Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Điện Tử - Viễn Thông ====o0o==== Báo cáo tập lớn TỔ CHỨC VÀ QUY HOẠCH MẠNG VIỄN THÔNG Đề tài: Bài tập số Giáo viên hướng dẫn: Thành viên nhóm : Hà Ngọc Anh Nguyễn Ngọc Bộ Nguyễn Hữu Thái TS.Trần Thị Ngọc Lan Điện tử viễn thông 01 – K56 Điện tử viễn thông 06 – K56 Điện tử viễn thông 01 – K56 Hà Nội, tháng 11/2015 20111107 20121285 20122440 A LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ viễn thông điện tử tiếp tục tiến nhanh chóng kể từ có phát minh hệ thống điện tín điện thoại đến mức cách mạng hoá phương tiện thông tin truyền thông khoảng kỷ trước Ngày hệ thống thông tin viễn thông điện tử xem phương tiện kinh tế có để trao đổi tin tức số liệu Ngoài song song với phát triển, tăng trưởng kinh tế việc hình thành phương tiện cần thiết cho viễn thông điện tử trở nên phức tạp có khuynh hướng kỹ thuật cao nhằm đáp ứng nhu cầu tăng dịch vụ có chất lượng cao dịch vụ viễn thông tiên tiến Do việc tổ chức mạng viễn thông nhằm tạo mạng viễn thông có đủ khả đáp ứng yêu cầu đóng vai trò quan trọng Đồng thời tổ chức mạng lưới phát triển trở thành phần quan trọng xã hội thông tin hoá cao tương lai Hệ thống mạng viễn thông tập hợp trang thiết bị kỹ thuật để cung cấp dịch vụ viễn thông cho người sử dụng Các phận cấu thành hệ thống mạng viễn thông: Nhìn từ quan điểm phần cứng, hệ thống viễn thông bao gồm thiết bị: • Thiết bị đầu cuối thông tin: để đưa thông tin người sử dụng vào mạng nhận thông tin mạng cho người sử dụng • Thiết bị chuyển mạch: Để liên hệ đầu cuối theo yêu cầu • Thiết bị truyền dẫn: Để liên kết nhóm a với nhóm b nhóm b với nhóm b ( a-b ) : Đường dây thuê bao ( b-b ) : Đường trục ( trung kế ) ( a-b ) : Mạng AN mạng lõi có LE làm biên giới phân cách Các phần mềm (Kỹ thuật mạng) • Cho biết phần cứng liên hệ với -> Topo mạng Với Topo mạng ta phân biệt rõ mạng AN mạng lõi AN (a - b), lõi • • (b- b) Các giao thức mạng: Cung cấp dịch vụ viễn thông cho người sử dụng Giao thức để liên kết [Tổ chức quy hoạch mạng viễn thông] Trang • Giao thức để trao đổi thông tin, hai giao thức tách rời, kết hợp với • Quản lý khai thác mạng Về phần mềm việc tổ chức mạng viễn thông ngày trở thành phần quan trọng hệ thống viễn thông giới Để xây dựng mạng ta phải xây dựng cấu hình phần tử mạng MENTOR – Mesh Network Topology Optimization Routing thuật toán thích hợp cho việc thiết kế mạng thông tin không phụ thuộc vào đặc điểm công nghệ hay kiến trúc mạng thay vào phụ thuộc vào nguyên tắc thiết kế mạng MENTOR ứng dụng cho nhiều loại mạng, đặc biệt mạng ATM Chương trình MENTOR ứng dụng tin học việc thiết kế Topology cho mạng thuật toán tên Tất nhiên nhiều hạn chế nên chương trình mang tính chất mô phỏng, giả thiết, điều kiện chưa thể giống hoàn toàn yêu cầu thực tế giúp nắm trình xây dựng Topology cho mạng Trong trình thực có nhiều khó khăn nhờ hướng dẫn tận tình TS.Trần Thị Ngọc Lan nỗ lực thân mà chúng em hoàn thành đề tài này, thời gian trình độ sinh viên có hạn nên tránh khỏi vài sai sót Chúng em mong nhận lời khuyên cô để chúng em hiểu thêm tập nói riêng môn học nói chung Chúng em xin chân thành cảm ơn cô! [Tổ chức quy hoạch mạng viễn thông] Trang B NỘI DUNG I YÊU CẦU CỦA BÀI TẬP -Cho mạng truy nhập gồm 60 nút Các nút đặt cách ngẫu nhiên mặt phẳng kích thước 800x800 Trọng số liên kết tính bẳng round (0.3x khoảng cách đề các) Các nút trung tâm là{ 3,10,12,20,40,56} Hãy dùng giải thuật NNEW để tìm truy nhập Biết W=8, W1=W2=W9=2, W8=W22=W29= W43=W49=3, W4 = W8 =4 nút khác trọng số Hãy dùng giải thuật Kruskal để tìm truy nhập (Với cách chia nút giống NNEW) So sánh kết thu với phần Hiệu chỉnh kết phần cho trường hợp giới hạn số nút Khi giá kết tăng lên phần trăm II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết chung Trong mạng viễn thông có nút mạng liên kết với tạo thành hệ thống mạng Trong hệ thống mạng có nhiều mạng truy nhập (Access Network) mạng access liên hệ với thông qua mạng đường trục (Backbone Network) Vì nút mạng chia làm loại, nút truy nhập (Access) nút Backbone Trong mạng truy nhập (AN) có nút Backbone nút Access khác, nút Access muốn kết nối với nút mạng truy nhập khác phải thông qua nút Backbone Mạng Backbone cầu nối để mạng truy nhập kết nối với nhau, mạng thiết lập qua nút Backbone Các tiêu, yêu cầu kỹ thuật tính chất hai mạng khác nhau, toán đặt thiết lập hệ thống mạng nút mạng cho trước [Tổ chức quy hoạch mạng viễn thông] Trang để đảm bảo số tiêu chuẩn, yêu cầu định tối ưu hoá số mặt cần thiết Chương trình sử dụng thuật toán MENTOR để giải toán Để thiết lập mạng Access sử dụng thuật toán Kruskal để thiết lập mạng Backbone ta dùng thuật toán Mentor Ta có thông số giả thiết sau  Tổng số nút mạng toàn hệ thống mạng kí hiệu N đánh số từ ÷ (N – 1)  Để biểu diễn liên hệ nút mạng với ta có ma trận sau: • Ma trận chi phí Cost [NxN] Đây ma trận chiều đối xứng, chứa chi phí kết nối nút Hàng i cột j chứa giá trị chi phí từ nút i đến • nút j Ma trận yêu cầu Req[NxN] Là ma trận chiều đối xứng, chứa mức độ yêu cầu liên lạc nút với Hàng i cột j chứa giá trị yêu cầu • từ nút i đến nút j Ma trận dung lượng tối đa C max[NxN] Cũng ma trận đối xứng chiều • Chứa giá trị ( hiệu dụng ) tối đa dung lượng kênh liên kết nút Từ ma trận yêu cầu C max ma trận chi phí Cost ta xây dựng ma trận trọng số W nút 2.2 Thuật toán Kruskal Bước 1: xếp tất liên kết tăng dần theo chi phí, lưu vào danh sách có thứ tự Bước 2: Kiểm tra xem tất nút kết nối + Đúng: kết thúc thuật toán + Sai: thực bước Bước 3: Chọn kết nối danh sách ( kết nối có chi phí nỏ danh sách) [Tổ chức quy hoạch mạng viễn thông] Trang Bước 4: Kiểm tra liên kết thêm tạo thành chu trình hay liên kết vừa tạo làm cho tổng trọng số nút vượt mức giới hạn W hay không + Đúng: xóa liên kết vừa tạo, quay lại bước + Sai: thêm liên kết vừa kiểm tra vào 2.3 Thuật toán Esau-Williams : • Mỗi nút • Tính thỏa hiệp cho nút • Thỏa hiệp (Ni) = minj[Cost(Ni,Nj)]-[Cost(Comp(Nj),N0] • Nếu thỏa hiệp âm việc ghép lại có lợi • Càng giá trị âm có lợi • Việc ghép phép W(Comp(Ni))+W(Comp(Nj)) [...]... điện tử viễn thông “ Bài giảng môn tổ chức mạng viễn thông Trang 27 [Tổ chức và quy hoạch mạng viễn thông] Trang 12 [2] Aaron Kershenbaum, Parviz Kermani and George A.Grover , “Mentor : An Algorithm for mesh Network Topological Optimization and Routing”, IEEE Transactions on communications, vol.39, NO 4, April 1991 [3] www.google.com.vn [4] www.wikipedia.org [Tổ chức và quy hoạch mạng viễn thông] ... giải thuật Kruskal: [Tổ chức và quy hoạch mạng viễn thông] Trang 11 IV KẾT LUẬN - Qua bài tập lớn này, chúng em đã phần nào hiểu rõ hơn về thuật toán Mentor và cách hình thành cây theo thuật toán Mentor cũng như xây dựng cây MST và PST Đặc biệt , chúng em đã có thể mô phỏng thuật toán trên phần mềm Matlab và giúp cho chúng em hiểu một cách sâu sắc hơn - Tuy nhiên , do thời gian có hạn và trình độ còn hạn