thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trong mạng GSM.DOC

thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trong mạng GSM

Phần iii Thiết kế mô phỏng báo hiệu số 7 trongmạng GSM

Chơng I: hệ thống báo hiệu số 7 trong mạng di động

1.1.Tổng quan:

Báo hiệu trong mạng di động phức tạp hơn trong mạng điện thoại th ờng, vì các thuê bao di động MS có thể di chuyển quanh mạng nên phải có yêu cầu cập nhật vị trí địa lý của các MS (vào tải) và để sử lý sự thay đổi sang kênh lu lợng mới (chuyển ô) khi MS đang di chuyển từ ô này đến ô khác Điều này yêu cầu phải có một hệ thống báo hiệu nhanh và mạnh.

Trong tất cả các hệ thống GSM đang hoặc sẽ sử dụng hệ thống báo hiệu số 7 thì đều sử dụng chung phần MTP nhng các phần của ngời sử dụng khác nhau đợc sử dụng cho các hệ thống khác.

1.2 Các thành phần của ngời sử dụng trong mạng GSM:1.3 Phần ứng dụng di động MAP (Mobile Aplication Part).

Phần ứng dụng di động (MAP) cung cấp các thủ tục báo hiệu cần thiết đợc yêu cầu để trao đổi thông tin giữa các phần tử của mạng GSM, ở mô hình OSI, MAP ở trên TCAP, cả MAP và TCAP đều thuộc lớp 7.

Phần chuyển đổi bản tin MTP

Báo hiệu số 7 có liên quan đến các sản phấm sử dụng trong mạng di động

Mức 1- 3 Mức 4- 7

Đối với các dịch vụ không đấu nối đợc MAP sử dụng thì ISP (phần dịch vụ trung gian) đợc xem là trong suốt có nghĩa là không đợc sử dụng vì vậy TCAP phối hợp ghép đấu nối với phần điều khiển báo hiệu SCCP cùng với phần chuyển giao tin báo MTP phụ thuộc nh một nhà cung cấp dịch vụ của mạng MAP đợc chia làm 5 thực thể ứng dụng MAP - MSC, MAP-VLR, MAP - HIR, MAP - EIR và MAP - AUC Tất cả những thực thể này mỗi cái đợc phân định tới một số phân hệ SSN Các SSN đợc SCCP sử dụng để định địa chỉ một thực thể nào đó của mạng GSM.

Mỗi AE bao gồm một số các phần tử ứng dụng ASE Các ASE đợc nhóm lại nh là các ASE chung và các ASE đặc biệt TCAP là một ASE chung và

luôn luôn chứa các MAP - ASE.

Các ASE hỗ trợ việc hoà mạng của các AE và bao gồm một hoặc vài sự hoạt động đợc sử dụng kết hợp để thực hiện một nhiệm vụ nào đó.

Ví dụ về hoạt động sử dụng ở MAP:

- Cập nhật vị trí - Bãi bỏ vị trí.

- Cung cấp số chuyển vùng - Vào số liệu thuê bao - Phát các tham số.

- Tác động các dịch vụ bổ xung - Thực hiện chuyển ô v.v

Ví dụ về tổ hợp các hoạt động để thực hiện một nhiệm vụ nào đó.

Khi một thuê bao di động mới MS xuất hiện thuộc về một VLR nào đó, thì bộ đăng ký vị trí trong MLR có các MS thuộc nó, phải đợc cập nhật.

Bộ đăng ký trong HLR, ở đó lúc này MS đã đợc đăng ký cũng phải đợc cập nhật với một vài số liệu thuê bao cần thiết Nếu MS muốn thực hiện hoặc thu cuộc gọi Báo hiệu này cần thiết để thực hiện nhiệm vụ này nh sau:

1.4 Báo hiệu giữa MSC và BSS (BSSAP).

MSC và hệ thống trạm cơ sở BSS đợc nối với nhau bởi một kênh PCM Ngoài một số các kênh thoại hoặc số liệu, còn có các khe thời gian cho báo hiệu Số báo hiệu khi đầu nối thiết lập cuộc gọi, chuyển ô, giải phóng cuộc gọi v.v kênh này thờng đợc sử dụng để phục vụ một hoặc nhiều trạm thu phát cơ sở BTS Các giao thức đã đợc sử dụng cho báo hiệu giữa MSC và BSS (giao tiếp A) là BSSAP (phần ứng dụng của BSS), SCCP và MTP, hình sau:

MS = X đang ở vùng của tôi OK! Tôi đã cập nhật với TCAP

Phần điều khiển đầu nối báo hiệu SCCP cung cấp khả năng để mang thông tin NSC và BSS SCCP cung cấp hai nguyên tắc báo hiệu khác nhau, báo hiệu không đấu nối CL và báo hiệu đấu nối định hớng CO.

Khi một số các tin báo hiệu liên quan đợc phát đi, sự đấu nối báo hiệu logic có thể đợc thiết lập và các tin báo đấu nối định hớng có thể đợc phát ở đầu nối báo hiệu.

BSSAP phát các tin báo có liện quan đến một MS cụ thể phơng thức đấu nối định hớng SCCP.

- Báo hiệu của BSSAP.

BSSAP xử lý hai nhóm tín hiệu.

+ Tin báo chuyển giao trực tiếp giữa MSC và MS, chuyển giao qua BSS Sự chuyển giao này là điều khiển cuộc gọi nh lệnh rung chuông tới một MS cụ thể và các tin báo quản lý di động.

+ Các tin báo quản lý giữa MSC và BSS để quản lý nguồn điều khiển chuyển ô, lệnh nhắn tin v.v

BSSAP có hai chức năng của ngời sử dụng khác nhau cho các nhóm ở trên Phần ứng dụng chuyển giao trực tiếp DTAP và phần ứng dụng quản lý

Sự phân bổ tin báo BSSAP giữa BSS MAP và DTAP đợc thực hiện ở lớp giao thức trung gian giữa SCCP và BSS MAP/DTAP đợc gọi là lớp phân bổ ( xem hình trớc ) Giao thức đối với phân lớp này bao gồm sự quản lý một hoặc hai octec khối số liệu phân bổ Mỗi tin báo BSSAP chứa trong tr ờng số liệu của ngời sử dụng SCCP phải có một khối số liệu phân bổ nh là tiếp đấu theo tin báo DTAP hoặc BSSAP cụ thể ( xem hình sau )

Tin báo DTAP cũng là một octec, ở một trờng khối số liệu phân bổ gọi là nhận dạng đầu nối kênh số liệu DLCI Nó đợc sử dụng để nhận dạng kênh vô tuyến và cũng để xác định giá trị khối nhận dạng điểm truy cập dịch vụ SAPI sử dụng ở kênh vô tuyến ( ví vụ SAPI = 0 nghĩa là báo hiệu).

TI ở hình trên là khối nhận dạng giao dịch và PD là khối phân biệt giao thức.

 Các tin báo BSSAP.

- Có ba loại tin báo xác định ở BSSAP (hình sau ) - Tin báo BSSMAP.

- Tin báo DTAP.

- Tin báo khởi đầu MS.

Khuôn dạng của tin báo BSSAP

 Các tin báo BSSMAP:

Các tin báo BSSMAP đợc sử dụng để quản lý nguồn, điều khiển chuyển ô v.v Tin báo BSSMAP đợc chia thành hai loại tin báo không đầu nối và tin báo đầu nối định hớng ( xem hình sau).

Tin báo khởi đầu MS

Sự khác biệt logic giữa các tin báo

 Các tin báo DTAP và khởi đầu MS.

Các tin báo BSSMAP Yêu cầu xoá

Thông tin đầy đủ của lớp 3 Lệnh chuyển ô Sự cố chuyển ô Chuyển ô đợc thực hiện

Yêu cầu chuyển ô Chấp nhận yêu cầu chuyển ô

Đòi hỏi chuyển ô Bãi bỏ đòi hỏi chuyển ô

Các tin báo DTAP và khởi đầu MS đợc chuyển giao giữa MSC và MS và đợc kết hợp với điều khiển cuộc gọi, quản lý chuyển dịch v.v

Những tin báo này chứa hai trờng: phân biệt giao thức PD và nhận dạng giao dịch TI bên cạnh tin báo và các phần tử thông tin (xem hình sau ).

Mục đích của phân bổ giao thức là để phân biệt giữa các tin báo thuộc về

các thủ tục sau:

- Điều khiển cuộc gọi - Quản lý di động.

- Quản lý nguồn vô tuyến.

- Điều khiển nguồn dịch vụ bổ xung - Các thủ tục báo hiệu khác.

Mục đích của nhận dạng giao dịch là để phân biệt giữa nhiều hoạt động song song (các giao dịch) trong một trạm di động TI tơng đơng với chuẩn cuộc gọi đã xác định ở giao thức lớp 3 cho ISDN.

- Các tin báo khởi đầu MS.

Tin báo khởi đầu MS chuyển đi không thay đổi tới BSS Còn BSS phân tích phần của tin báo Nh vậy nó không phải là tin báo trong suốt nh tin báo DTAP Giữa MSC và BSS, tin báo khởi đầu MS đợc chuyển giao ở phần tử thông tin “ Thông tin của lớp 3 ” trong tin báo BSSMAP “ Thông tin hoàn

+ Yêu cầu dịch vụ - CM ( quản lý đầu nối ) + Yêu cầu cập nhật vị trí.

+ Đáp lại nhắn tin - Các tin báo DTAP.

Có ba loại tin báo DTAP chính: + Tin báo quản lý di động.

+ Tin báo điều khiển cuộc gọi đầu nối chế độ mạch điện Tin báo để quản lý sự di động

+ Tin báo cho cuộc gọi liên quan tới điều khiển dịch vụ bổ xung.

Đối với cuộc gọi liên quan đến việc điều khiển dịch vụ bổ xung, có một loại tin báo đợc xác định đợc gọi là trang bị ( Facility ) Nó chứa một phần

70

-Tin báo để điều khiển cuộc gọi đầu nối chế độ mạch điệnTin báo thiết lập cuộc gọi

Báo hiệu chuông Bãi bỏ sửa đổi

Tin báo xoá cuộc gọi Điều tra trạng thái

Tin báo điều khiển cuộc gọi đầu nối chế độ mạch điện

tử thông tin tên là “ Facility”, ở phần tử này dịch vụ yêu cầu hỗ trợ đ ợc xác định.

1.5 Báo hiệu giữa BSC và BTS ( LAPD ):

Giao tiếp giữa bộ điều khiển trạm cơ sở BSC và trạm thu phát cơ sở BTS đợc gọi là giao tiếp A - bis Nh vậy giao tiếp này trong hệ thống trạm cơ sở ( hình sau ).

Giao diện A - bis sử dụng một đờng truyền vật lý 2 Mb/s theo tiêu chuẩn

G730 Khi một BTS nằm ở xa BSC thì giao diện A bis ứng dụng để làm đ -ờng nối giữa BTS và BSC Một đ-ờng PCM đợc chia thành 32 khe thời gian, mỗi khe có tốc độ 64 Kb/s trong đó TSo luôn sử dụng cho đồng bộ Sự sử dụng các khe thời gian còn lại phụ thuộc vào việc mã hoá tốc độ tiếng nói của hệ thống GSM và cấu hình của BTS và BSC là STAR hay Multiplexed.

Giao tiếp A - bis gồm 3 lớp OSI Lớp 1 là lớp vật lý, các số “ 0 “ và “1 “ trong môi trờng chứa các quy định về kích thớc, hình dạng các xung.

BSC BTS

Có hai loại kênh thông tin giữa BSC và BTS.

+ Kênh lu lợng - mang thoại hoặc số liệu cho các kênh vô tuyến.

+ Kênh báo hiệu - mang thông tin báo hiệu cho bản thân BTS hoặc cho MS, đợc phát ở một trong các kênh vô tuyến Nh vậy toàn bộ thông tin báo hiệu giữa BTS và BSC đợc truyền trên kênh 64 Kb/s của A - bis, do đó cần có thủ tục đặc biệt phù hợp với khe thời gian 64Kb/s và sau đó biến đổi ng -ợc lại ở đầu thu Điều này đ-ợc thực hiện ở lớp 2 ( LAPD ) Phía phát cắt mảnh nhỏ nó thành một số byte và truyền nó trên kênh báo hiệu ở đờng

Nh đã nói ở trên sự xắp xếp các kênh logic trên các khe thời gian TS của giao diện A - bis phụ thuộc vào việc mã hoá tiếng nói ở hệ thống GMS là 13 Kb/s (full rate) hay 6,5 Kb/s (half rate), ngoài ra nó còn phụ thuộc vào cấu hình BTS và BSC là Star hay Multiplexed Hệ thống GSM Acated và GSM Siemen hiện nay tại Việt Nam sử dụng tốc độ mã hoá tiếng nói 13 Kb/s và cấu hình BTS, BSC là START, do vậy sự phân chia các TS nh sau:

TS 31 sử dụng cho quản lý và bảo dỡng BTS TS 20 sử dụng cho kênh báo hiệu của FU1 TS 29 sử dụng cho kênh báo hiệu của FU2.

TS1 và Tso sử dụng cho 8 kênh vật lý của FU1 TS0 sử dụng cho đồng bộ.

Tất cả các thông báo gửi trên giao tiếp A- bis đều dùng thủ tục LAPD (Link Access Proceduces on the D- Chanel ).

LAPD là thủ tục lớp 2, hoạt động ở kênh số liệu của cấu trúc OSI Kênh LAPS là chức năng cơ bản để cung cấp các kênh số liệu trên kênh vật lý 64 Kb/s nối giữa BTS và BSC, các kênh này đợc cung cấp để khai thác và bảo dỡng Việc khai thác và bảo dỡng thiết bị BTS và đối với đờng truyền của thông báo A- bis lớp 3 đợc mô tả nh sau:

Địa chỉ Adresse

LAPD cung cấp hai loại tín hiệu:

+ Chuyển giao thông tin không đợc thừa nhận, không đảm bảo phân phát khung thông tin đến địa chỉ đạt kết quả.

+ Chuyển giao thông tin đợc thừa nhận (trờng hợp thờng gặp hơn) trong đó mỗi tín hiệu đều đợc công nhận và hệ thống khẳng định là khung đã đến đích Cấu trúc khung LAPD nh hình sau:

Trờng địa chỉ chứa khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ SAPI và khối nhận dạng kết cuối của điểm cuối TEI đợc nhận dạng để truy nhập vào thực thể đúng và chức năng đứng ở đầu.

Trờng điều khiển đợc sử dụng để điều khiển tuần tự và yêu cầu phát lại Việc đấu nối giữa BTS và BSC là nhờ một kênh PCM, ở đó một trong các kênh dành cho báo hiệu, sử dụng giao thức LAPD Có vài chức năng ở BTS, ví dụ có một số bộ thu phát TRx cũng đợc sử dụng để báo hiệu đến các máy di động Cũng có một số chức năng điều khiển cơ sở BCF trong BTS nh bớc nhảy tần số, các chức năng chung cho vị trí nh là các cảnh báo bên ngoài, nguồn cung cấp v.v ( hình sau ).

SAPI ở trờng địa chỉ đợc sử dụng để truy cập các chức năng khác nhau

nh TRx, BCF và các thủ tục quản lý lớp 2 Các giá trị của SAPI đ ợc sử dụng trong báo hiệu giữa BSC và BTS.

SAPI : Các chức năng.

0 : Các thủ tục báo hiệu vô tuyến.

62 : Các thủ tục khai thác và bảo dỡng 63 : Các thủ tục quản lý lớp 3.

TEI ở trờng địa chỉ đợc sử dụng để truy nhập vào các thực thể khác nhau nh là một TRx riêng cho báo hiệu vô tuyến Các thiết bị đầu cuối ( đ ợc nhận dạng bằng các giá trị TEI) ở trong GSM của loại phân tịnh TEI không tự động.

1.6 Báo hiệu giữa BTS và MS (LAPDm).

LAPDm là giao thức sử dụng cho báo hiệu giữa bộ thu phát ở BTS và trạm di động MS Giao diện giữa MS và bộ thu phát gọi là giao diện không gian Mục đích của giao thức LAPDm là để truyền dẫn báo hiệu qua kênh vô tuyến đợc an toàn Điều này có nghĩa là tin báo của lớp 3 có thể đ ợc phát trong các điều kiện có điều khiển.

LAPDm đặt ở hai lớp trong mô hình OSI Những ngời sử dụng đặt ở trên lớp LAPDm ở lớp 3 (xem hình sau).

LAPDm đợc điều khiển bằng một khối phần mềm gọi là khối sử lý kênh không gian ALH và LAPDm, chúng cùng xử lý tất cả báo hiệu của giao diện không gian Chơng trình của ALH sẽ đợc đặt ở TRxc (bộ điều khiển thu phát), đây là bộ xử lý ở BSS.

Khuôn dạng tin báo LAPDm rất giống khuôn dạng ở tin báo LAPD (xem hình sau).

ở trờng địa chỉ, khối nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ SAPI có thể có hai giá trị khác nhau.

LAPDm theo mô hình OSI

Khuôn dạng khung loại A Khuôn dạng khung loại B

+ SAPI = 0 chØ thÞ r»ng tin b¸o hoÆc chøa sè liÖu hoÆc chøa tin b¸o ®iÖn tho¹i.

+ SAPI = 3 chØ thÞ b¶n tin b¸o.

1.7 B¸o hiÖu trong GSM.

Chơng ii: các mục tiêu cần đạt và kế hoạch thiết kế mạng

2.1 Các mục tiêu cần đạt:

Các tham số cơ bản cần đạt đợc khi thiết kế mạng báo hiệu là: - Cấu trúc mạng đơn giản.

- Độ tin cậy cao.

- Thời gian đợi ngắn (trễ ngắn) - Giá thành hợp lý.

Cấu trúc mạng đơn giản có thể đạt đợc nhờ việc bố trí mạng báo hiệu ở một số mức phân cấp Ưu điểm của cấu trúc phân cấp là rất linh hoạt để có thể phát triển trong tơng lai và đơn giản trong quản lý.

Độ tin cậy là một yếu tố rất quan trọng trong khi thiết lập kế hoạch thiết kế mạng báo hiệu Vì dung lợng của kênh báo hiệu rất cao và lu lợng báo hiệu rất tập trung, dẫn đến sự cố của kênh báo hiệu hay xảy ra Độ tin cậy của kênh báo hiệu có thể đạt đợc bằng các cách khác nhau, ví dụ nhờ đa vào các khối d ở mạng Cần lập kế hoạch để đa vào mạng tuyến báo hiệu xen kẽ.

Thời gian trễ ngắn là một trong những u điểm chính của hệ thống báo hiệu số 7 Với mạng có cấu trúc phân cấp đơn giản với các nút và các kênh báo hiệu đợc đợc định cỡ chính xác, thời gian trễ có thể có đợc là tối thiểu (dới 1 giây).

Giá thành hợp lý sẽ là kết quả của việc định cỡ đúng Khía cạnh giá thành không gay cấn trong việc lập kế hoạch mạng báo hiệu nh khi lập kế hoạch cho mạng thoại thông thờng.

Trong thực tế, ngời ta có thể chấp nhận mua một thiết bị có dung lợng lớn hơn nhiều so với tính toán trong thiết kế vì gia thành của nó cũng không đắt hơn là mấy so với thiết bị có dung lợng nh trong tính toán.

2.2 Các thành phần của mạng báo hiệu:- Điểm báo hiệu (Signalling point - SP)

SP là một nút trong mạng báo hiệu số 7, Nó có cả MTP và một hoặc nhiều phần của ngời sử dụng đợc thực hiện Một tổng đài nội hạt thực hiện hệ thống báo hiệu số 7 là một ví dụ của điểm báo hiệu.

- Điểm chuyển báo hiệu (Signalling Transfer point - STP).

STP là một nút trong báo hiệu số 7, nó chuyển giao tin báo thu đ ợc tới các điểm báo hiệu khác Nó chỉ sử dụng các chức năng của MTP (đôi khi cũng là chức năng của SCCP) Tổng đài quá giang nó có thể là một ví dụ về tổng đài có khả năng của điểm chuyển giao báo hiệu kết hợp.

Chú ý: Một tổng dài vừa có thể là SP vừa có thể là STP.

- Liên kết báo hiệu (Signalling link - còn gọi là kênh báo hiệu hay là

đ-ờng báo hiệu).

Một kênh liên kết báo hiệu gồm hai thiết bị đầu cuối báo hiệu nối với nhau bằng một vài loại môi trờng truyền dẫn (nh khe thời gian ở hệ thống PCM).

- Thiết lập liên kết (Signalling link set - còn gọi là bộ kênh báo hiệu

hay bộ đờng báo hiệu).

Một thiết lập liên kết báo hiệu gồm một hay nhiều liên kết báo hiệu (giới hạn là 16 liên kết song song).

- Cặp STP.

Để nâng cao độ tin cậy của các STP, thì các SP thờng làm việc cùng nhau thành từng cặp Thờng thì lu lợng báo hiệu đợc chia giữa hai STP trên cùng một tải chung Trong trờng hợp sự cố ở một STP thì các STP khác phải có khả năng xử lý tất cả các lu lợng báo hiệu ở trog STP có sự cố.

2.3 Cấu trúc của mạng:

Để đáp ứng các mục đích của việc lập kế hoạch nh đã đề cập ở trên, cấu trúc của mạng báo hiệu dựa trên mức báo hiệu gần kết hợp cao (hình sau).

78

-Mạng báo hiệu quốc gia đợc chia thành các vùng báo hiệu khu vực Mỗi vùng đợc phục vụ bởi một cặp STP.

Mỗi vùng báo hiệu khu vực có thể đợc chia thành các vùng báo hiệu nội hạt Vùng báo hiệu nội hạt bao gồm nhóm hoặc cụm các SP Sự đấu nối giữa hai mức các SP tới các STP của khu vực và các STP của khu vực (cấu trúc đơn liên kết và cấu trúc đa liên kết) Hai mức của STP đợc gọi là:

2.4 STP tổ hợp và STP không tổ hợp.

Có hai loại STP có thể đợc sử dụng trong mạng báo hiệu.

STP tổ hợp: Thờng là một tổng đài nội hạt hoặc một tổng đài quá giang

có thể thực hiện chức năng STP Điều này có nghĩa là một phần dung l ợng của bộ xử lý có thể đợc sử dụng cho các chức năng STP Ưu điểm STP tổ hợp là.

- Thực hiện nhanh.

- Hiệu quả giá thành (dùng dung lợng của tổng đài đã lắp đặt).

- Tổng lu lợng báo hiệu thấp hơn (lu lợng trên các tuyến giữa các SP và STP không cần chuyển giao tín hiệu) không có lu lợng STP.

STP không tổ hợp: (STP đứng một mình).

STP không tổ hợp là một tổng đài rất đơn giản nó bao gồm hệ thống xử lý APZ và các kết cuối báo hiệu ST và phân hệ kênh chung (hình sau).

- STP sẽ không bị ảnh hỡng bởi lỗi ở các phần khác của tổng đài nh các STP tổ hợp.

2.5 Độ tin cậy của mạng:

Khi lập kế hoạch thì độ tin cậy của mạng là yếu tố rất quan trọng Cấu trúc của mạng báo hiệu cần đợc thiết kế sao cho luôn có ít nhất hai luồng tách biệt để thông tin cho tất cả các mối liên hệ trong mạng.

Bằng cách này mạng báo hiệu có thể vẫn xử lý lu lợng khi chuổi các sự cố đơn lẻ xảy ra.

Thiết kế mạng theo cách tối u (hiệu quả giá thành) điều này có thể đạt đ-ợc nhờ sử dụng cấu trúc đã thiết kế thay vì sử dụng cấu trúc đơn liên kết.

Từ một SP có hai SL cho cặp STP Nếu một SL bị hỏng thì SL liên kết của cặp sẽ đợc thiết kế để có thể mang toàn bộ lu lợng.

Nguyên tắc giống nh thế đợc áp dụng khi dung lợng cặp STP liên kết đợc

Nhu cầu về độ d của STP để đảm bảo sự cố của STP là 50%.

Cấu trúc của mạng đa liên kết có thể đợc thiết kế bằng nhiều cách khác hình trên, đó là sự kết hợp của 3 hoặc nhiều STP và 3 hoặc nhiều cụm.

Các kênh báo hiệu trực tiếp giữa các SP ở các cum giống nhau hoặc các cum khác nhau và giữa các STP của khu vực ở các vùng khu vực khác nhau có thể đợc thiết lập nếu cần thiết.

2.6 Các công thức Erlang và đồ thị chuẩn sử dụng:

Khi đặt ra yêu cầu về thiết kế mạng, ngoài việc đáp ứng các yêu cầu về kỷ thuật, ngời ta rất quan tâm đến giá thành và thời gian sử dụng của mạng đó Theo qui định của quốc tế, mỗi thiết kế mạng phải tồn tại ít nhất là 30 năm vì mỗi sự thay đổi dù nhỏ trong mạng cũng sẽ gây tốn kém rất nhiều và ảnh hởng đến nhiều vấn đề khác Muốn đạt đợc chỉ tiêu nh vậy, ta phải dự đoán đợc khả năng phát triển dịch vụ trong tơng lai của từng vùng, điều đó liên quan đến sự phát triển dân số và trình độ dân trí, tức là sự phát triển của các nhu cầu về viễn thông trong từng vùng đó Để dễ dàng cho ng ời thiết kế, ngời ta đa ra lý thuyết lu thông trong mạng điện thoại Lý thuyết này trợ giúp đắc lực cho việc tính toán nhằm đa đến các giải pháp tối u cho mạng Thông thờng, các mẫu toán học trong lý thuyết này đợc xây dựng trên mối quan hệ giữa ba nhân tố.

- Cấp (mức) phục vụ.

82

Lu lợng thông tin - Yêu cầu thiết bị.

Để đa ra khái niệm lu lợng thông tin trong một phần nào đó thuộc mạng, chúng ta dùng đại lợng gọi là cờng độ lu thông Cờng độ lu thông đợc đo bằng đơn vị Erlang - Lấy tên nhà khoa học ngời Đan Mạch (Agner Krarup Erlang - ngời đã phát triển 3 nhân tố quan trọng ) Cờng độ lu thông có thể đợc định nghĩa bằng ba cách:

Cách 1 : Đó là tỷ lệ giữa chu kỳ thời gian mà một thiết bị chuyển mạch chiếm giữ với tổng số chu kỳ thời gian.

Ví dụ 1: Một mạch trung kế thuê trên các cuộc gọi khác nhau với tổng số thời gian là 25 phút trong một giờ Trong 1 giờ đó, c ờng độ lu thông sẽ đợc tính trung bình là:

Ví dụ 2: Trong 1 giờ, một thiết bị đo trên 4 mạch trung kế trên tuyến chỉ ra rằng có các khe thời gian thuê lần lợt trên 4 mạch trung kế đó là 25, 15, 18, và 12 phút.

Nh vậy cờng độ lu thông trên tuyến đó là:

Cách 2: Đó là số các thiết bị chiếm đồng thời trong thời gian đo trong

một nhóm các thiết bị chuyển mạch.

Ví du 1: Có 5 mạch trung kế trên tuyến thuê tại một thời điểm nào đó thì cờng độ lu thông là 5 Erlang.

Ví dụ 2: Các mẫu ngẫu nhiên tạo nên trên tuyến Chẳng hạn 1 giờ, giá trị trung bình của số các đờng thuê sẽ là giá trị trung bình của cờng độ lu thông.

Cách 3 : Đó là sản phẩm của số các cuộc gọi trong một đơn vị thời gian

chiếm giữ có nghĩa là cho các cuộc gọi.

Ví dụ: Trong một tổng đài nội hạt, tổng số các cuộc gọi trong một giờ là 1800 cuộc Thời gian chiếm giữ trung bình của mỗi cuộc gọi là 3 phút.

Ta có thể lấy một vài giá trị thực tế sau về l u lợng của một số loại thuê bao làm ví dụ:

- Thuê bao cá nhân : 0,011  0,004 Erlang - Thuê bao thơng mại : 0,003  0,006 Erlang.

- Dịch vụ thoại trả tiền : 0,7 Erlang Ba khái niệm về lu lợng:

Khi nghiên cu về lý thuyết lu thông, ngời ta thấy rằng ngoài cờng độ lu thông đã nêu ở trên còn có sự mất mát tin tức, sự mất mát tin tức này cũng rất quan trọng khi thiết kế mạng và đòi hỏi cần có các biện pháp kỹ thuật làm giảm tối đa chúng.

Chúng ta có khái niệm về lu lợng nh sau:

- Lu lợng đến (Ac) tơng đơng với cờng độ lu thông ở trên - Lu lợng phát ra (Ao).

- Lu lợng mất A.

Khái niệm lu lợng phát ra đợc tính toán theo lý thuyết dựa trên lu lợng đến và số mạch sử dụng cho nó Lu lợng mất cũng đợc tính toán theo lý thuyết từ sự khác nhau giữa lu lợng đến và lu lợng phát ra Tổng lu lợng đến trong một thời gian nào đó gọi là khối lợng lu thông.

Giờ bận rộn:

Mỗi thuê bao có một thói quen gọi điện riêng của mình Họ không chỉ gọi với thời gian khác nhau, các số gọi khác nhau và không cần biết mình gọi vào lúc mấy giờ Sự biến đổi tự nhiên trong cờng độ lu thông là do giờ