›

Bài giảng môn Tổ chức Mạng Viễn Thông

pdf 57 trang huongle 7970
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng môn Tổ chức Mạng Viễn Thông", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_mon_to_chuc_mang_vien_thong.pdf

Nội dung text: Bài giảng môn Tổ chức Mạng Viễn Thông

  1. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông MỤC LỤC CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG 3 Bài 1 : Mạng viễn thông 3 1.Định nghĩa : 3 2.Các thành phần của mạng viễn thông 3 Bài 2 : Kỹ thuật mạng lưới viễn thông 4 1. Cấu hình mạng 5 2. Đánh số 8 3. Báo hiệu 9 4.Tính cước 11 5. Đồng bộ 11 6. Chất lượng liên lạc (dịch vụ) 13 CHƯƠNG II :THIẾT KẾ VÀ QUY HOẠCH KẾT NỐI MẠNG (Topology)14 Bài 1:Lý thuyết về đồ thị (Graph Theory) 14 1. Khái niệm về lý thuyết đồ thị 14 2. Định nghĩa các khái niêm cơ bản 14 3. Cách biểu diễn đồ thị: 14 4. Bậc của đỉnh đồ thị: 16 5. khái niêm xích,chu trình (đường, vòng) 16 6. Một số dạng đồ thị 17 7. Cây và sao (Tree,Star) 18 Bài 2: Thuật toán ứng dụng trong thiết kế mạng 18 1. Giới thiệu 18 2. Thuật toán Kruskal (tìm MST cảu đồ thị) 19 3. Thuật toán Prim 21 4. Thuật toán Dijkstra: 23 Bài 3: Thiết kế kết nối (Topology Design) 24 1.Bài toán thiết kế kết nối: 24 2. Thiết kế kết nối mạng truy nhập 25 3. Thuật toán Mentor 27 CHƯƠNG III: LÝ THUYẾT LƯU LƯỢNG VÀ HÀNG ĐỢI 29 Bài 1: Khái niệm về lưu lượng và đơn vị Erlang 29 1. Định nghĩa: 29 2. Lưu lượng mang : 29 3. Lưu lượng phát sinh A: 31 4. Lưu lượng tổn thất Ar : 31 Bài 2: Sự biến động lưu lượng , khái niệm giờ bận và tắc nghẽn 31 1. Giờ bận là gì ? 31 2. Tắc nghẽn 32 Bài3 :Hệ thống tổn thất (Loss) và công thức Erlang B 32 Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 1
  2. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 1 .Công thức Erlang B : 32 2. Các đặc tính lưu lượng của công thức Erlang B 34 3. Lưu lượng mang bởi kênh thứ i: 35 Bài 4: Hệ thống trễ (Delay) và công thức Erlang C 36 1. Công thức Erlang C: 36 Bài 5: Nguyên lý Moe 39 Bài 6: Lý thuyết hàng đợi 39 1.Giới thiệu: 39 2. Miêu tả hệ thống hàng đợi 40 Bài 7 : Tiến trình điểm 40 1. Mô tả tiến trình 40 2.Tính chất của tiến trình 40 Bài 8 : Tiến trình Poisson 42 1. Đặc tính của tiến trình poisson : 42 2. Các biến đổi của tiến trình poisson: 42 Bài 9: Định lý Little 43 1. Công thức Little 43 2. Chứng minh công thức Little: 45 Bài 10 : Phân tích một hàng đợi đơn 45 1. Ký hiệu Kendall 45 2. Quá trình Sinh-Tử (Birth-Death) 46 3. Hàng đợi M/M/1 47 4. Hàng đợi M/M/1/K 49 5. Hàng đợi M/M/C 50 CHƯƠNG IV :HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG 51 Bài 1: Tổng quan về quản lý mạng 51 1.Các mạng thông tin và công tác quản lý 51 2. Các hệ thống mạng riêng 51 3. Quản lý mạng 51 Bài 2: Khái niệm cơ bản về quản lý mạng 52 1. Mô hình quản lý mạng 52 2. Các nhiệm vụ của quản lý mạng 52 3. Phân công các công việc quản lý 53 4. Những chức năng quản lý của hệ thống quản lý mạng 54 Bài 3 : Hệ thống quản lý mạng 55 1. Chức năng : 55 2. Các loại hệ thống quản lý mạng 55 Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 2
  3. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG VIỄN THÔNG Bài 1 : Mạng viễn thông 1.Định nghĩa : ü Mạng viễn thông là tập hợp các trang thiết bị kỹ thuật để cung cấp dịch vụ viễn thông cho người dùng (cả phần cứng lẫn phần mềm). 2.Các thành phần của mạng viễn thông ü Bao gồm phần cứng: - Thiết bị đầu cuối - Các hệ thống chuyển mạch - Các thiết bị truyền dẫn Vệ tinh Thoại TE TE TE TE Fax TE TE Data TE TE TE TE Đường truyền ü TE: Đảm bảo giao tiếp giữa người dùng, chuyển đổi thông tin sang tín hiệu điện và trao đổi các tín hiệu điều khiển mạng lưới. ü Thiết bị chuyển mạch : Thiết lập đường truyền dẫn giữa các thuê bao bất kỳ, với thiết bị chuyển mạch thì đường truyền được chia sẻ mạng lưới có thể sử dụng một các kinh tế, có hia loại thiết bị chuyển mạch : - Tổng đài nội hạt :Dùng để kêt nối trực tiếp với thuê bao. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 3
  4. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - Tổng đài chuyển tiếp : Chuyển mạch lưu lượng giữa các tổng đài với nhau. ü Thiết bị truyền dẫn: Dùng để kết nối thuê bao tới tổng đài và để kết nối các tổng đài với nhau để đảm bảo truyền tthông tin một cách chính xác., bao gồm: - Truyền dẫn hữu tuyến - Truyền dẫn vô tuyến Bài 2 : Kỹ thuật mạng lưới viễn thông Kỹ thuât mạng lưới viễn thông cần thiết để làm cho sự kết hợp của các dạng thiết bị có thể vận hành như một mạng lưới, kỹ thuật mạng lưới viễn thông bao gồm : Cấu hình mạng lưới, đánh số, tính cước, báo hiệu, đồng bộ mạng lưới và chất lượng liên lạc. Kỹ thuật mạng lưới viễn thông - Cấu hình mạng - Đồng bộ - Đánh số - Chất lượng - Báo hiệu - Tính cước Thiết bị mạng Thiết bị Thiết bị Thiết bị mạng chuyển truyền mạch dẫn Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 4
  5. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 1. Cấu hình mạng a) Tổ chức mạng lưới - Các dạng cơ bản: Dạng lưới (mesh), dạng sao (star) và dạng hỗn hợp. - Tổ chức mạng lưới có nghĩa là để kết nối các tổng đài với nhau. - Khi có nhiều hơn một tổng đài được nối bằng trung kế thì khi đó ta có một tổ chức mạng lưới. ü Mạng lưới : Các tổng đài được kết nối trực tiếp với nhau thông qua tổng đài trung n(n -1) gian. Số lượng các đường kết nối khi có n tổng đài = 2 ÞKhông phù hợp cho phạm vi rộng. Lưu lượng trên tổng đài nhỏ ®lưu lượng trên mạch thấp ®kém hiệu quả do vậy phương pháp này chỉ thích hợp cho mạng có ít tổng đài, nằm tập trung trong vòng có phạm vị hẹp. Ưu điểm: Khi có sự cố thì nó dễ dàng khắc phục được. ü Mạng sao : Các tổng đài nội hạt được nối tới tổng đài chuyển tiếp như hình sao. Lưu lượng giữa các tổng đài nội hạt được tập trung bởi tổng đài chuyển tiếp. ü Ưu: Các đường truyền dẫn sẽ được cùng một cách hiệu quả hơn. Mạng sao thích hợp với nơi yêu cầu kỹ thuật truyền dẫn cao hơn chi phí chuyển mạch , tổng đài có thể phân bố trong vùng rộng lớn. Khi tổng đài chuyển tiếp bị hỏng thì cuộc gọi giữa các tổng đài nội hạt không thể thực hiện được ® ảnh hưởng tới một vùng rộng. ü Mạng hỗn hợp : Là mạng kết hợp của hai mạng trên. Đặc diểm: Khi lưu lượng giữa các tổng đài nội hạt nhỏ thì nó sẽ được kết nối thông qua tổng đài chuyển tiếp. Khi lưu lượng lớn thì các tổng đài được kết Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 5
  6. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông nối trực tiếp với nhau, cấu hình này cho phép khai thác các tổng đài và thiết bị hiệu quả hơn. b) Phương pháp xác định cấu hình mạng ü Tổ chức phân cấp - Khi một mạng có qui mô nhỏ thì nó thường được sắp xếp không cần cấp nào cả, khi mạng lớn lên thì tổ chức phân cấp thường được áp dụng. - Phân cấp nghĩa là tổng đài nội hạt được nối kết tới tổng đài cấp trên (trung tâm cơ sở) sau đó các trung tâm cơ sở này được kết nối tới tổng đài cấp cao hơn. Trung tâm cấp 2 Trung tâm cơ sở LE Biên giới vùng ü Định tuyến: Thông thường có nhiều đường kết nối giữa hai tổng đài, việc lựa chọn đượng kết nối giữa chúng gọi là định tuyến. Trong định tuyến thì xử lý thay thế thường được thực hiện, có nghĩa là khi tuyến thứ nhất được lựa chọn mà bị chiếm thì tuyến hai được lựa chọn, còn nếu tuyến hai bị chiếm thì tuyến ba được lựa chọn, c) Ví dụ về tổ chức phân cấp : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 6
  7. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Mỹ, Canada Anh RC MSC SC DSC PC GSC TC/TP LE IP RC : Reginal Center MSC : Main Switching Center SC : Sectional Center DSC : Districk Switching Center PC : Primary Center GSC : Group Switching Center T P : Toll Print TC : Toll Center IP : Intermediate Point Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 7
  8. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Việt Nam GMSC VTI Toll VTN Tenderm 2. Đánh số ü Yêu cầu đánh số Dễ nhớ và dễ sử dụng Số thì không cần thiết thay đổi trong một thời gian dài (mang tính dự trữ), khi số lượng thuê bao tăng ®Không bị thay đổi số. Định tuyến và tính cước dễ dàng, đưa ra được dịch vụ mới một cách thuận tiện. ü Hệ thống đánh số: - Hệ thống đánh số đóng - Hệ thống đánh số mở “Đóng” nghĩa là khoanh vùng các thuê bao có sỗ các chữ số như nhau (Có nghĩa trong phạp vi hẹp, nội bộ như trong cơ quan, văn phòng, ) Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 8
  9. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông “Mở” là kết hợp của nhiều vùng đánh số đóng, các thuê bao thuộc vùng khác nhau được thêm “tiền tố trung kế” và “mã số trung kế”. ü Cấu tạo số · Số quốc gia : Tiền tố trung kế Mã trung kế Mã tổng đài Số trạm Số “0” Số thuê bao Số quốc gia Theo khuyến nghị E163 của ITU thì tiền tố trung kế đối với các nước là số “0”, mã trng kế bao gồm một, hai, ba hay bốn chữ số. · Số quốc tế: Tiền tố Mã nước Mã trung kế Mã tổng đài Số trạm Số “0” Số quốc gia Số quốc tế Mã quốc gia (nước) cũng do ITU chỉ ra, bao gồm 1,2 hay 3 chữ số.Số quốc tế không quá 12 chữ số,đối với số thuê bao ISDN thì không quá 15 ký tự. 3. Báo hiệu ü Yêu cầu: - Dung lượng thông tin đủ. - Trễ truyền tín hiệu phải nhỏ. - Các tín hiệu ổn định và không có lỗi. - Đường truyền phải được thiết kế 1 cách kinh tế. - Đảm bảo kết nối các mạng tốt thông qua việc tiêu chuẩn hoá tín hiệu. ü Các dạng tín hiệu báo hiệu Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 9
  10. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Chiếm dụng Chiếm dụng Giải phóng Tín hiệu hướng đi giám sát Trả lời Tín hiệu Tín hi ệu hướng về Giải phóng hướng về PB (Push Buttom ) Tín hiệu địa chỉ MF (Muti- Frequency) DP (Dial Pulse) ü Báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài: - Tín hiệu giám sát được gửi đi bởi sự phân cực tắt hay bật của dòng 1 chiều. - Tín hiệu địa chỉ được gửi bằng PB hoặc DP. ü Báo hiệu giữa tổng đài và tổng đài: bao gồm 2 loại: - CAS: Báo hiệu liền kênh - CCS:Báo hiệu kênh chung CAS:Tín hiệu báo hiệu được gắn với mỗi mạch thoại, tín hiệu báo hiệu này thường được gửi và nhận trước thời điểm cuộc gọi tiến hành. Ngày nay, không dùng CAS mà chuyển sang CCS. CCS: Tín hiệu báo hiệu được tách ra khỏi tín hiệu thoại và được thay thế bằng các bản tin và được truyền đi trên hệ thống truyền dẫn riêng biệt. ü SS7: - Cấu trúc phân lớp so sánh với OSI - Nguyên tắc xây dựng mạng SS7 - Cấu trúc của bản tin: MSuLSSU, FISU và ý nghĩa các trường trong bản tin. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 10
  11. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 4.Tính cước ü Yêu cầu: Hợp lý với người sử dụng Hệ thống giá cước đơn giản Hệ thống tính cước chấp nhận được từ fóc độ chi phí dịch vụ Thiết bị tính cước đơn giản ü Các dạng và đặc điểm của hệ thống giá cước Giá cước ngang bằng Giá cước là cố định cho hàng tháng. Đặc điểm: Thu nhập ổn định, không cần thiết bị đo, hoá đơn đơn giản. Đối với những người sử dụng ít và nhiều(lưu lượng) không công bằng. (2)Hệ thống giá cước được đo: Dựa trên nguyên tắc tính theo lưu lượng®công bằng hơn đối với người sử dụng. -Đối với nhà dich vụ thì cần có thiết bị đo, sgs hoá đơn phức tạp hơn. -Khi không có cuộc gọi thì thu nhập của nhà cung cấp bằng 0®không bù đắp được chi phí xây dựng mạng. (3) Tính toán cước cuộc gọi Dựa trên thời gian cuộc gọi tương ứng theo khoảng cách. thgiangoi Cước cuộc gọi = a. Tgiây a:Cước cuộc gọi cho T giây ứng với 1 khoảng cách nhất định. -Bằng việc thay đổi giá trị a hay T ta cớ 2 phương pháp tính cước: +)Phương pháp tính cước thời gian cố định (T không đổi, a thay đổi theo khoảng cách) +)Phương pháp đo nhịp chu kỳ (a không đổi, T thay đổi theo khoảng cách) 5. Đồng bộ Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 11
  12. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông ü Yêu cầu: Thực hiện số tạo ra các tần số (các tần số đồng hồ) thì phải được thống nhất một cách chính xác để truyền và nhận thông tin giữa các tổng đài và các hệ thống truyền dẫn : - Hệ thống cận đồng bộ (cận đồng bộ độc lập) - Hệ thông chủ và tớ - Hệ thống tương hỗ Hệ thống cận đồng bộ :Bộ dao động được đặt độc lăp tại mỗi điểm của mạng. Đồng bộ chủ-tớ (Master-Slaver):Đồng hồ có độ tin cậy cao được lắp ở trạm chủ và tín hiệu đồng hồ được phân phối qua mạng. Master Slaver Đồng bộ tương hỗ: Đồng hồ biến đổi được lắp đặt tại mỗi trạm trong mạng được ĐK 1 cách tương hỗ bởi các tín hiệu đồng hồ của các trạm khác để tạo ra 1 đông hồ thống nhất chung cho các trạm trong mạng lưới. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 12
  13. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 6. Chất lượng liên lạc (dịch vụ) ü Chất lượng phụ thuộc vào các yếu tố: - Cấp dịch vụ - Chất lượng truyển dẫn - Sự ổn định ü Chất lượng chuyển mạch: ü Xác suất lỗi (mất) kết nối là do: - Bản thân thiết bị - Mạch quá giang bị bận, hay thuê bao bận ü Trễ kết nối do: - Trễ tín hiệu quay số,trễ quay số tức là thời gian từ lúc ta quay số tới lúc ta nghe thấy tiếng chuông bên bị gọi. - Trễ giải phóng đường đay (thời gian nhỏ nhất để kết thúc cuộc gọi này và bắt đầu cuộc gọi khác. ü Chất lượng tiếng. ü Sự ổn định của các thiết bị: - Độ tin cậy của các thiết bị phải được đảm bảo - Chú ý về chi phí khi nâng cấp độ ổn định sao cho hợp lý Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 13
  14. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông CHƯƠNG II :THIẾT KẾ VÀ QUY HOẠCH KẾT NỐI MẠNG (Topology) Bài 1:Lý thuyết về đồ thị (Graph Theory) 1. Khái niệm về lý thuyết đồ thị Biểu diễn các trung tâm bằng các nút và nối với nhau, đường kết nối biểu thị quan hệ ®sơ đồ xã hội (xã hội đồ),kinh tế (sơ đồ tổ chức) và trong giao thông (mạng giao thông). Konig là người đầu tiên có ý tưởng gọi các dạng sơ đồ trên là “đồ thị” và đưa ra lý thuyết đồ thị. VD1: Tìm đường đi giữa các nút A,B,C,D trong mạng VD2:Tô màu cho bản dồ, có bao nhiêu màu tối thiểu sao cho 2 nước cạnh nhau có màu khác nhau. VD3: Bài toán tìm đường đi của người bán hàng. 2. Định nghĩa các khái niêm cơ bản a) Đồ thị : Tập hợp X các đối tượng và bộ E, các cặp sắp thứ tự và không sắp thứ tự, các phần tử của X được gọi là 1 đồ thị, được kí hiệu la G(X,E) b) Đỉnh: Các phần tử của X được gọi là đỉnh (Vertex,node) c) Cạnh: Cạnh là cặp đỉnh không sắp thứ tự (Egde,Link) d) Cung: Là cặp đỉnh được sắp xếp theo thứ tự (Are) e) Cạnh cung bội: Là một cặp đỉnh có thể dược nối với nhau bằng 2 hoặc nhiều hơn 2 cạnh (hoặc là 2 cung). Lúc đó cạnh với cung gọi là cạnh cung bội. f) Đỉnh kề nhau: Cặp đỉnh X,Y gọi là kề nhau nếu X¹Y và là 2 đầu của cùng một cạnh hay 1 cung. g) Đồ thị vô hướng (Undirected graph): Là đồ thị chỉ có chứa cạnh h) Đồ thị có hướng: Là đồ thị chỉ có chứa cung. 3. Cách biểu diễn đồ thị: VD: Cho đồ thị có khuyên G(X,E) có tập đỉnh. X={x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7} Và tập cạnh và cung : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 14
  15. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông E={(x1,x2); (x2,x3); (x4,x6); (x5,x6); (x3,x3); (x1,x6); (x5,x5)} a1 a2 a3 a4 a5 b1 b2 a1à a5 là các cạnh a1 b1, b2 là các cung X1 x2 a2 khuyên nút b1 X3 a5 X5 b2 a4 X6 X4 a3 X7 Biểu diễn bằng ma trân liên thực: G(X,E): X={x1, ,xn} E={e1, .,en} Ma trận A= aij ; 1<i<n; 1<m<j +1 nếu xi là các đỉnh đầu cung -1 nếu xi là các đỉnh cuối cung 1 nếu xi là một đầu cạnh ej aij = 0 nếu xi không thuộc cạnh (cung) ej +2 nếu xi là đỉnh mà cung ej đồng thời là khuyên xuất phát từ nó -2 nếu xi là đỉnh mà cạnh ej đồng thời là nút thuộc nó a1 a2 a3 a4 a5 b1 b2 x1 1 0 0 0 0 +1 0 x2 1 1 0 0 0 0 0 x3 0 1 0 0 -2 0 0 x4 0 0 1 0 0 0 0 x5 0 0 0 1 0 0 +2 x6 0 0 1 1 0 -1 0 x7 0 0 0 0 0 0 0 Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 15
  16. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 4. Bậc của đỉnh đồ thị: - Bậc của đỉnh: Số cạnh và số cung thuộc đĩnh thì được gọi là bậc của đỉnh x và ký hiệu là: m(x) ü Tính chất: - Tống số bặc của các đỉnh cũng gấp đôi số cạnh - Số đỉnh bặc lẻ luôn là 1 số chẵn. - Trong một đồ thị với n đỉnh (n>=2) thì có tí nhất 2 đỉnh cùng bậc. 5. khái niêm xích,chu trình (đường, vòng) Chú ý: Đối với đồ thị vô hướng có khái niêm xích và chu trình.Đối với đồ thị có hướng có khái niệm đường và vòng. Tuy nhiên vẫn dung khái niêm đường (path) cho cả hai loại đồ thị. -Xích, chu trình (đồ thị vô hướng) :Cho G(X,E) là đồ thị vô hướng, dãy a các đỉnh thuộc G(X,E); a=[x1,x2 xi, xn] được gọi là một xích nếu mọi i thì cặp đỉnh (xi,xj) là kề nhau. -Độ dài cuả xích |a|: Là tổng số vị trí của tất cả các cạnh xuất hiện trong xích a thì được gọi là độ dài xích. -Chu trình:Nếu xích với hai đầu trung nhau thì được gọi là chu trình. -Xích chu trình đơn (sơ cấp) Là xích hay chu trình nếu nó đi qua mỗi cạnh hoặc đỉnh không quá 1 lần. Ví dụ: X1 X2 X5 X3 X6 X4 Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 16
  17. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông α1 = {x1,x2,x3,x4} à xích α 2 ={x1,x2,x3,x4,x5,x6,x1} à chu trình đơn (sơ cấp) α 3 ={x1,x5,x2,x4,x5,x6,x1} à là chu trình ü Đường, vòng (Đồ thị có hướng) +)Đường G(X.E): Cho đồ thị G9X,E) là đồ thị có hướng, dãy đỉnh b của G(X,E); (b= [x,x21, ,xn] được gọi là một đường nếu với mọi giá trị của i thì xi là đỉnh đầu còn x i+1 là đỉnh cuối của một cung nào đó. +)Độ dài của đường: Là tổng số vị trí của cung xuất hiện trong b +)Vòng : Là đường có diểm đầu và điềm cuối trùng nhau. +)Đường vòng đơn, sơ cấp: Là đường vòng nếu nó đi qua mỗi cạnh và mỗi đỉnh không quá 1 lần, 6. Một số dạng đồ thị ü Đồ thị liên thông (Connected graph) -Cặp đỉnh liên thông: Đỉnh x,y được gọi là liên thông nếu giữa x và y có ít nhất 1 xích nối với nhau hoặc tồn tại ít nhất một đường đi từ x tới y hoặc ngược lại -Đồ thị liên thông: Đồ thị vô hướng G(X,E) gọi là liên thông nếu mọi cặp đỉnh của nó đều liên thông, VD: ü Đồ thị đầy đủ(Complete graph): Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 17
  18. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông G(X,E) được gọi là đồ thị đầy đủ nếu mỗi cặp đỉnh được nối với nhau bằng đúng 1 cạnh Chú ý:Nếu mỗi cặp đỉnh được nối với nhau bằng đúng k cạnh thì đồ thị G(X,E) được gọi là đồ thị k đầy đủ. VD: ü Đồ thị phẳng (Planar graph) G(X,E) được gọi là đồ thị phẳng nếu nó có ít nhất một dạng biểu diễn hình học trải trên 1 mặt phẳng nào đó mà các cạnh của nó chỉ cắt nhau ở đỉnh. 7. Cây và sao (Tree,Star) - Cây: Là đồ thị liên thông không chứa chu trình (vòng) - Cây bao trùm của đồ thị ST (Spanning tree) là cây kết nối tất cả các đỉnh của đồ thị. - Sao: Là đồ thị liên thông với duy nhất 1 đỉnh có bậc lớn hơn 1. Bài 2: Thuật toán ứng dụng trong thiết kế mạng 1. Giới thiệu - Yêu cầu đối với thuật toán: Trong thiết kế mạng cần có những thuật toán đưa ra giải pháp hợp lý trong khoảng thời gian chấp nhận được. Hiệu năng:Tổng thời gian cần thiết để giải quyết. ü Vấn đề thực tế: · Các thành phố cần kết nối với nhau Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 18
  19. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông · Cần phải xây dựng kết nối, nối tất cả các thành phố với chi phí thấp nhất. ü Vấn đề kỹ thuật: Tìm tập của các nút sao cho kết nối có chiều dài nhỏ nhất. Tương đương với việc tìm cây bao chùm có chiều dài nhỏ nhất (minimum spanning tree-MST) Bài toán: Cho tập các nút {A,B,C,D, ,N} Và tập các liên kết {(A,B),(B,C), ,} Tìm cây MST? ü Cây bao chùm: Cho tập G(N,A);N là tập nut i;N{i}; i=1, n và tập cạnh A{(i,j)} - Xây dựng cây bao trùm T{(N’,A’} - Các bước thực hiện: Chọn (i,j) ÎA và i Î N’;j ÎN’-N’ N’=j ÈN’ (bổ xung nút j vào tập N’) A’=A’È{(i,j)}(bổ sung cạnh (i,j)vào A’) Tiếp tục cho đến khi N’=N Chú ý: +)Thuật boán bắt đầu từ nút đầu tiênchưa có ạnh nào +)Mỗi bước thêm vào N’ 1 nút và 1 cạnh +)Cây bao trumg T bào gồm n nút và (n-1)cạnh 2. Thuật toán Kruskal (tìm MST cảu đồ thị) Các bước của thuật toán: - Cho đồ thị có các tập các nút và các cạnh (cạnh ) Bước 1: Sắp xếp tất cả liên kết theo giá thấp tới cao vào bảng giá liên kết Bước 2: Kiểm tra tất cả các nút đã kết nối với nhau chưa? +)Nếu có thì dừng Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 19
  20. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông +)Nếu không thì tiếp tục Bước 3: Đánh dấu liên kết đầu tiểntong bảng liên kết Bước 4: Nếu không còn liên kết nào mà chưa kết nối thì dừng. Bước 5: Kiểm tra liên kết đánh dấu có tạo vào hay không? +)Nếu có thì bỏ ra khỏi bảng liên kết +)Nếu không thì thêm vào đồ thị, bỏ khỏi bảng liên kết. Quay trở lại bước 2 Ví dụ : 18 13 C D E F 7 2 23 3 8 14 24 B I 30 13 3 A 11 G 10 H 11 TT Liên kết Giá của liên kết Giải pháp Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 20
  21. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 1 BC 2 Chọn 2 IE 3 Chọn 3 BA 6 Chọn 4 CD 7 Chọn 5 AD 8 Không chọn (tạo vòng) 6 AH 10 Chọn 7 HI 11 Chọn 8 HG 11 Chọn 9 IG 13 Không chọn (tạo vòng) 10 IF 14 Chọn 11 EF 15 Dừng 12 DE 18 Dừng 13 DI 23 Dừng 14 GF 24 Dừng 15 DH 30 Dừng Tổng độ dài cây MST là : L MST = 2+3+6+7+10+11+11+14 = 64 3. Thuật toán Prim ü Mục đích: Tìm cây MST ü Các bước: - Phát triển cây từ một nút ban đầu trong mạng. - Có các bước kế tiếp nhau. - Ở mỗi 1 bước tìm nút mới thêm vào cây bằng cách chọn 1 liên kết có độ dài nhỏ nhất (liên kết nối giữa nút thuộc cây và 1 nút không thuộc cây) Ví dụ : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 21
  22. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 18 13 C D E F 7 2 23 3 8 14 24 B I 30 13 3 A 11 G 10 H 11 Bước 1: Chọn một nút bất kỳ (giả sử ở đây ta chọn B ) Bước 2: Bổ sung nút B vào cây T à ban đầu T={B} Sau đó chọn BC do có giá trị nhỏ nhất BC=2 à chọn BC BA=6 Bước 3: {B,C} T= Lúc này T có 2 nút và 1 liên kết {(B,C)} Bước 4: {B,C,A} T= à chọn CD=7 . {(B,A);(B,C)} . . . . . Bước 10: Kết thúc à cho ta độ dài cây T=64 Đặc điểm của hai thuật toán Kruskal và Prim : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 22
  23. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - Cả hai thuật toán trên đều thuộc loại thuật toán Thum (greedy algrithim) đặc điểm của loại thuật toán này là luôn chọn giải pháp tốt nhất trong từng bước một mà không tính đến kết quả tổng thể. Thuật toán Thum thường đưa ra giải pháp gần đúng thay vì giải pháp tối ưu. 4. Thuật toán Dijkstra: ü Mục đích là tìm cây PTS (path shortest tree) Xây dựng cây nối từ nút nguồn đến tất cả các nút khác trong mạng sao cho đường đi từ nút nguồn đến mọi nút là ngắn nhất. ü Điều kiện : N = tập các nút trong mạng C : nút nguồn ( trung tâm) M :tập các nút đã xác định được đường dẫn ngắn nhất dij :giá liên kết từ nút i à j ;dij=0, dij=¥ nếu i,j không nối trực tiếp với nhau Ln: giá của đường dẫn ngắn nhất từ nút C đến nút N Các bước : 1)Khởi tạo M= C Ln =dCn cho n¹ c 2)Với mọi wÎN ; Lw =m.n.Lj với jÏM thêm w vào M 3) Tính toán :Ln=m.n(Ln, Lw+dwn) với mọi n không thuộc M 1 1 Ví dụ : 1 3 1 3 0 5 4 2 6 1 1 4 2 1 Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 23
  24. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Bước 1: M= {0} (nút gốc) L =L = 1 1 10 L =L = 6 2 20 à L =1 L 3 =L 30 = 3 1min L 4 =L 40 = 2 L 5 =L 50 = 4 Bước 2: M={0;1} L 1 =1 L 2 d 20 =6 L 2 =2 d 21 + L 1 = 1+1=2 L d =3 3 30 L 3 =2 d 31 + L 1 =2 L 4 d 40 =2 L 4 =2 d 41 + L 1 = ¥ + 1 = ¥ L d =4 5 50 L =2 5 d 51 + L 1 = ¥ à Chọn L 2 min = 2 à M={0,1,2} Ta thực hiện tương tự cho các bước sau Bài 3: Thiết kế kết nối (Topology Design) 1.Bài toán thiết kế kết nối: ü Mạng : Ø Mạng truy nhập (Access Network) Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 24
  25. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Ø Mạng lõi ü Mạng phân tán (chung) ü Yêu cầu: Ø Xác định vị trí (toạ độ) của các điểm kết nối Ø Xác định lưu lượng tại các nút Ø Xác định : độ trễ, băng thông tối đa Ø Tính toán dự phòng 2. Thiết kế kết nối mạng truy nhập ü Dùng thuật toán tìm cây tối thiểu có trọng số CMTS (Capacitated Minimum Spanning Tree) ü Thuật toán Kruskal Bài toán CMTS : Cho một nút trung tâm và một tập các nút truy nhập từ N1 tới Nn, và cho tập trọng số của mỗi nút tương ứng là Wj, giới hạn dung lượng W , ma trận giá là Cij (giá liên kết). ü Tìm tập cây T1, ,Tk sao cho: Ø Mỗi nút chỉ thuộc về một Tj Ø Mỗi Tj đều chứa nút trung tâm No Ø Tổng trọng số của các nút thuộc Tj thì nhỏ hơn W Ø Cây kết nối MST có chiều dài nhỏ nhất Thuật toán Kruskal: ü Bước 1: Sắp xếp liên kết theo giá , theo thứ tự tăng dần vào bảng ü Bước 2: Kiểm tra xem các nút có liên thông hay không? Nếu có thì dừng thuật toán, nếu không thì tiếp tục . ü Bước 3: Chọn liên kết ở dòng đầu tiên của bảng ü Bước 4: kiểm tra xem các liên kết đánh dấu có tạo vòng hay không : · Nếu có thì bỏ liên kết ra khỏi bảng và quay về bước hai Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 25
  26. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông · Nếu không thì kiểm tra giới hạn dung lượng xem có vi phạm không : + Nếu vi phạm thì quay về bước hai + Nếu không vi phạm thì thêm liên kết vào mạng và bỏ ra khỏi bảng liên kết rồi quay về bước hai Ví dụ : 6 2 6 6 8 4 0 15 4 12 7 5 6 5 9 10 6 1 3 3 Nút trung tâm là nút 0 Trọng số của tất cả các nút w=1 ; điều kiện W =3. Tìm cây CMST ? Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 26
  27. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Liên kết Giá Giải pháp (1,3) 3 chọn (1,2) 4 chọn (0,1) 5 chọn (2,4) 5 không chọn ( åWi>3) (0,2) 6 không chọn (tạo vòng) (3,4) 6 không chọn (åWi>3) (3,5) 6 không chọn ( åWi>3) (4,5) 7 chọn (2,3) 8 không chọn (tạo vòng) (1,4) 8 không chọn (åWi>3) (0,3) 9 không chọn (tạo vòng) (1,5) 10 không chọn (åWi>3) (0,4) 12 chọn ®dừng (2,5) 12 chọn ®dừng (0,5) 15 chọn ®dừng 3. Thuật toán Mentor - Dùng thiết kế mạng Backbone, mạng đa dịch vụ, mạng phân tán. - Là thuật toán lai ghép giữa MSTvà pST ü Bước 1:tìm tâm c của mạng : N Mi =å Cijwj j=1 Mi =min =>i là tâm C của mạng N : số nút của mạng wj: trọng số của nút j Cij :giá liên kết (i;j) Wj = å (r kj +r jk ) r jk :lưu lượng từ nút j®k j rkj :lưu lượng từ nút k®j ü Bước 2: Tìm các nút Back bone trong mạng : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 27
  28. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - So sánh tất cả các Wi với W, nếu thoả mãn Wj³ W thì gán i là nút Back bone - Lấy i làm tâm quay vòng tròn tâm i bán kính R, thì các nút sau đây là nút truy nhập của nút i . Chú ý :Trong quá trình xác định có một số nút chưa nằm trong vòng tròn tâm i, bán kính R. Các nút như vậy ta nói nó thuộc tập Uvà phải có một thuật toán tiếp tục để đưa các nút thuộc tập Uvào các nút truy cập tương ứng . Xét hàm: Cjc wj Fj = Pc. + (1-Pc) D W Cjc :giá từ nút j đến tâm c D : đường kính mạng (khoảng cách giữa 2 nút trong mạng) wj :trọng số W :mức ngưỡng ; Pc=0¸1 - Tính toán giá trị Fj cho tất cả các nút thuộc tập U nếu Fj lớn nhất thì chọn nút nút j làm nút Back bone và lại quay vòng tròn tâm j bán kính r, các nút thuộc vòng tròn này là các nút truy nhập và quá trình lại tiếp tục cho tới khi các nút nằm trong mạng ü Bước 3: Xây dựng cây kết nối giữa các nút Back bone với nhau. Cây MST : Total Length = min Total path = max PST : Total Length = max Total path = min Mentor : Kết hợp MST và pST - Cây MST +) Chọn nút gốc trùng tâm c +) Chọn tập cây đã kết nối Nban đầu N= {c} Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 28
  29. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông +) Tính giá liên kết Lj = dij +) Lj = min =>thêm nút j và liên kết (i,j) vào N -Cây PST:( tương tự) +) Lj =dij +Li -Cây lai ghép Mentor : +) Lj =dij + α .li với a :0¸1 -Cây Mentor: a = 0® MST a = 1® PST Mạng truy cập thường dạng sao đơn giản => thuật toán CMST Trọng số đưa vào nhằm giảm thiểu các kết nối nhánh của cây đan chéo cùng nối vào back bone. Thuật toán Mentor cho mạng Backbone CHƯƠNG III: LÝ THUYẾT LƯU LƯỢNG VÀ HÀNG ĐỢI Bài 1: Khái niệm về lưu lượng và đơn vị Erlang 1. Định nghĩa: - Trong lý thuyết lưu lượng viễn thông, thưòng sử dụng thuật ngữ lưu lượng để biểu thị cường độ lưu lượng , tức là lưu lượng trong một đơn vị thời gian. - Định nghĩa về cường độ lưu lượng :Là mật độ lưu lượng tức thời trong một nhóm tài nguyên dùng chung là số tài nguyên bận tại thời điểm đó. 1 T Y(t) = ò n(t)dt T 0 n(t) :số tài nguyên bận (số thiết bị được sử dụng tại thời điểm t) 2. Lưu lượng mang : - Kí hiệu : Ac =Y =A’ :Lưu lượng mang Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 29
  30. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - Là lưu lượng được thực hiện bởi một nhóm phục vụ trong khoảng thời gian t lớn . Chú ý :trong thực tế thuật ngữ cường độ lưu lượng thường có nghĩa là cường độ lưu lượng trung bình trong một khoảng thời gian. Số trung kế bận t ü Đơn vị lưu lượng: ErlangT (Erl) ü Khối lượng lưu lượng Là tổng lưu lượng mang trong chu kì T và được đo bằng đơn vị : Erl giờ (Eh) Chú ý: Lưu lượng mang không thể vượt quá số lượng đường dây, một đường dây chỉ có thể mang nhiều nhất 1 Erl, và đơn vị Erl không có thứ nguyên Ví dụ : Cho một mạch và thời gian chiếm ứng dụng được biểu diễn Y(t) 3 min 0.5 min 0.5 t Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - KhoaTh Đờii ệgnia nT xửe mVi xễént tT=hông 1h 30
  31. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Tìm Ac =? ti Ac = å =(3+0,5 +0,5)/60 =1/15(Erlang) T - Đối với điện thoại cố định thường thì có Ac =0,01¸0,04 Erl (at home) - Đối với cơ quan (on bussinise) : 0,04¸ 0,06 Erl - Tổng đài cơ quan: 0,6 Erl - Điện thoại trả tiền :0,7 Erl 3. Lưu lượng phát sinh A: Khái niệm :Là lưu lượng được mang đến không có cuộc gọi nào bị từ chối do thiếu tài nguyên (VD:với số kênh không bị giới hạn ). Lưu lượng phát sinh là một giá trị lí thuyết, không đo lường được và chỉ có thể ước lượng thông qua lưu lượng mang . A =l.S l: tốc độ đến của cuộc gọi (số cuộc gọi đến trong một đơn vị thời gian) S :thời gian phục vụ trung bình Ngoài ra có thể được tính :A =l/m (m : tốc độ phục vụ) 4. Lưu lượng tổn thất Ar : Ar =A –Ac Là sự chênh lệc giữa lưu lượng phát sinh và lưu lượng mang. Giá trị Ar giảm khi năng lượng của hệ thống tăng lên (năng lượng tăng ® số kênh tăng ® giảm được Ar) Bài 2: Sự biến động lưu lượng , khái niệm giờ bận và tắc nghẽn 1. Giờ bận là gì ? - Lưu lượng viễn thông báo động theo các hoạt động xã hội, lưu lượng phát sinh từ các nguồn riêng lẻ và các thuê bao tạo cuộc gọi là hoàn Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 31
  32. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông toàn độc lập với nhau, lưu lượng vừa có bản chất ngẫu nhiên vừa có bản chất tiền định - Thời gian giờ bận nhất (TCBH)là 60 phút liên tục mà trong khoảng thời gian đó lưu lượng trung bình là cao nhất. Chú ý: Có thể có một số ngày xảy ra lưu lượng trong giờ bận nhất lớn hơn thời gian chờ bận nhất, nhưng trung bình trong nhiều ngày thì giá trị TCBH là lớn nhất. ü Phụ thuộc TCBH: +)Phụ thuộc vào khoảng thời gian 24 giờ. +)Phụ thuộc ngày trong tuần +)Phụ thuộc theo mùa (tháng) +)Lưu lượng tăng theo hàng năm. 2. Tắc nghẽn. Khi xây dựng mạng, các nhà thiết kế mạng thường tính tới mục đích kinh tế và dựa trên thực tế là hiếm khi có 100% thuê bao cùng thực hiện các kết nối. Vì vậy người ta xây dựng mạng chỉ đáp ứng được một phần nhất định của yêu cầu. Như vậy, các thuê bao phải chia sẻ với nhau về tài nguyên thì có thể không được kết nối ngay thì cuộc gọi lúc đó bị từ chối hay tắc nghẽn. Bài3 :Hệ thống tổn thất (Loss) và công thức Erlang B 1 .Công thức Erlang B : Công thức Erlang được mô tả bằng 3 thành phần là: cấu trúc, chiến lược và lưu lượng. - Cấu trúc: Hệ thống có n kênh đồng nhất hoạt động song song và được gọi là 1 nhóm đồng nhất. - Chiến lược:Một cuộc gọi tới hệ thống được chấp nhận nếu có ít nhất 1 kênh rỗi, nếu tất cả các kênh đêu bận thì cuộc gọi sẽ bị huỷ bỏ mà Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 32
  33. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông không gây một ảnh hưởng nào sau đó, chiến lược này được gọi là mô hình tổn thất Erlang. (Loss Erlang hay LCC-Loss calls cleared) - Lưu lượng: Giả sử khoảng thời gian phục vụ được phân bố theo hàm mũ và tiến trình sử dụng là tiến trình Poisson với tốc độ là l. Loại lưu lượng này được gọi là PCT-1 (pure chance trafic Type I) Công thức Erlang B biểu thị mối quan hệ giữa lưu lượng xuất hiện, lượng thiết bị và các xác suất tổn hao. Công thức được dùng rộng rãi như lý thuyết tiêu chuẩn cho việc lập quy hoạch mạng viễn thông. ü Các chuển của công thức Erlang B: - Các cuộc gọi xuất hiện 1 cách ngẫu nhiên. · Xác suất xảy ra sự cố cuộc gọi luôn cố định · Xác suất xảy ra sự cố cuộc gọi không bị ảnh hưởng bởi các cuộc gọi trước. · Trong thời gian rất ngắn không có cuộc gọi nào xuát hiện hoặc chỉ một cuộc gọi xuất hiện. - Tiêu chuẩn về dạng tổn hao: Cuộc gọi không thể liên lạc được khi tất cả các mạnh đều bận. - Nhóm mạch ra là nhóm trung kế có khả năng sử dụng hết. - Thời gian chiếm dụng của các cuộc gọi gần đúng với phân bố hàm mũ. - Các mạch vào vô hạn, các mạch ra hữu hạn. An An En(A)= E (A) = P(n) = n! = n! 1,n A2 An n Ai 1+ A + + + å 2! n! i=0 i! A:Lưu lượng phát sinh (A=l.s) n: Số kênh Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 33
  34. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông VD: Cho tốc độ gọi đến l bằng một cuộc gọi trên 1 phút, thời gian trung bình của 1 cuộc gọi thời gian là 3 phút, số kênh phục vụ bằng 4. Tính xác suất tổn thất P theo 2 công thức trên. Cách 1: Lưu lượng phát sinh A= λ.t = 1.3 = 3Erl 34 à P(n)= 4! = 0,206 32 33 34 1 + 3 + + + 2 3! 4! Ý nghĩa : có 1/5 các cuộc gọi tới số thuê bao bị tổn thất (bị bận) Cách 2: A.E3 (A) E 4 (A) = 4 + A.E3 (A) E 0 (A) =1 A.E0 (A) 3 3 E 1 (A) = = = 1 + A.E0 (A) 1 + 3 4 3 3. A.E (A) 9 E (A) = 1 = 4 = 2 2 + A.E (A) 3 17 1 2 + 3. 4 9 3. A.E (A) 27 E (A) = 2 = 17 = 3 3 + A.E (A) 9 78 2 3 + 3. 17 9 3. A.E (A) 81 E (A) = 3 = 17 = » 0.2061 4 4 + A.E (A) 9 393 3 4 + 3. 17 2. Các đặc tính lưu lượng của công thức Erlang B - Độ nghẽn theo thời gian E: Tức là phần thời gian mà mọi kênh phục vụ đều bận, nghẽn loại này có thể đo đạc tại tổng đài và được gọi là nghẽn ảo. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 34
  35. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - Độ nghẽn theo cuộc gọi B: Là phần lcác cuộc gọi gặp lúc tất cả các kênh phục vụ đều bận. - Độ nghẽn theo lưu lượng C:Là phần lưu lượng phát sinh mà không được phục vụ. E = B = C = En(A) = p(n)® đối với loại PCF-1.(Thuộc tính PASTA:Poisson Arrival See Time Average). Lưu lượng tổn thất : Ar = A x p(n) Lưu lượng mang : Ac = Y =A – Ar = A(1-P(n)). 3. Lưu lượng mang bởi kênh thứ i: - Tìm chọn theo kiểu ngẫu nhiên: Trong trường hợp này tất cả các kênh mang lưu lương trung bình bằng nhau .Tổng lưu lượng mang đối lập với chiến lược tuỳ chọn và tín hiệu lưu lượng được mang a: Y A(1- En(A)) a = = n n - Tìm chọn theo thứ tự : Lưu lượng mang trên kênh i là độ chênh lệch giữa lưu lượng tổn thất của hệ thống vơi i-1.Kênh và lưu lượng của hệ thống với Y kênh. ® a i = A{Ei-1(A) –Ei(A)} Tìm chọn các kênh từ dưới lên trên,nếu kênh dưới bận thì chọn cấc kênh trên. Lưu lượng kênh i A ri A ri-1 i i-1 . Y . i Y i-1 . . 1 Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 35
  36. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Ví dụ : Cho thời gian xem xét T là 1h ,lưu lượng phát sinh A là 1 Erl, số kênh là n=3, thời gian phục vụ trung bình cho một cuộc gọi là 3 phút. Tính số lượng cuộc gọi bị nghẽn trong khoảng thời gian T, tính lưu lượng tổn thất, lưu lượng mang ? - Số cuộc gọi tổn thất N loss = B.N=P(n).N A 1 N= λ.T = .T = .60 = 20 cuộc gọi S 3 A 1 λ = = cuộc gọi/phút S 3 An 13 n! 3! 1 B=P(n)= = 2 = n Ai 1 13 16 å 1 + 1 + + i=0 i! 2! 3! 1 à N = .20 » 1.25 cuộc gọi loss 16 Ý nghĩa : Trong 20 cuộc gọi dến có 1.25 cuộc gọi bị nghẽn không được phục vụ. - Lưu lượng tổn thất : 1 1 Ar= A.C = 1. = (Erl) 16 16 - Lưu lượng mang 1 Ac = Y= A(1-P(n)) = 1.(1- )= 15/16 (Erl) 16 Bài 4: Hệ thống trễ (Delay) và công thức Erlang C Xét lưu lượng với tiến trình poisson (Không gới hạn về tài nguyên).Phân bố thời gian phục vụ là pct-1. Hệ thống hàng đợi này có tên là hệ thống trễ Erlang.Trong hệ thống này thì lưu lượng mang sẽ bằng lưu lượng phát sinh và không có khách hàng nào bị nghẽn. 1. Công thức Erlang C: Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 36
  37. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông W : Là biến ngẫu nhiên của thời gian đợi thì ta có xác xuất để biến w>0 là: An n . E (A) = P(w>0) = n! n - A (A n thì chắc chắn phải vào hàng đợi. ®Xác xuất để 1 khách hàng đợi phục vụ ngay : Sn = E2,n(A) Công thức hồi quy: 1 = 1 - 1 E2,n (A) E1,n (A) E1,n-1 (A) I 2,n (A) = I 1, n (A) - I 1,n-1 (A) 1 I 2,n (A) = E2,n (A) Lưu lượng phát sinh =lưu lượng mang A=Y (Chỉ áp dụng cho mô hình trễ). Ví dụ : Cho hệ thống trễ tốc độ các cuộc gọi đến λ =20 cuộc/giờ, thời gian chiếm kênh của cuộc gọi là 6 phút .Tính lưu lượng mang, lưu lượng phát sinh. Xác suất cuộc gọi bất kỳ phải vào hàng đợi, xác suất cuộc gọi đi được phục vụ ngay, cho n=3 . (Tính theo hai cách) - Lưu lượng mang = lưu lượng phát sinh; A=Y 20 A= λ.S = .6 = 2 Erl 60 Cách 1: - Xác suất cuộc gọi vào hàng đợi Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 37
  38. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 2 3 . E (A) = 3! 3 - 2 = 4/9 2,n 32 33 3 1 + 3 + + . 2! 3! 3 - 2 - Xác suất cuộc gọi được phục vụ : 4 5 Sn = 1- E (A) =1 - = 2,n 9 9 Cách 2: 1 1 1 = - E2,3 E1,3 (A) E1,2 (A) E 1,0 (A) = 1 2.E1,0 (A) 2 1 E 1,1 (A) = = = 1 + 2.E1,0 (A) 1 + 2 3 2 2. 2.E (A) 4 2 E (A) = 1,1 = 3 = = 1,2 2 + 2.E (A) 2 10 5 1,1 2 + 2. 3 2 2. A.E (A) 4 E (A) = 1,2 = 5 = 1,3 3 + A.E (A) 2 19 1,2 3 + 2. 5 1 1 1 19 5 9 à = - = . = E2,3 (A) E1,3 (A) E1,2 (A) 4 2 4 4 à E (A) = 2,3 9 - Nhược điểm của hệ thống trễ: Hệ thống xếp hàng được đo bằng thời gian đợi, ở đây không chỉ quan tâm tới thời gian đợi trung bình mà còn phải quan tâm tới cả phân bố của thời gian đợi có thể chấp nhận được .Nếu giới hạn này bị vượt quá thì kết nối sẽ “hết hạn” và nó sẽ được giải phóng cưỡng bức. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 38
  39. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Bài 5: Nguyên lý Moe Sự triển khai hay bổ sung thêm thiết bị sẽ được coi là hợp lý nhất và sẽ được coi là hợp lý nhất và sẽ dừng lại khi mà lợi nhuận đem lại do việc bổ sung này cân bằng với chi phí triển khai. ü Chi phí để triển khai trên một kênh dẫn là N. Lợi nhuận có đựoc khi có thêm một kênh là M M tỷ lệ với F(N) à lưu lượng phát sinh khi có thêm một kênh dẫn. Nguyên lý Moe : Đầu tư dừg lại khi M=N à nhiệm vụ bài toán là tính F(N) - Xét hệ thống có n kênh : lưu lượng mang Y n = A[1 – E n (A)] - Xét hệ thống có n+1 kênh : lưu lượng mang Y n+1 = A[1 – E n+1 (A)] P n = Y n+1 – Y n = A[1 – E n+1 ] – A[1 – E n (A)] = A[E n (A) – E n+1 (A)] Tính được lưu lượng phát sinh F(N) rồi nhân với giá cước ta tính được M, nếu M>= N suy ra nên đầu tư thêm Chúng ta bổ sung thiết bị vào hệ thống cho đếnkhi chi phí triển khai lớn hơn lợi nhuân thu được. Bài 6: Lý thuyết hàng đợi 1.Giới thiệu: ü Trong chuyển mạch gói : - Điểm truy nhập - Nút trung gian ü Thời gian đợi ở bộ đệm: · Tốc độ xử lý của nút à thời gian xử lý: · Tốc độ truyền dữ liệu (đến và đi) · Kích thứơc bộ đệm Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 39
  40. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông · Quy tắc phục vụ ü Trong chuyển mạch kênh - Xử lý cuộc gọi - Tính sẵn sàng của các trung kế (xác suất tổn hao) 2. Miêu tả hệ thống hàng đợi A/B/n A: miêu tả tiến trình đến của cuộc gọi B: miêu tả tiến trình phục vụ. n: miêu tả số kênh Bài 7 : Tiến trình điểm 1. Mô tả tiến trình ü Tiến trình điểm thông thường. Cuộc gọi thứ i sẽ đến tại thời điểm Ti với To=0 To t} 2.Tính chất của tiến trình Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 40
  41. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông ü Tính dừng : Cho tuỳ ý t2>0 và với mỗi K>= 0 xác suất mà K cuộc gọi đến trong khoảng thời gian [t1 ,t1+t2] thì độc lập với t1. K cuộc gọi đến trong [t1,t1+t2] P{N t1+t 2 - N t1 = k} = P{N t1+t 2+t - N t1+t =k} Phát biểu : Cho dù ở vị trí nào trên trục thời gian phân bố xác suất tiến trình điểm là độc lập thời điểm quan sát. ü Tính độc lập: Xác suất có K sự kiện trong khoảng [t1, t1+t2] là độc lập với các sự kiện trước thời điểm t1 P{N t1+t 2 - N t1 = k|N t1 -N to =n} = P{N t1+t 2+t - N t1+t =k} Suy ra tương lai của tiến trình chỉ phụ vào trạng thái hiên tại, những trạng thái tiếp theo chỉ phụ thuộc vò trạng thái hiện tại nhưng độc lập với việc nó đã được tạo ra như thế nào. Nếu đẳng thức trên đúng với mọi giá trị của t thì tiến trình này được gội là tiến trình Mackov hay còn gọi là tiến trình không nhớ ü Tính đều đặn : Một tiến trình điểm được gọi là đều đặn nếu xác suất xảy ra nhiều hơn 1 sự kiện ở cùng một thời điểm là bằng 0. P{N t +Dt - N t >=2} = 0 khi D t à 0 Nghĩa là xác suất xảy ra có k cuộc trong khoảng [t1, t+∆t] là k=0 hoặc 1 cuộc gọi. Tính đều dặn loại trừ các tiến trình của nhiều cuộc gọi vào cùng một thời điểm Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 41
  42. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Bài 8 : Tiến trình Poisson - Tiến trình Poisson là tiến trình điểm quan trọng nhất vai trò của nó cũng như vai trò phân bố chuẩn trong xác suất thống kê. - Tất cả các tiến trình điểm ứng dụng khác đều là dạng tổng quát hay là dạng sửa đổi của tiến trình Poisson. - Tiến trình poisson mô tả rất nhiều tiến trình trong thực tế, bởi vì nó có tính ngẫu nhiên nhất. 1. Đặc tính của tiến trình poisson : - Định nghiã : ü Tiến trình poisson là tiến trình có tính chất · Tính dừng : xác suất có k sự kiện trong khoảng (t1, t2) không phụ thuộc vào t1 · Tính độc lập : xác suất có k sự kiện khi mà chỉ khi, tính chất này gọi là tính không nhớ. · Tính đều đặn : loại trừ nhiều sự kiện xảy ra tại một thời điểm, xác suất có k sự kiện trong khoảng T được xác định (λT)k .e-λT P(k)= ; k=0,1,2 k! Phân bố Poisson được gọi là phân bố chuẩn vì : ¥ å P(k) =1 k =0 ¥ Kỳ vọng E(k)= å k.P(k) = λ.T k =0 2 2 2 Phương sai δ k = E(k )- E (k) = λ .T λ :là tham số tốc độ 2. Các biến đổi của tiến trình poisson: Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 42
  43. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - Từ các tính chất trên người ta có thể đưa ra các tính chất khác đủ để định nghĩa tiến trình Poisson đó là : - Biểu diễn số :là số các sự kiện trong một khoản thời gian với độ dài cố định được phân bố theo phân bố Poisson (λT)k .e-λT P(k)= k! - Biểu diễn khoảng thời gian Xi giữa các sự kiện liên tiếp nhau được phân bố theo hàm mũ P(X £ x) = 1- e -µx x>=0 0 x<0 1 Ex = µ 1 δ 2 = x µ 2 à Nếu thoả mãn hai điều kiện trên thì được gọi là tiến trình Poisson Bài 9: Định lý Little Xem xét một hệ thống hàng đợi, khách hàng đến là một tiến trình ngẫu nhiên. Các khách hàng đến hệ thống ở các thời điểm ngẫu nhiên và chờ được phục vụ thì khách hàng sẽ rời khỏi hệ thống. 1. Công thức Little ü Ký hiệu : + N(t) : Số các cuộc gọi trong hệ thống tại thời điểm t + α (t) : Số các cuộc gọi đến hệ thống trong [0,t] + β (t) : Số các cuộc gọi rời khỏi hệ thống trong [0,t] + Yi : Là thời gian ở trong hệ thống của cuộc gọi thứ i + Nt : Số các cuộc gọi trung bình trong [0,t] Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 43
  44. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 1 t Nt = ò N(t)dt t 0 Số các cuộc gọi N(t) α(t) đến β (t) t 0 t T1 + T1 : Thời gian cuộc gọi đầu tiên ở lại hệ thống. + λt : Mật độ cuộc gọi đến trong [0,t] + γ t : Mật độ cuộc gọi đi khỏi hệ thống trong [0,t] γ γ = t t t + Tt : Thời gian trung bình ở lại trong hệ thống αt åTi Tt = i=1 α t ü Ta tìm mối quan hệ giữa Nt, λt , Tt Giả sử tồn tại các giới hạn sau : T N = lim Nt ; λ = limλt ; =limTt t >¥ t >¥ t >¥ Khi đó ta có công thức Little (định lý Little) N =λ .T Số cuộc gọi trung bình trong hệ thốn bằng tích số của mật độ cuộc gọi và thời gian chiếm kênh trung bình. Công thức Little đúng cho mọi hàng đợi. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 44
  45. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 2. Chứng minh công thức Little: α(t) Số N(t) các cuộc gọi đến tβ (t) 3 2 Ti 1 t 0 T1 t ü Diện tích phần gạch chéo S : t t S= ò[α(t) - β(t)]dt = ò N(t)dt 0 0 αt S= 1.åTi i=1 t αt => ò N(t)dt = åTi 0 i=1 t 1 1 α αt N(t)dt t Ti λ ò = å Nt = t .Tt t 0 t αt i=1 N T Nếu tồn tại giới hạn : = lim Nt ; λ = limλt ; =limTt t >¥ t >¥ t >¥ => N = λ .T Bài 10 : Phân tích một hàng đợi đơn 1. Ký hiệu Kendall Ký hiệu Kendall được sử dụng rộng rãi để mô tả hệ thống xếp hàng A/S/m/B/K/SD Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 45
  46. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông A :phân bố của tiến trình đến S :Phân bố của phục vụ m :số kênh phục vụ B :Kích thước bộ đệm K : Quy mô mật độ (số các cuộc gọi đến) SD :Thứ tự phục vụ các cuộc gọi đến hệ thống như thế nào! (Quy tắc phục vụ). VD: FCFS, LCFS, SIRO Thời gian giữa các lần đến A và thời gian phục vụ S thường được giả thiết là các biến số ngẫu nhiên độc lập và được phân bố đồng nhất, ký hiệu là IID (Independent Identycaly Distributed) ü Các tiến trình thông dụng : M : Tiến trình mũ Markov (không nhớ) D : Tiến trình tất định (thời gian như nhau) G : Tiến trình chung Er : Tiến trình Erlang bậc r VD: hàn đợi thông dụng nhất như :M/M/1.M/D/1.M/M/h M/D/1 : - Tiến trình đến là hàm mũ - Tiến trình phục vụ D - Số Server là m=1 2. Quá trình Sinh-Tử (Birth-Death) Trạng thái của hệ thống được biểu diễn bằng số các công việc n trong một hệ thống Khi có một công việc mới đến thì trạng thái của hệ thống sẽ thay đổi sang n+1, khi có một công việc ra đi thì trạng thái hệ thống sẽ thay đổi sang n-1, ta có lược đồ chuyển tiếp trạng thái là quá trình sinh tử. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 46
  47. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông λ λ λ λ λ λ 0 1 2 i-2 0i-1 i 0 1 2 - - - - - - i-1 i I+1 µ µ µ µ µ 1 2 i-1 i i+1 λn : Tốc độ của lần đến n µ : Tốc độ của lần đi λ λ λ Pn = 0 1 n-1 .Po µ1µ 2 µn Pn : Xác suất ổn định trạng thái n 3. Hàng đợi M/M/1 Lược đồ : λ λ λ λ λ λ 0 1 2 - - - - - - i-1 i I+1 µ µ µ µ µ Tất cả các tốc độ đến đều là λ , µ λ : Tốc độ của lần đến µ : Tốc độ của lần đi λ Pn=( ) n . Po = ρ n .Po µ Pn : Xác suất ổn định trạng thái n Po : Xác suất ổn định trạng thái 0 λ ρ : Mật độ lưu lượng ρ = µ Trong trừng hợp này số kênh phục vụ bằng 1, chỉ có 1 server ü Các công thức tính toán : - Xác suất có n job trong hệ thống Pn= (1- ρ ) ρ n ; n=1,2, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 47
  48. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Po= (1- ρ ) - Số lượng trung bình các job trong hệ thống ρ L=E(n)= 1 - ρ ρ Phương sai: δ 2 = n (1 - ρ) 2 ü Tham số thời gian : - Thời gian trung bình của 1 job trong hệ thống :W L 1 W = = ρ = λ λ(1 - ρ) µ - λ - Thời gian phục vụ trung bình cho một job : W S 1 ρ W = = S µ λ - Thời gian trung bình của job trong hàng đợi ρ ρ 2 W = W- W = ρ - = q S λ(1 - ρ) λ λ(1- ρ) ü Chiều dài hàng đợi : - Số lượng trung bình các job trong hệ thống ρ L= 1 - ρ - Số lượng trung bình các job trong server : L S L S = 1.P(n>=1) =1- P(n=0) =1-(1- ρ ) = ρ - Số lượng trung bình của các công việc trong hàng đợi L q ρ ρ 2 L = L- L = ρ = q S 1 - ρ 1 - ρ Ví dụ : Cho Switch nhận các bản tin đến tốc độ 240bản tin/phút. Độ dài bản tin có phân bố hàm mũ với chiều dài trung bình là 100 ký tự. Tốc độ truyền bản tin đi khỏi hệ thống là 500 ký tự/giây. Tính các tham số sau : - Thời gian trung bình của bản một tin trong hệ thống - Số bản tin trung bình trong hệ thống - Tính chiều dài hàng đợi và thời gian đợi trung bình. Bài giải : - Xét hệ thống M/M/1 : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 48
  49. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 240 + Tốc độ đến λ = = 4 bản tin/giây 60 500 + Tốc độ phục vụ µ = = 5 100 λ 4 + Mật độ lưu lượng ρ = = = 0.8 µ 5 à Số bản tin trong hệ thống ρ 0.8 L=E(n)= = = 4 bản tin 1- ρ 1- 0.8 à Thờigian trung bình của bản tin trong hệ thống L 4 W= = = 1 (s) λ 4 à Chiều dài hàng đợi L q ρ 2 0,8.0,8 L = = = 3,2 bản tin q 1- ρ 1- 0,8 à Thời gian đợi trung bình W q ρ 2 L 3,2 W = = q = = 0,8 (s) q λ(1- ρ) λ 4 4. Hàng đợi M/M/1/K λ λ λ λ λ 0 1 2 - - - - - - k-1 k µ µ µ µ Với số công việc (job) là k λ Pn = ( ) n .Po ; 0<=n<=k µ Pn = ρ 2 (1- ρ)(1 - ρ k +1 ) Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 49
  50. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông ρ (k +1)ρ k +1 L = - 1 - ρ 1 - ρ k +1 Xác suất job đến hệ thống bị từ chối là P K ' Tốc độ thực tế đến hệ thống λ = (1-P K ) λ λ' Mật độ lưu lượng ρ ' = = (1- P )ρ µ K 5. Hàng đợi M/M/C λ λ λ λ λ - - - - - - C-1 C 0 1 2 cµ µ (c -1)µ cµ 2µ 1 λ Pn= ( )n Po ; 0 c C!C n-c µ c-1 1 (cρ)c Po= [å(cρ)n + ] -1 n=0 n! c!(1- ρ) Po(cρ)c - Xác suất xuất hiện hàng đợi Pq = ;công thức Erlang c!(1 - ρ) ρ - Độ dài hàng đợi : Lq = Pq. 1 - ρ Lq - Thời gian đợi : Wq = λ Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 50
  51. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông CHƯƠNG IV :HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG . Bài 1: Tổng quan về quản lý mạng 1.Các mạng thông tin và công tác quản lý - Chức năng quản lý mạng - Công cụ điều khiển - Các đối tượng điều khiển, các mạng công cộng và mạng riêng 2. Các hệ thống mạng riêng - Mạng riêng là một mạng thông tin do một tổ chức hay công ty tạo lập để hỗ trợ cho hoạt độnh của cá nhân công ty hay tổ chức đó. - Thành phần mạng riêng bao gồm : + Dịch vụ : · Dịch vụ cho thuê (Vd: kênh tốc độ cao, vệ tinh ) · Cung cấp các dịch vụ công cộng (thoại, Fax, trao đổi dữ liệu số, ) + Thiết bị : · Máy chủ, máy trạm, các tổng đài BPX, các thiết bị phân kênh, ghép kênh, các hệ thống chuyển mạch gói riêng. - Nhược điểm của mạng riêng : Khi có sự cố thì phải mất thời gian dài mới tách được mạng ra, khó xác định được nơi hư hỏng, tính cước phức tạp, thiết bị nhiều hãng cung cấp làm giảm khả năng tương thích, công tác khai thác mạng lưới phức tạp 3. Quản lý mạng ü Mục đích : Khai thác , bảo dưỡng kiểm soát mạng một cách hiệu quả nhất .cung cấp số liệu thu được cho việc quy hoạch thiết kế, xây dựng mạng để có một mạng lưới hoàn chỉnh nhất. ü Sự cần thiết của quản lý mạng : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 51
  52. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông v Đối với mạng riêng: - Tạo ra mạng có độ tin cậy cao - Việc vận hành ,bảo dưỡng,kiểm soát mạng dễ dàng hơn - Tăng dung lượng và tiêu chuẩn hóa các chức năng kiểm soát - Phát hiện nhanh chóng các điểm hư hỏng - Hệ thống hóa các mục điều khiển v Khi mạng riêng mở rộng Hoàn thiện giao diện Người-Máy Khuyến khích việc giảm nhân sự ü Thực hiện quản lý mạng - Đưa vào sử dụng một hệ thống điều hành mạng, hệ thống này được gọi là hệ thống quản lý mạng. - Ký kết các giao kèo cho việc quản lý mạng - Hệ thống hóa các nhiệm vụ khác nhau. Bài 2: Khái niệm cơ bản về quản lý mạng 1. Mô hình quản lý mạng Bảo dưỡng Điều khiển Xây dựng mạng Vận hành Cung cấp dịch vụ từ nhiều thành thông tin phần Quản lý mạng Kế hoạch vận hành Điều khiển mạng Khai thác bảo dưỡng Kiểm soát 2. Các nhiệm vụ của quản lý mạng ü Kế hoạch điều hành : - Nguyên tắc quản lý, kế hoạch và lìch trình và điều hành dựa trên nguyên tắc vận hành. Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 52
  53. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông - Hệ thống điều hành và bảo dưỡng dựa trên kế hoạch và lịch trình điều hành ü Bảo dưỡng và khai thác - Nhiệm vụ: · Giám sát : giám sát và điều khiển tập trung hoạt động cả hệ thống bao gồm thiết bị đầu cuối , kênh dẫn và các trạm tập trung. · Bảo dưỡng : Khi có sự cố, phải nhanh chónh chuẩn đoán xác địh điểm hư hỏng, bố trí sửa chữa hay chuyển sang hệ thống dự phòng · Trợ giúp người sử dụng bao gồm : đào tạo, hướng dẫn người sử dụng ü Điều khiển vận hành : Điều khiển việc cập nhật các thành phần mạng, số liệu lưu lượng, những điều kiện dẫn đến sự cố , nhiệm vụ khắc phục sự cố, về chất lượng mạng. 3. Phân công các công việc quản lý Để duy trì và cải thiện chất lượng dịch vụ, việc quan trọng là xây dựng một chu trình phân phối để hệ thống sẽ liên tục luân chuyển những kết quả dữ liệu đánh giá từ bên kiểm soát sang bên kế hoạch dịch vụ Quản lý mạng Xây dựng mạng Thực hiện Xem Lập kế xét hoạch Đánh giá mạng Xây dựng mạng Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 53
  54. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông 4. Những chức năng quản lý của hệ thống quản lý mạng - Có 5 chức năng chính : Quản lý lỗi : - Nhiệm vụ : phát hiện lỗi và đưa ra các giải pháp để giải quyết các lỗi hay sự cố - Cụ thể nó bao gồm: § Quá trình thu thập thông tin của hệ thống § Phát hiện lỗi (xác định nguồn gây lỗi, thời điểm, loại lỗi) § Chuẩn đoán các yếu tố gây ra lỗi và hướng dẫn cách xử lý thích hợp Quản lý cấu hình: - Quản lý trạng thái và cấu hình của các tài nguyên. Thiết lập hoạt động của các thiết bị, chuyển sang sử dụng các thiết bị dự phòng. - Điều khiển hoạt động : § Thiết lập cấu hình, cập nhật tốc độ kênh bằng cách thay đổi chiều dài bộ đệm § Điều khiển cấu hình :chuyển mạch kênh bằng cách thay đổi các địa chỉ. Quản lý chất lượng hoạt động - Đánh giá sự giảm hiệu năng (So với thông tin thu thập trong điều kiện bình thường) - Thu thập dữ liệu thống kê như : tỷ lệ lỗi, thời gian đấp ứng của thiết bị, lưu lượng Quản lý an ninh - Ngăn ngừa sự truy nhập trái phép vào tài nguyên, bảo vệ an toàn cho hệ thống - Quản lý an ninh bao gồm : Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 54
  55. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông § Quản lý theo xác nhận (dùng mã, password ) § Điều khiển truy nhập : Kiểm soát các quyền truy nhập sử dụng các quyền truy nhập. § Kiểm tra an ninh bao gồm công tác lập hồ sơ về việc truy nhập vào hê thống Quản lý kế toán: Tính chi phí theo mức độ sử dụng tài nguyên, lập bản ghi về cước phí sử dụng của khách hàng. Bài 3 : Hệ thống quản lý mạng 1. Chức năng : Hệ thống quản lý mạng để duy trì chất lượng mạng và đảm bảo hoạt động có hiệu quả cao, bảo dưỡng và điều khiển mạng. Đồng thời hệ thống này còn cung cấp dữ liệu phản ánh việc cập nhật các phuơng tiện của mạng riêng 2. Các loại hệ thống quản lý mạng Có thể phân chia quản lý mạng ra làm hai : - Hệ thống mạng riêng lẻ để quản lý từng phần thiết bị riêng vf hệ thống quản lý tích hợp để quản lý tòn bộ thiết bj hệ thống, các hệ thống quản lý tích hợp có thể phân chia làm hai loại : · Hệ thống phân tán : Chỉ tập trung các chức năng quản lý tới cấp bậc trên của những hệ thống quản lý riêng. · Hệ thống tập trung : Để điều khiển tập trung và trực tiếp các thiết bị của toàn bộ mạng Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 55
  56. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Hệ thống quản lý mạng Hệ thống riêng lẻ Hệ thống tích hợp Hệ thống phân tán Hệ thống tập trung Ví dụ về hệ thống quản lý riêng lẻ Mạng TDM Hệ thống TDM Mạng PBX Hệ thống quản lý PBX Mạng gói Hệ thống quản lý gói Ví dụ : Hệ thống quản lý tích hợp Mạng TDM Hệ thống TDM Hệ thống Bộ phận điều quản lý Mạng PBX Hệ thống quản lý khiển tập hệ thống trung thông tin Mạng gói Hệ thống quản lý Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 56
  57. Bài giảng môn Tổ Chức Mạng Viễn Thông Ví dụ :Hệ thống quản lý tập trung Mạng TDM Hệ thống Bộ phận điều quản lý Mạng PBX khiển tập hệ thống trung thông tin Mạng gói Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội - Khoa Điện Tử Viễn Thông 57