Các giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng điện thoại công cộng

truyền dẫn. Những nhân tố này có thể là quản lý được trực tiếp hay gián tiếp khi thiết kế mạng. Bảng 2A.5.3 chỉ ra một số nhân tố làm xấu chất lượng truyền dẫn. Mạng tương tự Mạng số -Suy hao truyền dẫn -Tiếng réo, tiếng réo gần -Tiếng vọng -Méo do suy giảm -Xuyên âm -Trễ truyền dẫn -Lỗi số -Rung pha, lệch pha -Trượt bit -Mất đồng bộ -Trễ truyền dẫn -Tiếng vọng Bảng 2.7. Các nhân tố làm xấu chất lượng truyền dẫn Trong mạng lưới tương tự, tạp âm đường dây tăng tỷ lệ với khoảng cách truyền dẫn và tạp âm ghép kênh tăng tỷ lệ với số tuyến. Hơn nữa, suy hao truyền dẫn hay méo do suy giảm tăng do các mức điều chỉnh thiếu của đường truyền dẫn hay do sự chuyển đổi nhiều tần số. Mặt khác, tuyến số giữa các LE trong mạng số cùng với các đường truyền dẫn số và tổng đài số hạn chế các kết nối âm của hệ thống trạm lặp, tránh làm tạp âm hay sự méo tăng lên, và đem lại sự nâng cấp chất lượng đáng kể. Nó còn làm cho các đặc tính này độc lập với khoảng cách hay số tuyến kết nối, vì vậy cung cấp chất lượng đồng bộ. 4.3.3. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng truyền dẫn. Có hai chỉ tiêu để đánh giá chất lượng truyền dẫn: một bằng độ rõ của âm thanh và hai là bằng âm lượng của âm thanh. (1). Đánh giá chất lượng truyền dẫn bằng độ rõ của âm thanh. Đối với việc đánh giá chất lượng truyền dẫn, đương lượng tham khảo độ rõ (AEN) sử dụng độ rõ của âm thanh như là đơn vị đo. AEN được đo với một mạch đo (chỉ ra trong hình 2.17.a) sử dụng hệ thống tham khảo để xác định AEN (SRAEN). Đầu tiên, độ rõ âm thanh được đo thay đổi độ suy giảm của bộ suy giảm (ATT) trên SRAEN để nhận được đường cong độ rõ âm thanh (1) trong hình 2.17.b. Sau đó SRAEN được lặp lại với hệ thống được đo, và độ rõ âm thanh được đo để thu được đường cong (2). Từ các đường cong này, giá trị ATT của SRAEN (A2) và giá trị ATT của hệ thống được đo (A1) để thu được độ rõ của âm thanh là 80%. Sau đó AEN của hệ thống được đo thu được chính là sự khác nhau giữa chúng (A2-A1). Hệ thống tham khảo (SRAEN) Hệ thống được đo Người nói Người nghe ATT(1) ATT(1) Hình 2.17.a. Đo AEN Độ rõ của âm thanh 80 ANE A1-A2 (1) (2) A1 A2 Hình 2.17.b. Đường cong độ rõ âm thanh Đo AEN phức tạp nhưng nó có thể đưa ra đánh giá toàn bộ về các nhân tố ảnh hưởng chất lượng truyền dẫn. Bởi vì AEN đánh giá các nhân tố làm xấu chất lượng truyền dẫn, bao gồm âm lượng âm thanh, méo do suy giảm và tạp âm trong nghĩa suy giảm. (2). Đánh giá chất lượng truyền dẫn bằng âm lượng âm thanh. Sự tiến bộ của các thiết bị thông tin đã giảm các nhân tố làm xấu chất lượng truyền dẫn.Trong hệ thống chất lượng ngày nay, chất lượng truyền dẫn chủ yếu phụ thuộc vào âm lượng âm thanh. Sơ lược về đánh giá dựa trên âm lượng âm thanh được mô tả dưới đây. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng truyền dẫn dựa trên âm lượng âm thanh bao gồm đương lượng tham khảo (RE), đương lượng tham khảo chính xác (CRE), công suất âm lượng (LR). Thông thường, RE được sử dụng như đơn vị đo âm lượng âm thanh. Ngày nay, ITU-T khuyến nghị sử dụng CRE và LR mà chúng tốt hơn trong tái hiện và chính xác (G.111 và G.121). (a). Đương lượng tham khảo (RE). RE là một chỉ tiêu cho đánh giá chất lượng truyền dẫn, dựa trên âm lượng âm thanh. Để đo RE, người nói sử dụng âm lượng như nhau trong khi thay thế hệ thống tham khảo (NOSFER) và hệ thống được đo. Người nhận điều chỉnh ATT của hệ thống tham khảo vì thế tiếng nói từ hai hệ thống được nghe cùng âm lượng như nhau (hình 2.18). ATT được điều chỉnh chính là RE của hệ thống được đo. Hệ thống tham khảo (NOSFER) Hệ thống được đo Người nói * (Băng rộng) ATT Người nghe * : Điểm đo RE Người nói, nói tại điểm đo RE. Người nghe điều chỉnh ATT của NOSFER vì thế NOSFER và hệ thống được đo có được sự cân bằng âm lượngthích hợp. Hình 2.18. Đo RE (b). Công suất âm lượng (LR). LR đưa ra một hệ thống tham khảo trung gian (IRS), cũng như NOSFER có băng truyền dẫn giống của hệ thống điên thoại sơ khai. Đầu tiên, người nghe điều chỉnh độ suy giảm (X2) của IRS vì thế âm lượng của nó giống với NOSFER. Người nghe sau đó điều chỉnh độ suy giảm của hệ thống được đo (X1) vì thế âm lượng giống với của NOSFER. Sự khác nhau giữa X2 và X1 là công suất âm lượng. Hệ thống tham khảo (NOSFER) 25dB Hệ thống tham khảo quốc tế (IRS)X1 dB Người nói * ATT Người nghe (Băng hẹp) Hệ thống được đo X2 dB *: Điểm đo LR Người nói, nói tại điểm đo LR. Với độ suy giảm NOSFER cố định, người nghe điều chỉnh IRS vì thế nó cân bằng với NOSFER, sau đó điều chỉnh hệ thống được đo do đó nó cân bằng với NOSFER. Hình 2.19. Đo LR 4.4. Chất lượng ổn định. Dịch vụ điện thoại đóng một phần quan trọng trong cuộc sống của chúng ta như là một công cụ để trao đổi thông tin. Để cung cấp dịch vụ điện thoại không bị ngắt quãng thậm chí ngay cả khi thiết bị bị lỗi hỏng do tai hoạ hay tắc nghẽn lưu lượng. Cần phải duy trì độ tin cậy của tất cả các thiết bị trong mạng lưới, như là các thiết bị chuyển mạch và các đường truyền dẫn. Chất lượng ổn định là mức mà dịch vụ thông thường được duy trì ngay cả khi có hư hỏng và tắc nghẽn lưu lượng. Mặc dù chất lượng ổn định rất quan trọng, việc tăng chất lượng ổn định lên trên một mức nào đó đòi hỏi một sự tăng cơ bản trong chi phí mạng lưới. Vì thế, mục tiêu phải được xác định trong phạm vi cho phép của các điều kiện kinh tế và kỹ thuật, khi tính đến kết quả của sự nâng cấp. 4.4.1. Các thành phần của chất lượng ổn định. Chất lượng ổn định được phân thành độ tin cậy và khả năng duy trì. Cấu hình dự phòng và sự đa dạng hoá rủi ro của mạng lưới Độ tin cậy của mỗi bộ phận của thiết bị (a) Độ tin cậy của thiết bị Khối lượng lưu lượng (b) Khả năng duy trì Thời gian để bắt đầu sửa chữa Thời gian sửa chữa thực tế 4.4.2. Phân loại lỗi. Tuỳ theo mức ảnh hưởng đến người sử dụng, lỗi có thể phân loại thanh hai dạng sau: Lỗi cuộc gọi. Lỗi cuộc gọi chỉ đến các cuộc gọi mà không được xử lý một cách bình thường bao hàm cảc các lỗi nhẹ khi cuộc gọi được xử lý một cách bình thường sau một nỗ lực. Lỗi phụ thuộc mạng lưới. Lỗi phụ thuộc mạng lưới ngụ ý nói đến nó trở nên khó thiết lập thông tin một cách liên tục hay thông tin lỗi hỏng thực sự. Ví dụ trường hợp đầu bị gây ra khi khả năng tải lưu lượng bị thu hẹp hay trường hợp sau bị gây ra do hệ thống phía dưới tổng đài nội hạt hay cáp thuê bao bị đứt. Hệ thống chuyển tiếp Hệ thống thuê bao Tỷ lệ không sử dụng được với mỗi khả năng tải lưu lượng Tỷ lệ không sử dụng được đối với mỗi cỡ lỗi lưu lượng Tỷ lệ lỗi cuộc gọi đầu tới đầu Lỗi cuộc gọi PC PC LE LE ( ( Hình 2.20. Phân loại lỗi và đánh giá chỉ tiêu 4.4.3. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng ổn định. (1). Chỉ tiêu đánh giá lỗi cuộc gọi. Tỷ lệ mà dựa vào nó mỗi cuộc gọi không được xử lý bình thường được xác định và do đó khả năng phục vụ người sử dụng cho mạng lưới có thể được đánh giá. Tỷ lệ mà theo đó mỗi cuộc gọi không được xử lý bình thường được gọi là tỷ lệ lỗi, mà nó được xác định như sau: Tỷ lệ lỗi cuộc gọi = Số cuộc gọi không được xử lý bình thường Tổng số cuộc gọi (2). Tiêu chuẩn đánh giá lỗi phụ thuộc mạng lưới. Tỷ lệ không thể sử dụng được dùng làm chỉ tiêu đánh giá lỗi phụ thuộc mạng lưới. Tỷ lệ không thể sử dụng có ưu điểm là dễ so sánh các thiết bị có tần số lỗi và thời gian lỗi khác nhau. Kể cả độ tin cậy và khả năng duy trì. Sự đánh giá này còn làm cho có thể tính toán được tỷ lệ không sử dụng toàn bộ bằng cách tính tổng các tỷ lệ không sử dụng của mỗi thành phần. Tỷ lệ không thể sử dụng được biểu hiện là thời gian trung bình giữa các lỗi (MTBE) và thời gian trung bình để sửa chữa (MTTR) Không thể sử dụng = MTTR MTBE+MTTR = MTTR MTBE Đối với hệ thống thuê bao, các tỷ lệ không thể sử dụng được xác định do đó một số lượng lớn thiết bị quy mô nhỏ được lắp đặt và một số lượng nhỏ thiết bị có quy mô lớn được lắp đặt, cả hai có cùng mức độ ảnh hưởng lên xã hội. Nói cách khác, độ tin cậy được xác định cho thiết bị quy mô lớn cao hơn cho các thiết bị có quy mô nhỏ. Tỷ lệ lỗi nên tỷ lệ nghịch với phạm vi lỗi. Phạm vi lỗi được biểu hiện bởi số thuê bao bị ảnh hưởng cùng một lúc. Mặt khác (ngược với lỗi thiết bị của hệ thống chuyển tiếp), người sử dụng cảm nhận về chất lượng như thế nào, là cuộc gọi không thể được tạo ra một cách trôi chảy có thường xuyên không, và có bao nhiêu khả năng tải lưu lượng của mạng lưới bị giảm nhỏ, chứ không phải là hệ thống mạng lưới lỗi thực sự như thế nào. Ví dụ, khi lưu lượng thường xuyên có thể được tải mà không bị giảm nhỏ, thậm chí nếu thiết bị mạng lưới lỗi hỏng, thì lỗi cũng không ảnh hưởng đến người sử dụng. Vì thế, đối với hệ thống chuyển tiếp lỗi được phân chia dựa trên sự ảnh hưởng của sự giảm nhỏ khả năng tải lưu lượng lên xã hội, để xác định tính không thể sử dụng theo các mức lỗi. Cần thiết ngăn chặn lỗi làm mất khả năng thông tin. Khả năng tải lưu lượng được xác định bởi tỷ lệ tải lưu lượng (lưu lượng được tải trong khi lỗi/lưu lượng được tải tại thời gian bình thường). Bảng 2.8 là ví dụ về phân loại lỗi phụ thuộc mạng lưới cho hệ thống chuyển tiếp. Bảng 2.8 Phân loại các lỗi phụ thuộc mạng lưới theo khả năng tải lưu lượng Loại Ảnh hưởng đến xã hội Tỷ lệ tải lưu lượng Loại 1 - Nếu xảy ra trong giờ bận, chúng làm giảm thấp hiệu quả của các hoạt động xã hội. - Khống chế lưu lượng không được thực hiện. 80% đến nhỏ hơn 100% Loại 2 - Hiệu quả của các hoạt động xã hội trở nên thấp hơn - Điều khiển lưu lượng chỉ đạo 60% đến nhỏ hơn 80% Loại 3 Các chức năng điều khiển xã hội được duy trì - Giảm nhỏ nghiêm trọng hiệu quả của các hoạt động xã hội 10% đến nhở hơn 60% Loại 4 - Tắc nghẽn thông tin hay điều kiện tương tự xảy ra - Các chức năng điều khiển xã hội trở nên khó khăn, gây ra sự hỗn độn Nhỏ hơn 10% 4.4.4. Chất lượng ổn định và biện pháp đối phó tin cậy. Xác định mục tiêu cho chất lượng ổn định còn có ý nghĩa như sau một số gián đoạn thông tin được đưa ra mà sự xảy ra của nó nằm dưới mục tiêu. Tuy nhiên, viễn thông là xương sống của nền kinh tế, và sự gián đoạn của nó có ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động xã hội. Vì thế, nếu lỗi mạng lưới xảy ra, hậu quả của nó phải được xử lý đến phạm vi lớn nhất càng nhiều càng tốt. Các biện pháp đối phó tin cậy có nghĩa là làm tiếp tục dịch vụ thậm chí khi có lỗi mạng lưới xảy ra. (1). Bảo vệ trước các lỗi tổng đài. (a) Tăng gấp đôi sự liên quan. Trong phương pháp này, một tổng đài ở một cấp được liên quan đến hai tổng đài ở cấp cao hơn của nó. Tính đến tai hoạ mở rộng trong toàn vùng, hai trạm cấp cao hơn nên được đặt tại những vị trí xa nhau về địa lý. (b) Đa dạng hoá tổng đài. Một nút tổng đài được chia ra thành vài thành phần, vì thế các thành phần trở nên độc lập về độ tin cậy. Ví dụ, sự đa dạng trạm phân quyền đến các vị trí xa nhau về địa lý. Cấu hình nhiều đơn vị phân quyền tổng đài thành nhiều đơn vị. Thông thường, tổng đài cấp cao nhất hình thành tuyến cuối cùng trong kênh kết nối cho các cuộc gọi đường dài. Đối với nhiều phần mạng mà không có mạch trực tiếp hay mạch ngang, tổng đài cấp cao nhất là kênh kết nối duy nhất. Vì thế, lỗi của tổng đài đó có thể gây nên gián đoạn cho một số lớn phần mạng. (2). Bảo vệ trước lỗi thiết bị truyền dẫn. (a) Tăng gấp đôi tuyến. Phương pháp này đa dạng mạch thanh hai tuyến. Sử dụng phương pháp này, khi đường truyền dẫn lỗi, gián đoạn thông tin được ngăn chặn và hậu quả của lỗi được giảm tối thiểu. (b) Đa tuyến. Cài đặt nhiều tuyến làm cho có thể duy trì dịch vụ bình thường thậm chí ngay cả khi lỗi đường truyền và ngăn chặn lỗi phạm vi rộng. Trong phương pháp này, các đường dự phòng được lắp đặt. Khi có tuyến lỗi, nó được chuyển mạch tự động đến đường dự phòng. Tuyến lỗi có thể được khôi phục mà không bị gián đoạn dịch vụ. (b) Đánh số với hai tổng đài khác nhau Vùng B CHƯƠNG III DỰ BÁO NHU CẦU VÀ LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG THOẠI Để ổn định trong việc quản lý và đầu tư thiết bị mở rộng mạng lưới một cách có hiệu quả nhất. Chúng ta cần dựa vào dự báo nhu cầu thông tin và lưu lượng tải. Dự báo là một khâu quan trọng không thể thiếu được trong quá trình đưa ra quyết định. Nó dự báo xu hướng trong tương lai và trở thành điều căn bản để lập kế hoạch phát triển mạng có hiệu quả kinh tế cao cũng như đáp ứng được chất lượng cuộc gọi cho mạng thông tin. Căn cứ vào nhu cầu được dự báo thì mọi công việc tính toán thiết kế mạng mới có thể đạt được dung lượng mong muốn đồng thời giúp cho việc định hướng phát triển mạng trong tương lai. 1. DỰ BÁO NHU CẦU THÔNG TIN. Đối với những kế hoạch để có một mạng lưới tối ưu, các nhu cầu của khách hàng cần được xác định một cách chính xác. Các nhu cầu của khách hàng là điều kiện ban đầu khi xác định mục tiêu. Bên cạnh đó chúng ta cần phải tìm hiểu về quy hoạch tổng thể và phát triển của từng khu vực dân cư trong tương lai. Chính vì thế chúng ta cần phải đưa ra những dự báo nhu cầu một cách chính xác. 1.1. Các khái niệm dự báo nhu cầu. (1). Các yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu thông tin. Dự báo nhu cầu bị tác động bởi nhiều yếu tố mà các yếu tố đó có thể được phân chia thành các yếu tố ngoại sinh và yếu tố nội sinh như hình 3.1. - Các yếu tố ngoại sinh bao gồm các yếu tố kinh tế như tỷ lệ tăng trưởng kinh tế, tỷ lệ tiêu dùng của dân cư và các yếu tố xã hội như là dân số, số hộ gia đình và số người đang làm việc. - Các yếu tố nội sinh bao gồm các loại giá cước như giá thiết bị, cước cơ bản hàng tháng , cước phụ trội và chiến lược marketing như chiến lược sản phẩm, quảng cáo. Dự báo nhu cầu phải dựa vào và phân tích các yếu tố này để xác định các yêu cầu cho tương lai về số lượng. *Các yếu tố kinh tế: - Tốc độ tăng trưởng kinh tế - Tỷ lệ tiêu dùng dân cư GNP,GDP *Các yếu tố xã hội: - Dân số - Số hộ gia đình - Số người đang làm việc Nhu cầu *Cước : - Giá thiết bị - Cước cơ bản - Cước phụ trội *Chiến lược marketing: - Chiến lược sản phẩm -Chiến lược quảng cáo Hình 3.1. Các yếu tố tác động đến nhu cầu Các yếu tố ngoại sinh Các yếu tố nội sinh (2). Tăng trưởng nhu cầu. Trong mạng điện thoại thường được phân chia thành 3 pha như trong hình 3.2: - Pha bắt đầu : Tốc độ tăng trưởng chậm. - Pha tăng trưởng nhanh: Tốc độ tăng trưởng rất nhanh hay gọi là giai đoạn tăng tốc. - Pha bão hoà: Tốc độ tăng trưởng giảm. Ở mỗi pha, các điều kiện kinh tế xã hội là rất khác nhau. Khi chọn lựa một phương pháp dự báo, điều quan trọng là phải phân tích, xác định mạng điện thoại đang ở pha nào. Số thuê bao Pha bắt đầu Pha tăng trưởng nhanh Pha bão hoà Thời gian Hình 3.2. Ba pha tăng trưởng a) Pha bắt đầu : Pha bắt đầu là thời kỳ tăng trưởng chậm của mạng, với mật độ điện thoại ở mức thấp, ở giai đoạn này chủ yếu là dành cho các ngành công nghiệp. Còn đối với nhu cầu cá nhân thì còn nhiều hạn chế. b) Pha tăng trưởng: Pha này kinh tế đã phát triển, trong lĩnh vực viễn thông cần cải tiến mạng để cung cấp các dịch vụ có chất lượng cao. Giai đoạn này mức sống của người dân đã có những cải thiện rõ rệt, nhu cầu sử dụng điện thoại của họ không ngừng tăng nhanh. Vì vậy công việc dự báo trong giai đoạn này là vô cùng quan trọng, vì một sai sót trong dự báo sẽ dẫn đến sự sai sót lớn trong việc lập kế hoạch chi phí để phát triển mạng. c) Pha bão hoà : Pha này mật độ điện thoại dân cư đã đạt 80% hoặc là lớn hơn thế và điện thoại dân cư và sản xuất kinh doanh phát triển tương đồng, và chủ yếu ở thời kỳ này nhà cung cấp tập trung vào phát triển các dịch vụ mới. Tuy vậy nhưng việc xác định được mỗi pha là cần thiết vì phương pháp dự báo sẽ được áp dụng cho mỗi pha được phù hợp hơn. (3). Những công việc về dự báo nhu cầu. Trong những công việc dự báo thường thì người ta chia ra ba bước cơ bản, và chúng có liên quan chặt chẽ với nhau: (a) Thu thập và xử lý số liệu: Những số liệu về nhu cầu điện thoại và thống kê về dân số, số hộ gia đình, các chỉ số kinh tế được thu thập và xử lý theo yêu cầu để đưa ra các giá trị dự báo . (b) Điều chỉnh dự báo nhu cầu: Là những gì khác biệt giữa giá trị dự báo và giá trị thực phải được phân tích và giá trị dự báo sẽ được điều chỉnh theo kết quả phân tích này. (c) Dự báo nhu cầu: Nhu cầu trong tương lai được dự báo và tính toán, đây là công việc dự báo chính và được dự báo theo nghĩa hẹp. Ngoài ra các phương pháp truyền thông, các số liệu nhận được từ hai bước kia phải tận dụng để xác định và đánh giá các giá trị dự báo. Trong công việc dự báo phải đưa ra các vấn đề sau: - Dự báo nhu cầu thuê bao cơ bản được đưa ra : + Mật độ thuê bao trong khu vực. + Tổng số nhu cầu thuê bao trong năm nghiên cứu. + Sự phát triển mật độ thuê bao. + Tổng số nhu cầu thuê bao cho mỗi tổng đài trong khu vực tới năm nghiên cứu. - Mỗi tổng đài cần được xác định : + Tỷ lệ phần trăm thuê bao lưu trú hay tổng số thuê bao lưu trú. + Tỷ lệ phần trăm thương mại. + Tỷ lệ phần trăm thuê bao PBX. Dự báo theo nghĩa hẹp Dự báo nhu cầu Điều chỉnh nhu cầu Thu thập và xử lý số liệu Hình 3.3. Khái niệm về công việc dự báo Dữ liệu phân tích Số liệu cơ bản 1.2. Các phương pháp dự báo. 1.2.1. Phương pháp chuỗi thời gian: (a) Phương trình tuyến tính: Khi dữ liệu theo dạng thời gian có dạng tuyến tính, đường này được ứng dụng cho:  - Dự báo ngắn hạn. y t y=a+bt (b>0) a 0 - Trường hợp nhu cầu thay đổi ít. Hình 3.4.a. Phương trình tuyến tính (b) Phương trình bậc hai: Khi dữ liệu theo chuỗi thời gian có dạng đồ thị của phương trình bậc 2 đường dự báo này được ứng dụng cho: - Dự báo ngắn hạn và trung hạn. y t y=a+bt+ct2 (c>0) a 0 - Tuy nhiên, lựa chọn thời hạn dự báo phải cẩn thận cân nhắc đến thời gian xu hướng của nhu cầu hiện tại. Hình 3.4.b.Đường cong bậc 2 (c) Hàm mũ : Khi dữ liệu theo chuỗi thời gian có dạng hàm mũ, dự báo này ứng dụng cho các trường hợp sau: -Dự báo ngắn hạn và trung hạn. y t y=k+a.bt (a>0,b>0) k 0 - Tuy nhiên, lựa chọn thời hạn dự báo phải cẩn thận cân nhắc đến thời gian xu hướng nhu cầu hiện tại. Hình 3.4.c. Hàm mũ (d) Mô hình đường cong logistic: Khi nhu cầu điện thoại đạt đến trạng thái bão hoà và mạng sau khi đã phát triển, hàm logistic được ứng dụng cho trường hợp dài hạn. Mô hình này biểu diễn sự phụ thuộc giữa nhu cầu điện thoại và thời gian. Ta có thể dễ dàng nhận thấy đến một thời điểm nhất định thì nhu cầu điện thoại hầu như không tăng. Mô hình này được áp dụng rộng rãi trong nhiều nước trên thế giới để dự báo nhu cầu vì dễ dàng sử dụng (chỉ cần biết mật độ tập trung dân cư trong khu vực cần mở rộng N). y D t 0 Y= k 1+me-t Trong đó: t: Biến thời gian trong quá trình khảo sát , m, k: Là các hằng số e: Cơ số logarit y: Nhu cầu Hình 3.4.d. Mô hình đường cong logistic Ở đây k phụ thuộc N, N còn được tính bằng đơn vị xã hội (Social unit). - Nếu N là đơn vị xã hội thì k=1. - Nếu N là đơn vị dân số thì k có thể lấy giá trị từ 0,4 đến 0,5. - Hằng số biểu thị tốc độ phát triển, do đó nếu có thể được nên sử dụng mười năm trở lên. Mô hình này có thể dùng cho dự báo trung hạn hay dài hạn. Theo tài liệu GAS 0-3 CCITT cho trị số tiêu chuẩn là : =0,08 đến 0,12 hoặc trong một số trường hợp thì có thể lấy =0,1 đến 0,15. Trong giai đoạn đầu phát triển mạng thoại (nhỏ hơn 2 người sử dụng/100 người) đường cong logistic có khuynh hướng gần giống đường cong luỹ thừa. 1.2.2. Phương pháp xác định hằng số của mô hình dự báo. Với mỗi một phương trình được xác định dựa vào xu thế nhu cầu trong quá khứ thì hằng số của mỗi một phương trình phải được tính toán. Phương pháp phổ biến nhất là phương pháp bình phương nhỏ nhất. (a) Phương pháp bình phương nhỏ nhất: Phương pháp này có nghĩa là tìm ra được một phương trình, sao cho tổng diện tích khác biệt giữa giá trị thực tế và giá trị dự báo là nhỏ nhất. Hình dưới các giá trị a và b được tìm được từ các phương trình sau: a=-b b= Giá trị Thời gian y=a+bt 0 P1(t1,y1) P2(t2,y2) P3(t3,y3) Sai số Sai số Sai số Hình 3.5. Xác định đường cong xu hướng bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất (b) Xác định giá trị tới hạn (mức bão hoà): Giá trị tới hạn k trong hàm logistic và hàm mũ điều chỉnh là giá trị dựa vào số liệu quá khứ ở thời điểm dự báo. Giá trị k không nhất thiết phải là hằng số. Khi nền kinh tế phát triển, giá trị nên lớn hơn. Sai số lớn sẽ không xuất hiện thậm chí nếu k được coi như là một hằng số cho đến khi đường cầu tiến đến gần k. Giá trị k là khác nhau không chỉ với các quốc gia và các vùng mà còn khác nhau tuỳ theo trình độ kinh tế và các điều kiện dân cư. Nó thường được xác định dựa trên các yếu tố kinh tế, yếu tố chính trị. Tham khảo số liệu của các quốc gia khác, tuỳ theo kế hoạch dự báo dài hạn, trung hạn hay ngắn hạn mà lựa chọn phương pháp cho phù hợp. Phương pháp hồi quy. (a) Khái niệm về phương pháp hồi quy: Trong mô hình hồi quy, mối quan hệ của nguyên nhân và kết quả giữa nhu cầu và các yếu tố quyết định nó được mô hình hoá để dự báo. Đầu tiên các yếu tố được tìm kiếm bao gồm mối liên quan phụ thuộc lẫn nhau hoặc mối liên quan giữa nguyên nhân và kết quả trong quá khứ. Nhìn chung, các yếu tố kinh tế và các yếu tố xã hội đều liên quan đến nhu cầu. (b) Xác định sự tương quan: Khi xác định sử dụng công thức hồi quy, chúng ta cần xem xét sự tương quan để có thể sử dụng công thức một cách hợp lý. Nó được phân chia thành, tương quan dương, tương quan âm và không tương quan. Khi dữ liệu thay đổi thì nó vẫn có sự tương quan giữa chúng, nếu mối liên hệ đó là nhỏ thì cường độ của nó sẽ biểu hiện bởi hệ số tương quan ‘r’. Hệ số ‘r’ có thể được mô tả trong công thức sau: r = Hệ số tương quan nằm trong khoảng -. Khi giá trị tuyệt đối của ‘r’ tiến đến 1, tương quan sẽ lớn hơn. ‘r’=1 gọi là tương quan hoàn chỉnh và ‘r’ = 0 gọi là không tương quan. Thông thường, khi ‘r’> 0,7 độ tương quan chiếm khoảng 50% hoặc hơn. Nếu độ tương quan thấp hơn giá trị này. (c) Các loại công thức hồi quy: Hồi quy tuyến tính và hồi quy đàn hồi được coi như phân tích hồi quy cơ bản. Khi có một hệ số, người ta gọi là hồi quy đơn. Khi có nhiều hệ số người ta gọi là hồi quy bội. * Hồi quy tuyến tính : Công thức này được miêu tả bằng đường tuyến tính với các biến mục tiêu (như nhu cầu) và các biến giải thích như sau. Y = a0+a1x1+a2x2+......+anxn Trong đó: (a0,a1,a2,.......,an) là hằng số. * Hồi quy đàn hồi: Công thức này dựa trên sự tương quan không tuyến tính giữa y và xi ,được miêu tả như sau: Y = . Trong đó: ( : giá trị đàn hồi) 2. DỰ BÁO LƯU LƯỢNG Dự báo lưu lượng là ước tính tổng số lưu lượng tại một thời điểm nhất định, với quy định rằng nhu cầu thuê bao (điện thoại) đã được dự báo. Kết quả của dự báo lưu lượng là để lập kế hoạch quản lý và nghiên cứu lý thuyết tối ưu mạng làm cho lưu lượng có chi phí thấp. Kết quả dự báo lưu lượng chính xác đảm bảo cho xác định kích cỡ mạng và tối ưu hoá mạng thoại. Có nghĩa là tìm ra được một cấu trúc mạng đảm bảo yếu tố kinh tế và đồng thời dung lượng đường truyền đảm bảo tốt nhất. 2.1. Giới thiệu. Dự báo lưu lượng ước tính tổng số lưu lượng tại một thời điểm nhất định, với dự định nhu cầu điện thoại đã được dự báo. Kết quả của dự báo lưu lượng được sử dụng để thiết lập kế hoạch quản lí và nghiên cứu lý thuyết về mạng tối ưu cho lưu lượng có chi phí thấp nhất. Dự báo lưu lượng cũng được sử dụng để tính số lượng thiết bị (Ví dụ mạch trung kế và thiết bị thông dụng cho thiết bị trạm). Để tính số lượng thiết bị, cần có số lượng lưu lượng chi tiết mỗi mạch và mỗi trạm. Trong chương này sẽ giới thiệu các khái niệm cơ bản và phương pháp dự báo lưu lượng cho kế hoạch thiết bị. 2.2. Lưu lượng cơ bản và lưu lượng tham khảo. (1) Lưu lượng cơ bản. Năm có số liệu lưu lượng lớn nhất gọi là năm có số lượng tham khảo. Lưu lượng cơ bản gọi là tỷ lệ tăng lưu lượng ở năm đấy làm dự báo mẫu. Thông thường, lưu lượng trung bình tăng hàng năm của năm tham khảo được sử dụng như lưu lượng cơ bản. Tỷ lệ lưu lượng của năm dự báo so với năm cơ bản gọi là tỷ lệ tăng lưu lượng. Trong dự báo lưu lượng được tính toán đầu tiên, sau đó lưu lượng của năm dự báo thu được bằng cách nhân lưu lượng với tỷ lệ tăng này. (2) Lưu lượng tham khảo. Lưu lượng tham khảo là trung bình của 30 ngày cao nhất trong một năm dựa vào lưu lượng của giờ bận trung bình (hình 3.6). Lưu lượng tham khảo được sử dụng để tính toán khả năng thiết bị yêu cầu và đánh giá chất lượng phục vụ. Giờ bận trung bình (MBH) là thời kỳ liên tục của một giờ (60 phút) trong ngày là lưu lượng cao nhất trong nhiều ngày nhất của năm. ITU - T xác định " tải bình thường" và "tải cao" là số liệu cơ bản trong phần khuyến nghị của mình (E5000). Tải bình thường được định nghĩa là khoảng cách giữa của 30 ngày cao nhất trong 12 tháng và tái tạo là khoảng giữa 5 ngày cao nhất. Nếu như không thể thu thập được số liệu lưu lượng hàng ngày, lưu lượng tham khảo sẽ được ước tính theo thống kê. Sự xuất Lưu lượng tham khảo hiện Tỷ lệ của lưu lượng 30 ngày cao nhất Lưu lượng Lưu lượng T/bình hàng năm Hình 3.6. Sự phân phối lưu lượng hàng năm (sự phân phối thông thường) 2.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến lưu lượng. Các nhân tố sau đây ảnh hưởng đến lưu lượng. (a) Số lượng thuê bao tăng: Khi số thuê bao tăng, độ lớn lưu lượng cũng tăng. Tuy nhiên, tỷ lệ tăng lưu lượng so với tỷ lệ tăng thuê bao sẽ giảm khi điện thoại của cư dân tăng lên nhanh chóng. (b) Sự thay đổi lưu lượng tỷ lệ nghịch với giá cước: Những thay đổi của cước phí gọi sẽ ảnh hưởng đến lưu lượng. (c) Điều kiện dịch vụ: Khi dịch vụ được cải thiện hoặc đưa ra những dịch vụ mới, lưu lượng sẽ tăng lên đáng kể. (d) Đặc điểm thành phố: Về sử dụng điện thoại ở thành phố có đặc tính khác nhau là khác nhau (ví dụ: mang tính thương mại, công nghiệp, dân cư). Ví dụ, sự hấp dẫn của các nhà máy thay đổi theo đặc điểm thành thị, và điều này ảnh hưởng đến lưu lượng. (e) Sự thay đổi theo mùa/ kinh tế: Lưu lượng thay đổi theo hoạt động xã hội và kinh tế. Khi hoạt động thương mại phát triển, lưu lượng sẽ cao vào thời điểm cuối niên lịch hoặc năm cuối niên lịch hoặc cuối năm tài chính. Lưu lượng giảm khi khủng hoảng kinh tế xuất hiện. Vùng du lịch có lưu lượng cao trong suốt mùa cao điểm. (f) Mối liên hệ liên tỉnh : Thị trấn vệ tinh của thành phố lớn có lưu lượng với thành phố này cao hơn so với các trung tâm địa phương khác. Điều này vì khoảng cách về kinh tế có ảnh hưởng đến lưu lượng cao hơn là ảnh hưởng địa lý. (g) Sự cải thiện mức sống : Khi tỷ lệ điện thoại tăng lên và tỷ trọng chi phí cuộc gọi trong tổng mức chi tiêu cuộc sống thấp đi, điện thoại sẽ trở nên cần thiết trong cuộc sống của con người. Điều này làm cho lưu lượng tăng. Bởi vì sự dao động cơ cấu của các nhân tố này là phức tạp nên kết hợp tất cả các nhân tố vào là rất khó khăn. Do đó các nhân tố quan trọng sẽ được lựa chọn cẩn thận. 2.4. Quy trình dự báo lưu lượng. Lưu lượng thường được dự báo theo các bước sau đây: Bước 1: Xác định mục đích và đối tượng dự báo. Xác định mục tiêu của dự báo, lưu lượng và năm được dự báo. Bước 2: Thu thập số liệu và xác đinh giả thiết. Xác định các giả thiết của dự báo.(Ví dụ: Hệ thống giá và các dự án phát triển địa phương có thể có). Lựa chọn và phân tích số liệu biểu thị xu thế của nhu cầu lưu lượng. Bước 3: Nghiên cứu xu thế lưu lượng Ghi chép và phân tích các đặc tính lưu lượng. Gồm có: Xu hướng chuỗi thời gian lưu lượng, phân tích xu thế lưu lượng nội hạt và đường dài trong nước, các nhân tố ảnh hưởng đến lưu lượng (ví dụ : nhu cầu thuê bao), mối liên hệ của sự phát triển vùng và lưu lượng, sự phân bổ lưu lượng theo thời gian. Bước 4: Lựa chọn phương pháp dự báo. Phương pháp thích hợp nhất được lựa chon thông qua việc xem xét các đặc tính của lưu lượng theo thời gian. Bước 5: Tính toàn lưu lượng cơ bản. Tính toán lưu lượng trung bình hàng năm cho năm tham khảo. Bươc 6: Dự báo lưu lượng. Dự báo thực hiện bắng cách sử dụng phương pháp chuỗi thời gian, hoặc nhân tỷ lệ tăng lưu lượng với lưu lượng cơ bản. Bước 7: Đánh giá/ xác định dự báo. Xem xét các đặc tính của các nhân tố dao động sử dụng trong dự báo, dự báo so sánh xu hướng lưu lượng toàn cầu và lưu lượng của từng nước. Bước 8: Tính toán lưu lượng tham khảo Lưu lượng tham khảo được tính theo giả thuyết về sự dao động sử dụng trong dự báo(lưu lượng trung bình hàng năm) Bước 9: Biên soạn các báo cáo. Các báo cáo mà chúng ta đưa ra các số liệu cơ sỏ cho sự dự báo lưu lượng (lưu lượng tham khảo và số liệu tham khảo), dự báo các giả thiết cho dự báo, và các cơ sở để đánh giá/xác định dự báo được soạn thảo. Bước 10: Hoàn thiện dự báo Bằng việc tiếp tục so sánh dự báo các số liệu thực tế, cải tiến phương pháp dự báo để đạt được độ chính xác cao hơn. 2.5. Các phương pháp dự báo lưu lượng. Các phương pháp dự báo khác nhau được lựa chọn theo lượng thông tin có sẵn là bao nhiêu( nghĩa là chỉ có số lượng ở mỗi trạm hoặc số liệu có cho toàn quốc là sẵn có: số lượng lưu lượng không có sẵn). Trong phần này chúng tôi miêu tả 2 trường hợp: (1): Số liệu lưu lượng sẵn có. (2): Số liệu lưu lượng không sẵn có. 2.5.1. Khi số liệu lưu lượng sẵn có. Khi một vài số lượng lưu lượng có sẵn, sử dụng các phương pháp sau đây: - Phương pháp chuỗi thời gian. - Phương pháp truy hồi. - Dự báo toàn cầu xem xét các điều kiện của từng địa phương. - Dự báo đơn giản tỷ lệ tăng lưu lượng điểm - điểm. Mỗi phương pháp sẽ được mô tả dưới đây: (1) Phương pháp chuỗi thời gian. Phương pháp này xác định các chuỗi thời gian dựa trên số liệu quá khứ, dự báo tương lai bằng cách mở rộng xu hướng. (2) Phương pháp hồi quy. Phương pháp này xác định các nhân tố tạo ra nhu cầu lưu lượng, và mô tả sự dao động lưu lượng bằng sự thay đổi của các nhân tố này. Mô hình dự báo ở công thức 2.1 dựa trên mô hình đàn hồi. Công thức này được sử dụng để tính toán tỷ lệ tăng lưu lượng. y = αX1a.X2b…Xgn α, b…g : Biến thiên a: Hằng số y: Tỷ lệ tăng lưu lượng X1,X2,…Xn: Biến miêu tả (Xem chi tiết phần “ Dự báo nhu cầu: chương 3 - phần 1”) Trong hầu hết các trường hợp, lưu lượng có liên quan chặt chẽ với các số lượng thuê bao. Tuy nhiên, vì số lượng cuộc gọi là khác nhau giữa các thuê bao kinh doanh và các thuê bao dân cư nên hoặc là số thuê bao kinh doanh được chuyển đổi lẫn nhau. Kết quả này gọi là số thuê bao chuyển đổi và được định nghĩa là biến miêu tả. Phương pháp này thu được đường xu hướng tương quan giữa lưu lượng và số tương quan và số thuê bao biến đổi. Sử dụng đường xu hướng này, lưu lượng được dự báo bằng cách ước tính số thuê bao biến đổi. Lưu Giá trị dự báo lượng Số thuê bao Hình 3.7. Dự báo tương quan sử dụng lưu lượng và số tương quan (3) Dự báo toàn bộ có xem xét đến các điều kiện cục bộ. Mô hình dự báo toàn bộ, được áp dụng trong khu vực rộng lớn, có thể sử dụng tương đối nhiều số lượng thống kê hơn là chỉ số kinh tế. Tuy nhiên, lưu lượng dự báo cho mỗi tổng đài là không dễ, bởi vậy số lượng thống kê cho mỗi khu vực là nhỏ như vậy thường có hạn. Vì vậy, tỷ lệ tăng lưu lượng của khu vực được tính toán từ tỷ lệ tăng lưu lượng của toàn bộ có xem xét đến điều kiện phát triển của toàn bộ vùng. Sử dụng công thức sau đây: y= K.Xa = ym. (X/xm)a Trong đó: y: Tỷ lệ tăng lưu lượng của khu vực có liên quan. X: Tỷ lệ tăng thuê bao của khu vực có liên quan ( sử dụng là biến số đại diện thể hiện sự phát triển của khu vực). α : Hằng số. ym: Tỷ lệ tăng lưu lượng toàn bộ. xm: Tỷ lệ tăng thuê bao toàn bộ. (4) Dự báo đơn giản tỷ lệ tăng lưu lượng điểm - điểm. Để dự báo lưu lượng giữa các khu vực, chúng ta cần số liệu phát triển dự án và xu hướng nhu cầu cho các khu vực. Vì lưu lượng phí đường dây điện thoại đường dài chuyển tiếp tính trên toàn quốc nó chịu tác động của nhiều xu hướng kinh tế - xã hội. Các xu hướng này không đo được với một đơn vị nhỏ như khu vực. Cũng cần xét đến các điều kiện của ở cả những vùng khởi đầu và kết thúc lưu lượng. Bởi vậy, lưu lượng giữa các trạm được dự báo tổng thể theo quy trình sau đây:Vùng lưu lượng dự báo thường là cước liên tỉnh (TA). (a) Để thu được tỷ lệ tăng lưu lượng, xem xét các nhân tố chung với khu vực rộng lớn hơn (quốc gia và các thành phố chính) lưu lượng khởi đầu cơ bản được tính toán trước khi xem xét điều kiện cục bộ (những dự án đang phát triển vùng và dự án dân số). (c) Tỷ lệ tăng lưu lượng của khu vực được dự báo dựa trên tỷ lệ lưu lượng của đầu và cuối vùng tính cước liên tỉnh. (d) Lưu lượng giữa 2 vùng được dự báo dựa trên tỷ lệ tăng lưu lượng với lưu lượng tăng cơ bản giữa 2 vùng: y = y1.y2 y: tỷ lệ tăng lưu lượng giữa các TA1 và TA2; y1: Tỷ lệ tăng lưu lượng của TA1; y2: Tỷ lệ tăng lưu lượng của TA2; 2.5.2. Khi số liệu lưu lượng không có sẵn. (1) Dự báo tổng lưu lượng khởi đầu. Khi mật độ điện thoại thấp, nhiều người sử dụng một số lượng điện thoại có hạn. Vì vậy tổng lưu lượng khởi đầu cho mỗi điện thoại là tương đối lớn, Nhưng chỉ khi mật độ điện thoại tăng, số thuê bao với tỷ lệ sử dụng thấp cũng tăng lên. Bằng cách này, tổng lưu lượng khởi đầu cho mỗi điện thoại giảm. Hình 3.8.a cho thấy mối quan hệ giữa mật độ điện thoại và tổng lưu lượng khởi đầu. Hình này cho thấy tỷ lệ cuộc gọi tương ứng tỷ lệ mật độ điện thoại có thể dự báo tổng lưu lượng khởi đầu. (erl/thuê bao) Cuộc gọi/năm/thuê bao 0,15 0,1 0,05 0 (5) (1) (3) (2) (4) (1) Khu nông nghiệp nhỏ (2) Khu công nghiệp nhỏ (3) Thành phố nhỏ (4) Thành phố lớn (5) Địa hạt (tỉnh) Số thuê bao 0 10 20 Hình 3.8.a. Mối quan hệ giữa mật độ điện thoại và tổng lưu lượng khởi đầu (2) Dự báo đầu ra lưu lượng thoại đường dài. Dự báo đầu ra tổng lưu lượng thoại đường dài sử dụng đồ thị đưa ra ở hình 3.8.b. Đồ thị này thể hiện mối quan hệ giữa số dân cư và tỷ lệ lưu lượng đường dài. Nó dựa trên những quan điểm sau đây: Tỷ lệ ra lưu lượng thoại đường dài trong tổng lưu lượng khởi đầu phục vụ vào hoạt động kinh tế xã hội ở các đô thị. Nếu đô thị nhỏ và hoạt động kinh tế - xã hội phụ thuộc lớn vào các vùng ngoại ô thì tỷ lệ lưu lượng đường dài sẽ cao hơn. Vì vậy, dưới các điều kiện kinh tế - xã hội giống nhau, đô thị có dân cư ít hơn sẽ có tỷ lệ lưu lượng điện thoại đường dài cao hơn. Dựa vào tỷ lệ lưu lượng đường dài thu được ở hình 3.8.b có thể dự báo đầu ra lưu lượng thoại đường dài. Tỷ lệ lưu lượng đường dài 102 101 100 10-1 10-2 Số thuê bao (1)(2)(3) (5) (4) 103 104 105 106 107 Hình 3.8.b. Mối quan hệ giữa số dân cư và tỷ lệ lưu lượng đường dài 2.5.3. Mô hình trọng trường (Dự báo luồng lưu lượng giữa các tổng đài). Đối với mạng nội hạt không có sẵn số liệu, công thức mô hình trọng trường được sử dụng để tính luồng lưu lượng. Phương pháp này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các tổng đài. Nhìn chung, khi khoảng cách gần, lượng người nhiều hơn, lưu lượng điện thoại sẽ tăng lên. Hệ số hấp dẫn "C(i,j)" có thể được tính toán như sau: C(i,j) = dij: Khoảng cách giữa các trạm i và j. k,α: giá trị nghiệm (α= 0.75 - 1.0) Lưu lượng từ trạm i đến trạm j có thể tính như sau: f(i,j) = Trong đó: f(i,j) :Lưu lượng từ trạm i đến trạm j C(i,j) : Hệ số chỉ dẫn Di: Tổng lưu lượng khởi đầu từ trạm i Dj:Tổng lưu lượng khởi đầu từ trạm j Hình 3.9 cho thấy khái niệm tổng quát về luồng lưu lượng giữa 2 trạm. Trạm - 1 Trạm - k Trạm - i Di Dj Trạm - j f(i,j) Hình 3.9. Luồng lưu lượng giữa hai trạm 2.6. Ví dụ dự báo lưu lượng khi không có sẵn. 2.6.1. Ví dụ dự báo lưu lượng giữa các vùng tính cước liên tỉnh (TAs). Để dự báo lưu lượng giữa các vùng tính cước liên tỉnh, các số lưu lượng thực tế giữa các vùng. Tuy nhiên, lưu lượng được đo mỗi tuyến mạng chứ không phải là giữa các vùng tính cước. Vì vậy lưu lượng cơ bản của các TAs thu được do sử dụng số liệu các cuộc gọi của mỗi vùng dựa vào lưu lượng của tuyến mạng. (a) Ví dụ tính tổng lưu lượng khởi đầu vùng tính cước liên tỉnh. Ví dụ sau đây giả sử các tỉnh tính cước liên tỉnh đưa ra ở hình 3.10 và số liệu lưu lượng thực tế ghi ở bảng 3.1 Hình 3.10. Ví dụ cấu hình mạng TA EO2 EO5 EO1 TA EO4 EO3 TC Tới các TA khác Bảng 3.1. Ví dụ về số liệu lưu lượng Tuyến Tháng 4 5 6 7 … 1 2 3 20 21 23 24 … 25 26 24 40 43 38 43 … 51 49 50 15 15 17 16 … 18 20 20 5 4 5 6 … 7 7 6 9 10 9 13 … 14 13 15 89 93 92 102 … 115 115 115 Tổng lưu lượng cơ bản khởi đầu của vùng TA được đưa ra theo công thức sau: X = (b) Tính toán lưu lượng cơ bản Lưu lượng cơ bản Xi (erl) giữa TA0 và TAi được đưa ra là Xi = X.Ci/∑Ci TAo Tổng lưu lượng khởi đầu: X TA1 TA2 TA3 C1 C2 Ci X.C1/∑C1 X.C2/∑C2 X.Ci/∑Ci Chú thích: Xi: Lưu lượng cơ bản giữa TA0 và TAi X: Lưu lượng cơ bản khởi đầu Ci: Hệ số hấp dẫn (trang 74) Hình 3.11. Số liệu ví dụ cuộc gọi mỗi vùng. 2.7. Ví dụ về tính lưu lượng khi số liệu có sẵn: 2.7.1. Phương pháp chuỗi thời gian. Chúng ta có thể tập hợp những số liệu thực tế sau đây trong 7 năm, từ 1999 đến 2005. Hãy phân tích xu thế nhu cầu/lưu lượng và dự báo xu hướng này ở năm 2008. Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 … 2008 Lưu lượng(erl) 126 136 151 169 191 216 237 … ? Bước 1 : Vẽ đồ thị và phân tích xu hướng lưu lượng. Bước 2: Lựa chọn phương trình mẫu có thể áp dụng được đối với xu hướng lưu lượng. Phương trình tuyến tính, phương trình bậc 2, phương trình hàm số mũ hay phương trình logistic? Bước3: Giải phương trình mẫu mà bạn đã lựa chọn (bảng 1). Bảng 1 X (năm) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Tổng Y (lưu lượng) 50 55 57 80 100 200 280 T -3 -2 -1 0 1 2 3 0 2.7.2. Phương pháp hồi quy hồi quy tuyến tính. (1) Tập hợp số liệu. Tập hợp lại những số liệu sau đây. Sử dụng những số liệu này, dự báo mật độ lưu lượng từ năm 2006 đến năm 2008. Bảng 2. Số liệu thực tế Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Lưu lượng (erl) 2010.3 2074.7 2127.5 2150.7 2196.6 2231.8 2253.3 Số thuê bao 21480 22479 23422 24033 24592 25207 25667 (2) Phân tích xu hướng lưu lượng. Ghi số liệu thực tế và vẽ xu hướng quá khứ. Lưu lượng(erl) 2400 2300 2200 2100 2000 21000 22000 23000 25000 24000 26000 Số thuê bao (3). Lựa chọn phương trình mẫu Chọn phương trình mẫu có thể áp dụng đối với xu hướng quá khứ Hồi quy tuyến tính y = ax + b x: số thuê bao y: Lưu lượng Phương trình ∑y = an + b∑x ∑xy = a∑x + b∑x2 (4) Tính toán: Điền vào bảng sau và giải phương trìno. Bảng 3 : Tính toán Năm Lưu lượng (y) Thuê bao (x) x.y x2 1999 2010.3 21480 43181244 461390400 2000 2074.7 22497 46674525.9 506115009 2001 2127.5 23422 49830305 548590084 2002 2150.7 24033 51687773.1 577585089 2003 2196.6 24592 54018787.2 604766464 2004 2231.8 25207 56256982.6 635392849 2005 2253.5 25667 57840584.5 658794889 ∑ 15045.1 166898 865803045.7 3992634784 ∑y = an + b∑x à 15045.1 = 7a + 166898b ∑xy = a∑x + b∑x2 à 865803045.7 = 166898a +3992634784b Giải các phương trình a = 766.43 b = 0.058 \ y = 766.43n + 0.058x (5) Tính toán giá trị dự báo Những giá trị sau đây, là giá trị dự báo số thuê bao. Hãy tính giá trị dự báo lưu lượng ( giả sử tập hợp dự báo như vậy). Bảng 4: Tính toán giá trị dự báo Năm 2006 2007 2008 Số thuê bao 30000 36621 39120 Mật độ lưu lượng 7871.44 9021.888 9933.26 2.7.3. Phương pháp hồi quy: hồi quy đàn hồi. (1) Tập hợp số liệu. Tập hợp những số liệu sau. Sử dụng tập hợp số này dự báo mật độ lưu lượng từ 2006 đến 2008 (Những số liệu này giống phần 2 quy hồi tuyến tính). Bảng 5. Số liệu thực tế Năm 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Lưu lượng 2010.3 2074.7 2127.5 2150.7 2196.6 2231.8 2253.3 Số thuê bao 21480 22497 23422 24033 24592 25207 25667 (2) Phân tích xu hướng lưu lượng. (Giống phần 2. Hồi quy tuyến tính) (3) Lựa chọn phương trình mẫu. Lựa chọn phương trình mẫu có thể áp dụng với xu hướng quá khứ. Hồi quy đàn hồi y = a.xα x: Tỷ lệ tăng thuê bao y: Tỷ lệ tăng lưu lượng α: Giá trị đàn hồi log y = loga + α log x ∑log y = n loga + α ∑log x ∑log x . log y = loga∑log x + α (logx)2 (4) Tính toán. Điền vào bảng sau và giải thích các phương trình Bảng 6: Tính toán Năm Lưu lượng (Y) (y) Thuê bao (X) (x) Logy Logx Logx.Logy (Logx)2 1999 2010.3 2.000 21480 2.000 0.301030 0.301030 0.090612 0.090612 2000 2074.7 2.064 22497 2.089 0.314710 0.319938 0.100687 0.102360 2001 2127.5 2.116 23422 2.196 0.325516 0.341632 0.111206 0.116712 2002 2150.7 2.189 24033 2.222 0.340245 0.346744 0.117978 0.120231 2003 2196.6 2.184 24529 2.271 0.339252 0.356217 0.120847 0.126891 2004 2231.8 2.219 25207 2.325 0.346157 0.366422 0.126840 0.134265 2005 2253.3 2.241 25667 2.365 0.350442 0.373831 0.131006 0.139750 ∑ - - - - 2.317352 2.405814 0.799176 0.830826 (y) : Tỷ lệ tăng lưu lượng (x) : Tỷ lệ tăng số thuê bao (a) Tỷ lệ tăng lưu lượng: Số liệu năm 1999 lấy như phần 1, tính tỉ lệ tăng y: 2000: 2074.7 ¸ 2010.3 = 1.032 2001: 2127.5 ¸ 2010.3 = 1.058 . . . . . . 2005: 2253.3 ¸ 2010.3 = 1.121 (b) Tỷ lệ tăng số thuê bao: Số liệu năm 1999 lấy như phần 1, tính tỉ lệ tăng x: 2000 : 22497 ¸ 21480 = 1.047 2001 : 23422 ¸ 21480 = 1.090 . . . . . . 2005 : 25667 ¸ 21480 = 1.195 (c) Tính logy, logx, logx.logy, (logx)2. (d) Giải hồi quy đàn hồi. 2.317352 = 7.loga + 2.405814 0.799176 = 2.405814.loga + 0.830826.α loga = 0.095 α = 0.687 logy = 0.095 + 0.687logx y = 1.000228 . x0.687 (5) Tính giá trị dự báo. Số liệu thuê bao thực tế năm 2005 lấy như phần 1, tính tỷ lệ tăng số thuê bao. Tính tỷ lệ tăng lưu lượng và sau đó tính giá trị dự báo lưu lượng. Bảng 7: Tính giá trị dự báo. Năm 2005 (Thực tế) 2006 2007 2008 Thuê bao Dự báo 25667 30000 36621 39120 (a) 2.365 2.632 Lưu lượng (b) 2.241 2.545 Dự báo (c) 2253.3 7871.44 (a) Số liệu thuê bao lấy 2005 lấy ở phần 1, tính tỷ lệ tăng thuê bao (b) Tính tỷ lệ tăng lưu lượng, sử dụng phương pháp hồi quy đàn hồi. (c ) Tính giá trị dự báo dự tính lưu lượng Giá trị dự báo lưu lượng = ( Số liệu lượng thực tế) x ( Tỷ lệ tăng lưu lượng ) 2006 : 2253.3 x 2.545 = 5734.65 (erl) 2.7.4. Mô hình trọng trường. Có 5 trạm (A ~ E) và khoảng cách các trạm như sau (xem hình vẽ) 4 5 3 6 B D E C A Bảng 8: Ma trận khoảng cách (Km) A B C D E A 3 4 5 6 B 3 5 8 6.7 C 4 5 6.4 10 D 5 8 6.4 7.8 E 6 6.7 10 7.8 Hình 3.12 . Sơ đồ mạng lưới Và tổng lưu lượng khởi đầu như sau: Bảng 9 - Tổng lưu lượng khởi đầu (erl) Trạm A B C D E L.lượng khởi đầu 432.0 224.0 210.0 168.0 224.0 Sử dụng mô hình trọng trường. Tính tổng lưu lượng mỗi trạm Bước 1 : Hệ số hấp dẫn Bảng 10 - Hệ số hấp dẫn A B C D E A 0.24 0.33 0.28 0.24 B C D E Bước 2: Luồng lưu lượng Bảng 11 - Luồng lưu lượng giữa các tổng đài IN OR A B C D E Tổng A 153.3 114.2 76.4 88.1 432.0 B 224.0 C 210.0 D 158.0 E 224.0 Tổng 1258.0 Ví dụ: f(A,B) = = 153.3 2.7.5. Phương pháp hệ số kép: Phương pháp này được sử dụng để phân phối tổng lưu lượng tăng cho mỗi ma trận. Bước 1 : Chúng ta cần những số liệu ban đầu sau để dự bào luồng lưu lượng. 1. Tỷ lệ số lưu lượng khởi đầu cho mỗi trạm 2. Tỷ lệ tăng lưu lượng khởi đầu (3 ) hoặc số liệu dự báo (2). Tỷ lệ tăng ban đầu và tỷ lệ tăng nhận được là giống nhau ở mỗi trạm giống nhau. Bảng 12 (2) = (1) x (3) A B C D E Tổng (1) Dự báo (2) Tỷ lệ tăng (3) A 153.3 14.2 76.4 88.1 432.0 521.9 1.208 B 126.3 40.8 22.4 34.4 224.0 336.0 1.500 C 107.7 46.7 28.8 26.8 210.0 447.9 2.133 D 79.3 28.2 31.6 28.8 168.0 223.9 1.333 E 106.0 50.3 34.2 33.4 224.0 392.0 1.750 (4) Tổng 419.3 278.6 220.9 161.0 178.1 1258.0 (5) Dự báo 506.6 417.9 471.2 214.6 311.8 (5)=(4)x(3) (3) Tỷ lệ 1.208 1.500 2.1333 1.333 1.75 Bước 2 : Lưu lượng khởi đầu sẽ tăng lưu lượng của chính nó Bảng 13: A B C D E Tổng(1) Dự báo (2) Tỷ lệ tăng (3) A 185.2 138.0 92.3 106.4 521.9 921.9 1.000 B 189.5 61.2 33.6 51.6 335.9 336.0 1.000 C 229.7 99.6 61.4 57.2 447.9 447.9 1.000 D 105.7 37.6 42.1 38.4 223.8 223.9 1.000 E 185.5 88.0 59.9 58.5 391.9 392.0 1.000 (4) Tổng 710.4 410.4 301.2 245.8 253.6 1921.4 (5) Dự báo 506.6 417.9 471.2 214.6 311.8 (3)=(5)/(4) (3) Tỷ lệ 0.713 1.018 1.564 0.873 1.229 Bước 3: Lưu lượng nhận được sẽ tăng bởi tỷ lệ tăng của chính nó Bảng 14: (3) = (2)/(1) A B C D E Tổng (1) Dự báo (2) Tỷ lệ tăng (3) A 188.5 215.8 80.6 130.8 615.7 521.9 0.848 B 135.1 95.7 29.3 63.4 232.5 336.0 1.039 C 163.8 101.4 53.6 70.3 389.1 447.9 1.151 D 75.4 38.3 65.8 47.2 226.7 223.9 0.988 E 132.3 89.7 93.7 51.1 366.8 392.0 1.069 (4) Tổng 506.6 417.9 471.0 214.6 311.7 1921.8 (5) Dự báo 506.6 417.9 471.2 214.6 331.8 (3) Tỷ lệ 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Làm tất cả các bước này 3 lần, lấy tỷ lệ lãi khoảng 1.000. KẾT LUẬN Trên đây tôi đã trình bày xong bản đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án đã đưa ra những đặc điểm cơ bản của mạng điện thoại công cộng và các giải pháp mở rộng mạng thoại, đặc biệt là các giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng điện thoại công cộng. Trong giai đoạn hiện nay, thì các giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng điện thoại công cộng được coi là nhiệm vụ rất quan trọng trong việc truyền thông tin thoại một cách thông suốt, đảm bảo được chất lượng thoại. Tại Việt Nam thì các giải pháp tổ chức, kỹ thuật trong mạng điện thoại công cộng đang được tiến hành và ngày càng nâng cao chất lượng mạng điện thoại công cộng. Do thời gian có hạn và hiểu biết còn nhiều hạn chế, chủ yếu dựa vào lí thuyết nên đồ án tốt nghiệp của tôi không thể tránh khỏi những thiếu xót. Tôi rất mong được thầy cô và các bạn đánh giá, góp ý để đồ án thêm hoàn thiện. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Điện Tử - Viễn Thông đã tận tình dạy dỗ, trang bị kiến thức cho tôi trong những năm học qua. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Khắc Hưng, người đã hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua. Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Tuyết Vân TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Quy hoạch phát triển mạng viễn thông. Học viện Công nghệ Bưu chính – Viễn thông . Viện kinh tế Bưu điện. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2. Mạng viễn thông. Minh Ngọc – Phú Quang. NXB Thống Kê - 2002 3. Hệ thống viễn thông. Thái Hồng Thị – Phạm Minh Nguyệt. NXB Giáo dục. 4. Giới thiệu chung về lý thuyết viễn thông. LG Information & Communications, Ltd. NXB Thanh Niên – 1995. 5. Quản lý kết nối giữa các mạng viễn thông. Tổng Công ty Bưu chính viễn thông Việt nam. Trung tâm thông tin bưu điện. NXB Bưu điện. MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG 1 1. CHỨC NĂNG MẠNG THOẠI CÔNG CỘNG 1 2. CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH MẠNG THOẠI 3 2.1. Thiết bị đầu cuối 3 2.2. Thiết bị chuyển mạch 3 2.3. Thiết bị truyền dẫn 4 2.3.1. Thiết bị truyền dẫn thuê bao 4 2.3.2. Thiết bị truyền dẫn chuyển tiếp thuê bao 4 3. CÁC CẤU HÌNH CƠ BẢN CỦA MẠNG THOẠI CÔNG CỘNG 5 3.1. Mạng hình lưới 6 3.2. Mạng hình sao 7 3.3. Mạng hỗn hợp 8 3.4. Phương pháp xác định cấu hình mạng 9 3.4.1. Tổ chức phân cấp mạng 10 3.4.2. Các dạng của mạch 11 4. ĐỊNH TUYẾN 13 4.1. Sự cần thiết và điều kiện của định tuyến 13 4.2. Các phương pháp định tuyến 13 4.2.1. Định tuyến cố định 13 4.2.2. Định tuyến thay thế 13 4.2.3. Định tuyến động 14 5. HỆ THỐNG ĐỒNG BỘ MẠNG LƯỚI 16 5.1. Hệ thống cận đồng bộ 16 5.2. Hệ thống đồng bộ chủ - tớ 16 5.3. Hệ thống đồng bộ tương hỗ 17 CHƯƠNG II : CÁC GIẢI PHÁP TỔ CHỨC, KỸ THUẬT TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI CÔNG CỘNG 18 1. KẾ HOẠCH ĐÁNH SỐ THUÊ BAO 18 1.1. Các yêu cầu đánh số thuê bao 18 1.2. Kết cấu số 18 1.3. Kế hoạch đánh số 19 1.3.1. Quyết định dung lượng đánh số 19 1.3.2. Lựa chọn vùng đánh số 22 1.3.3. Lựa chọn kết cấu số 22 2. KẾ HOẠCH TÍNH CƯỚC 24 2.1. Giới thiệu 24 2.2. Hệ thống tính cước 24 2.2.1. Phạm vi của cước đàm thoại và các phương pháp tính cước 24 2.2.2. Tính cước đàm thoại trong mạng thoại công cộng 25 2.2.3. Vùng tính cước và vùng đánh số 26 2.3. Xác định kế hoạch tính cước 27 2.3.1. Trình tự đối với việc chọn kế hoạch tính cước 27 2.3.2. Định rõ các vùng tính cước 27 3. KẾ HOẠCH BÁO HIỆU 30 3.1. Những yêu cầu đối với báo hiệu 31 3.2. Các dạng tín hiệu 31 3.3. Hệ thống truyền tín hiệu liên đài 36 3.4. Hệ thống báo hiệu kênh kết hợp 38 3.5. Hệ thống báo hiệu kênh chung 40 3.5.1. Đặc điểm của báo hiệu kênh chung 40 3.5.2. Cấu hình hệ thống báo hiệu kênh chung 41 3.5.3. Minh hoạ về mạng báo hiệu kênh chung 42 3.6. Lựa chọn hệ thống báo hiệu 44 3.6.1. Quy trình lựa chọn 44 3.6.2. Lựa chọn hệ thống báo hiệu 45 4. CHẤT LƯỢNG THÔNG TIN 46 4.1. Giới thiệu 46 4.1.1. Khái niệm về chất lượng thông tin 46 4.1.2. Tiêu chuản chất lượng 47 4.1.3. Thủ tục để xác định phân phối chất lượng thông tin 48 4.2. Chất lượng chuyển mạch 49 4.2.1. Các nhân tố chính ảnh hưởng đến chất lượng chuyển mạch 49 4.2.2. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng thông tin 51 4.2.3. Tiêu chuẩn đối với việc mất kết nối và trễ kết nối 52 4.3. Chất lượng truyền dẫn 53 4.3.1. Chất lượng truyền dẫn và chất lượng tiếng 53 4.3.2. Các nhân tố làm xấu chất lượng truyền dẫn 54 4.3.3. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng truyền dẫn 54 4.4. Chất lượng ổn định 57 4.4.1. Các thành phần của chất lượng ổn định 57 4.4.2. Phân loai lỗi 57 4.4.3. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng ổn định 58 4.4.4. Chất lượng ổn định và biện pháp đối phó tin cậy 60 CHƯƠNG 3: DỰ BÁO NHU CẦU VÀ LƯU LƯỢNG TRONG MẠNG THOẠI 62 1. DỰ BÁO NHU CẦU THÔNG TIN 62 1.1. Các khái niệm dự báo nhu cầu 62 1.2. Các phương pháp dự báo 65 1.2.1. Phương pháp chuỗi thời gian 65 1.2.2. Phương pháp xác định hằng số của mô hình dự báo 67 1.2.3. Phương pháp hồi quy 68 2. Dự báo lưu lượng 69 2.1. Giới thiệu 70 2.2. Lưu lượng cơ bản và lưu lượng tham khảo 70 2.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến lưu lượng 71 2.4. Quy trình dự báo lưu lượng 72 2.5. Các phương pháp dự báo lưu lượng 73 2.5.1. Khi số liệu lưu lượng sẵn có 73 2.5.2. Khi số liệu lưu lượng không có sẵn 75 2.5.3. Mô hình trọng trường (dự báo luồng lưu lượng giữa các tổng đài) 77 2.6. Ví dụ về dự báo lưu lượng khi số liệu không có sẵn 78 2.6.1. Ví dụ về dự báo lưu lượng khởi đầu vùng tính cước liên tỉnh. 78 2.7. Ví dụ về dự báo lưu lượng khi số liệu có sẵn 80 2.7.1. Phương pháp chuỗi thời gian 80 2.7.2. Phương pháp hồi quy tuyến tính 81 2.7.3. Phương pháp hồi quy đàn hồi 83 2.7.4. Mô hình trọng trường 85 2.7.5. Phương pháp hệ số ghép 86 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO