời gian trong mỗi ngày. Người ta
định nhgĩa Thời gian giờ bận nhất - Time Consistent Busy Hour (TCBH) là 60 phút
liên tục mà trong khoảng thời gian dài đó lưu lượng trung bình cao nhất.
Vì vậy, có thể có một số ngày xảy ra hịên tượng lưu lượng trong giờ bận nhất lớn hơn
TCBH, nhưng trung bình trong nhiều ngày, lưu lượng trong giờ bận sẽ lớn nhất.
Cũng cần phân biệt giờ bận của toàn bộ hệ thống viễn thông với giờ bận của một tổng
đài và một nhóm đơn vị các phục vụ (ví dụ, một nhóm trung kế).
Trong thực tế, để có được giờ bận xác định trước là rất có lợi cho việc đo lưu lượng,
định kích cỡ các khía cạnh khác.
Sự thay đổi quyết định trong lưu lượng viễn thơng có thể chia ra:
-Sự thay đổi theo giờ
-Sự thay đổi theo ngày trong tuần. Thông thường lưu lượng cao nhất vào các
ngày thứ hai, thứ sáu rồi đến thứ ba trong tuần. Thứ bảy và Chủ nhật có một mức
lưu lượng tương đối thấp.
-Sự thay đổi trong năm. Thông thường, lưu lượng cao vào đầu tháng , sau một
mùa lễ hội, và sau một quý.
Lưu lượng tăng lên từng năm do sự phát triển của công nghệ và kinh tế trong xã hội.
Điện thoại di động tế bào lại có tính chất khác: lưu lượng đạt cực đại vào cuối buổi
chiều, vào thời gian chiếm giữ trung bình ngắn hơn so với cuộc gọi hữu tuyến.
Bằng cách tích hợp nhiều kiểu lưu lượng vào một mạng ta có thể đạt được việc sử

dụng tài nguyên hiệu quả hơn.
70000

Số cuộc gọi

60000

00 giờ - 24 giờ
09 giờ - 10 giờ

50000
40000
30000
20000
10000
0
Chủ
nhật

Ba

Năm

Bảy

Hai

Tư

Sáu

Thứ

Hình 3.4: Số các cuộc gọi trong ngày (24 giờ) tới một trung tâm chuyển
mạch (trục bên trái) và số cuộc gọi trong giờ bận (trục bên phải)
14
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

III.KHÁI NIỆM TẮC NGHẼN

Hệ thống điện thoại là một hệ thống kĩ thuật có giá trị đầu tư lớn và khơng thể định cỡ
để thoả mãn tất cả các kết nối cùng thời điểm. Vì vậy, q trình gom nhóm hay cịn
gọi là nén các luồng cuộc gọi phía các th bao hướng tới tổng đài.
Theo quan sát thống kê có khoảng 5% đến 8 % các thuê bao gọi tại cùng thời điểm
trong giờ bận và mỗi máy điện thoại chỉ sử dụng từ 10% đến 16% thời gian gọi.
Trong đó các cuộc gọi quốc tế chỉ chiếm ít hơn 1%. Do vậy ta có thể khai thác các lợi
thế của kênh thống kê. Tuy nhiên phải đảm bảo sao cho mỗi thuê bao cảm thấy không
bị hạn chế truy nhập nào tới mọi tài nguyên của hệ thống viễn thơng mặc dù th bao
đó đang phải chia xẻ tài nguyên với nhiều người khác.
Do số lượng thiết bị bị giới hạn vì lý do kinh tế; vì vậy, có thể cuộc gọi của thuê bao
không thể được kết nối ngay được, phải đợi hoặc từ chối; hiện tượng này gọi chung
là tắc nghẽn.
Tuỳ theo cách vận hành hệ thống, ta phân biệt giữa hệ thống tổn thất (như nhóm trung

kế) và hệ thống trễ (ví dụ các khối điều khiển chung và các hệ thống máy tính) hoặc
là hỗn hợp của chúng nếu số lượng vị trí hàng đợi (bộ đệm) bị giới hạn.
Những hạn chế trong hệ thống tổn thất do thiết bị khơng đủ có thể diễn tả theo 3 cách:
-Độ nghẽn theo cuộc gọi (B):
Phần các cuộc gọi gặp lúc tất cả kênh phục vụ đều bận.
-Độ nghẽn theo thời gian (E):
Phần thời gian mà mọi kênh phục vụ đều bận. Nghẽn thời gian có thể được đo tại
tổng đài (còn gọi là nghẽn ảo).
-Độ nghẽn theo lưu lượng (C):
Phần lưu lượng phát sinh mà không được phục vụ (không được chuyển qua).
Những phép đo định lượng này có thể dùng để thiết lập các chuẩn định cỡ cho các
nhóm trung kế.
Ở các giá trị mức nghẽn nhỏ có thể coi nghẽn trong các phần khác nhau của hệ thống
là độc lập. Do vậy, tắc nghẽn trong một tuyến có thể coi xấp xỉ bằng tổng số các
nghẽn trên các đoạn của tuyến đó.
Trong giờ bận, tỉ lệ nghẽn cho phép là vài phần trăm giữa hai thuê bao. Người ta quản
lý các hệ thống trong mọi tình huống bằng cách xem xét sự hạn chế các cuộc. Do vậy,
mục đích của lý thuyết lưu lượng viễn thơng là tìm ra mối quan hệ giữa chất lượng
dịch vụ và chi phí, giá thành trang thiết bị.
Trang thiết bị sẵn có phải có khả năng làm việc hết năng lực trong các tình trạng lưu
lượng bất thường; nghĩa là thiết bị phải hoạt động tốt và tạo các kết nối hữu ích.
Những hạn chế gây ra trong hệ thống trễ (các hệ thống hàng đợi) được đo bằng thời
gian đợi. Đồng thời chú ý đến tính phân bố thời gian đợi, mặc dù thời gian trễ nhỏ
nhưng cũng có thể gây ra những hạn chế. Vì vậy, mối quan hệ giữa sự hạn chế và thời
gian đợi có thể là khơng tuyến tính.
15
Qui hoạch mạng viễn thơng VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng

Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

IV.QUÁ TRÌNH PHÁT SINH LƯU LƯỢNG VÀ PHẢN ỨNG
CỦA CÁC THUÊ BAO
Khi thuê bao A muốn nói chuyện với thuê bao B thì cuộc gọi đó có thể thành cơng
hoặc thất bại. Nếu cuộc gọi đó thất bại thì A có thể gọi lại sau đó, và như vậy khởi tạo
một chuỗi các cuộc gọi đều bị thất bại. Thống kê các cuộc gọi được chỉ ra trong bảng
3.1 cho thấy một số lỗi điển hình. Trong đó lỗi bị ảnh hưởng trực tiếp bởi người vận
hành là lỗi kỹ thuật và tắc nghẽn, loại lỗi này thường chiếm khoảng vài phần trăm
trong suốt giờ bận.
Bảng 3.1 Kết quả thống kê các lần gọi trong giờ bận ở các nước công nghiệp và các
nước đang phát triển.
Kết quả thống kê
A lỗi
Lỗi kỹ thuật và nghẽn
B không trả lời trước khi A
đặt máy
B bận
B trả lời (đàm thoại)
Không đàm thoại

Nước công nghiệp
15%
5%

Nước đang phát triển
20%

35%

10%

5%

10%
60%
40%

20%
20%
80%

Có thể thấy xác suất cho một cuộc gọi được tính như sau:
P{A lỗi} = Pe
P{Lỗi kỹ thuật và nghẽn}= (1-Pe)Ps
P{B không trả lời} = (1- Pe)(1- Ps)Pn
P{B bận}= (1- Pe)(1- Ps)Pb
P{B trả lời}= (1- Pe)(1- Ps)Pa

3.3

Bảng3. 2 Xác suất tương ứng với các kết quả ở bảng 3.1
Nước công nghiệp
Nước đang phát triển
Pe = 15%
Pe = 20%
Ps = 6%
Ps = 44%

Pn = 13%
Pn = 11%
Pb = 13%
Pb = 44%
Pa = 75%
Pa = 44%
Từ các số liệu trong bảng 3.1, ta có kết quả như bảng 3.2 và cho thấy: cho dù thuê bao
A thực hiện đúng và hệ thống là hồn hảo thì chỉ có 75% số cuộc gọi thành công đối
với các nước công nghiệp và 44% đối với các nước đang phát triển.
Sự khác biệt giữa thời gian phục vụ và thời gian đàm thoại. Thời gian phục vụ bao
gồm thời gian từ khi thiết bị hệ thống bị chiếm dụng cho đến khi được giải phóng
(bao gồm cả thời gian thiết lập cuộc thoại, thời gian đàm thoại và thời gian giải phóng
cuộc gọi) Thời gian đàm thoại là khoảng thời gian khi A nói chuyện với B, nên thời
gian phục vụ trung bình do các cuộc gọi thất bại thường nhỏ hơn thời gian trung bình
cuộc gọi, nếu tính tất cả các lần gọi.
16
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

Giả sử rằng thời gian giữ trung bình của các gọi bị hỏng trước khi nối tới B (do A lỗi,
nghẽn, các lỗi kỹ thuật) là 20 giây và thời gian giữ trung bình các cuộc gọi đến thuê
bao B (B không trả lời, B bận, B trả lời) là 180 giây. Khi đó theo bảng 3.1, thời gian
giữ trung bình tại thuê bao A là:
Đối với các nước đang phát triển: ma = (20/100) x 20 + (80/100) x 180 = 148 giây.

Đối với các nước công nghiệp: ma = (15/100) x 20 + (40/100) x 180 = 75 giây.
Như vậy, ta thấy rằng thời gian giữ trung bình tăng từ 148 giây và 75 giây (lần lượt
tương ứng với các nước đang phát triển và các nước công nghiệp) tại thuê bao A, tới
180 giây tại đường dây phía B.
Khi biết được các tham số thời gian của các giai đoạn trong cuộc gọi thì ta có thể tính
tốn tổn thất các cuộc gọi ở các giai đoạn ấy.
Mỗi cuộc gọi thường sinh tải trên nhóm thiết bị điều khiển trong tổng đài (như máy
tính hoặc khối điều khiển) với một giá trị hầu như cố định; trong khi đó, tải của mạng
tỉ lệ với thời gian kéo dài của cuộc gọi . Bởi vì các cuộc gọi thất bại có thể gây quá tải
cho các thiết bị điều khiển trong khi dung lượng mạng vẫn còn rỗi nên tránh tạo ra
các lần gọi lại bởi hệ thống lỗi.
Trong suốt giờ cao điểm, một tỉ lệ α = (10÷16)% các thuê bao sử dụng đường dây cho
các cuộc gọi đi hoặc gọi đến. Vì vậy có thể cho rằng α% các cuộc gọi gặp phải B bận.
Một số thuê bao khơng có cuộc gọi đến nào, trong khi đó các thuê bao khác lại nhận
nhiều hơn mức trung bình. Thực tế là hầu hết các thuê bao đã bận lại nhận hầu hết các
cuộc gọi trên mức trung bình. Các thuê bao chủ gọi thường có xu hướng chọn hầu hết
các thuê bao bị gọi bận và thực tế ta quan sát thấy xác suất B bận khoảng 4.α nếu
khơng có giải pháp gì.
Đối với th bao dùng riêng thì rất khó cải thiện tình trạng này. Nhưng với các th
bao doanh nghiệp lớn thì có thể giải quyết nhờ tổng đài PABX (Tổng đài nhánh tự
động riêng - Private Automatic Exchange.) có số nhóm và với một số lượng đường
dây đủ để hạn chế việc B bị bận.
Do đó ở các nước cơng nghiệp, xác suất tổng cộng của thuê bao B bận cũng chỉ vào
khoảng α; còn với các nước đang phát triển, lưu lượng tập trung vào các số riêng và
các thuê bao kinh doanh, có xác suất B bận cao (40 – 50%). Các thuê bao kinh doanh
khơng thuận lợi từ việc đánh số nhóm.

17
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

CHƯƠNG IV

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

KHẢO SÁT CÁC TIẾN TRÌNH ĐẾN

I. TỔNG QT

1. Mơ tả quá trình điểm:
Các tiến trình đến như các cuộc gọi đến một tổng đài trung tâm được mơ tả tốn học
như các quá trình điểm ngẫu nhiên. Swede Conny Palm đã mơ tả tốn học q trình
điểm cho các cuộc gọi đến như sau:
Xét số lần cuộc gọi đến với cuộc gọi thứ i đến thời điểm Ti
0=T0
4.1

Lần quan sát đầu tiên tại thời điểm T0=0
Số các cuộc gọi trong nữa khoảng thời gian mở [0,t] là Nt là một biến ngẫu nhiên
với các tham số thời gian liên tục và không gian rời rạc. Khi t tăng Nt không giảm.
Khoảng thời gian giữa hai lần gọi đến là:
Xj=Ti-Tj , i=1,2,....

4.2

Thời gian này gọi là thời gian giữa các lần gọi đến. Sự phân bố của tiến trình này
gọi là sự phân bố khoảng đến.
Hai tiến trình này có thể được đặc trưng theo hai cách
a. Biểu diễn số Nt: Quan sát số cuộc gọi đến trong khoảng thời gian t không đổi.
b. Biểu diễn khoảng Ti, xem số cuộc gọi đến là không đổi, quan sát khoảng thời
gian diễn ra n cuộc gọi (đặc biệt T1=X1).
Mối quan hệ giữa hai cách biểu diễn như sau
n

Nt
4.3

i =1

Điều này có thể biểu diễn bằng đẳng thức Feller-Jensen:
p{N t < n} = p{Tn ≥ t},

n = 1,2,...

4.4

Trong trường hợp biểu diễn khoảng thời gian, ta sẽ có các trung bình cuộc gọi,
nghĩa là thống kê các cuộc gọi đến.
1.1Các tính chất cơ bản của cách biểu diễn số:
a.Tổng các cuộc gọi đến trong khoảng thời gian [t1,t2] là Nt1-Nt2
số lượng trung bình các cuộc gọi đến trong cùng khoảng thời gian [t1,t2] được gọi
là hàm tái sinh H.
H(t1,t2)=E{Nt1-Nt2}
4.5

b.Mật độ các cuộc gọi đến tại thời điểm t là
λt = lim Δt →0

N t +t + Δt − N t
= N t'
Δt

4.6

c.Chỉ số phân tán số đếm IDC (Index of Dispersion for Counts):
Chỉ số này mơ tả sự thay đổi của tiến trình đến trong khoảng thời gian t và được
xác định bởi :
18
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng


Luận văn tốt nghiệp khóa 11

IDC =

Var{N t }
e{N t }

THD: TS. LÊ TIẾN THƯỜNG

4.7

1.2 Các tính chất cơ bản của cách biểu diễn khoảng thời gian.

a.Hàm phân bố f(t)của các khoảng tời gian Xi được xác định bởi
F(t)=p{Xi≤t}; trong đó Xj là khoảng thời gian giữa hai cuộc gọi đến.
Ngồi ra giá trị trung bình E{Xi}=m1,i là số trung bình của các cuộc gọi đến thu
được từ mỗi cuộc gọi. Một tiến trình tái sinh là một tiến trình điểm ở đó các
cuộc gọi đến nối tiếp nhau là là độc lập ngẫu nhiên và có cùng phân bố, hay
mi=m.
b.Hàm phân bố V(t) của khoảng thời gian từ một thời điểm ngẫu nhiên cho tới
khi cuộc gọi đầu tiên xảy ra.
c.Chỉ số phân tán các khoảng thời gian IDI (Index of Dispersion for Intervals)
IDI =

Var{ X i }
E{ X j }2

4.8

Trong tiến trình Poison, có thời gian phục vụ phân bố theo hàm mũ thì chỉ số
IDI bằng 1. Ngồi ra IDI cũng có thể đo bằng thừa số định dạng Palm ε = 1 .
Thơng thường IDI khó thu được hơn IDC bằng quan sát và bị ảnh hưởng nhiều
hơn đến độ chính sát của phép đo lường và sự bằng phẳng của tiến trình lưu
lượng. Tùy vào từng trường hợp mà có thể dùng một trong hai cách biểu diễn
trên.
2. Đặc tính của tiến trình điểm:
2.1 Tính dừng:
Phân bố xác suất mơ tả tiến trình điểm độc lập với tời điểm quan sát.
Định nghĩa:
Cho tùy ý t2>0 và với mỗi k≥0 xác xuất mà k cuộc gọi đến trong khoảng thời
gian[t1,t1+t2] là độc lập với t1, tức là với mọi t,k ta có:
p{N t1 +t 2 − N = k} = p{{ N t1 +t 2 −t − N t1 +t = k}

4.9

2.2 Tính độc lập:
Tương lai của tiến trình chỉ phụ thuộc vào trạng thái hiện tại.
Định nghĩa :
Xác suất có k sự kiện (k nguyên và ≥0) trong [t1,t1+t2] là độc lập với các sự kiện
trước thời điểm t1.
p{N t2 − N t1 = k N t1 − N t0 = n} = p{N t2 − N t1 = k}

4.10

Trạng thái tiếp theo chỉ phụ thuộc vào trạng thái hiện tại nhưng độc lập với việc
nó đã có như thế nào. Đây là tính chất khơng nhớ. Nếu tính chất này chỉ xảy ra tại
các thời điểm nào đó, chẳng hạn như thời điểm đến thì những điểm này gọi là các
điểm cân bằng hay là các điểm tái tạo. Khi đó tiến trình có nhớ giới hạn.

19
Qui hoạch mạng viễn thông VTI đến năm 2010

NTH: KS. Kiều Công Bằng