AQ`11 +

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG

ĐỒNG HOÀNG VŨ

NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ
TỐI ƢU MẠNG DỰA TRÊN MÔ HÌNH
MẠNG ĐA LỚP CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
MÃ SỐ: 60.52.02.08 8

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – NĂM 2014
Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG


giúp cho các nhà khai thác giảm tải tối đa tài nguyên mạng, tránh tình trạng lỗi hệ thống
cũng như tiết kiệm chi phí khi đưa vào khai thác sử dụng, việc đưa vào khai thác vận hàng
các công nghệ mới là rất cần thiết. Ngoài ra, khi thiết kế và xây dựng mạng viễn thông là vô
cùng quan trọng, đây là tiền đề để phát triển mạng viễn thông sau này.
Việc thiết kế và tối ưu mạng đã mang lại rất nhiều lợi ích ban đầu cũng như sau này.
Với sự tính toán ban đầu, quá trình hoạt động luôn được tối ưu, giảm thiểu rủi ro mất kết nối
do không chọn được tuyến và nâng cao hiệu quả dự phòng bảo vệ tính toán từ khâu thiết kế
mạng.
Trong luận văn này sẽ trình bày về một số phương pháp và giải thuật mô hình hóa
toán học có thể ứng dụng để thiết kế mạng, sau đó đi sâu vào phân tích và giải bài toán thiết
kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp (Multi-Layer Network).
Nội dung của luận văn được chia thành 3 chương với các nội dung như sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng viễn thông và vấn đề tối ưu hóa mạng, đặt
ra bài toán cũng như là giới thiệu những khái niệm mang tính tiền đề và cơ sở cho các
nghiên cứu tiếp theo.
Chương 2: Trình bày về những vấn đề kĩ thuật cơ bản trong tối ưu hóa mạng viễn
thông và đặc biệt là tối ưu mạng đa lớp. Với mỗi vấn đề sẽ đưa ra ra mô tả các yêu cầu tối
ưu, các bước xây dựng bài toán và thảo luận về phương pháp giải bài toán.
Chương 3: Đưa ra phương pháp thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp,
xây dựng bài toán phù hợp và nghiên cứu các phương pháp cũng như giải thuật để giải
quyết từng vấn đề.
Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo, PGS. TS. Nguyễn
Tiến Ban đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi cũng xin được
gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo trong Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông cùng các
bạn học đã giúp đã cho tôi hoàn thành bản luận văn này.
2
Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ VÀ TỐI ƢU MẠNG
1.1. Tổng quan về mạng viễn thông
Trong mạng điện thoại cũng như Internet, topology hay cấu trúc kết nối các nút mạng
có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của mạng. Cấu trúc điển hình của mạng điện thoại và

Trên Hình 1.1 đã chỉ ra mô hình kiến trúc tổng quan của mạng điện thoại. Điểm quan
trọng cần chú ý ở đây là một cuộc gọi có thể được hỗ trợ bởi nhiều nhà cung cấp mạng (hay
còn gọi là nhà khai thác mạng) trên những phân đoạn khác nhau của cuộc gọi. Việc xử lý
kết nối cuộc gọi trong mạng điện thoại sử dụng phương thức chuyển mạch kênh, trong đó
một kênh riêng biệt được thiết lập cho mỗi cuộc gọi.
Đối với mạng Internet toàn cầu (Hình 1.2), khi có yêu cầu trao đổi thông tin (ví dụ
dịch vụ web) từ người sử dụng này đến người sử dụng khác, thì thông tin sẽ được truyền đi
bởi nhiều nhà cung cấp mạng khác nhau (thông thường thì là các nhà cung cấp dịch vụ
Internet – ISP). Về mặt kỹ thuật thì mạng của mỗi nhà cung cấp dịch vụ là một hệ thống tự
trị riêng (Autonomous System – AS). Tương tự như trường hợp chuyển tiếp cuộc gọi điện
thoại, các nhà cung cấp ở các phân đoạn mạng khác nhau cũng thực hiện việc truyền lưu
lượng dữ liệu để hoàn thành việc chuyển yêu cầu web qua mạng. Các gói dữ liệu được tạo
ra để đáp ứng yêu cầu này sẽ đi theo một hành trình ngược lại để đến nơi đã gửi đi yêu cầu.
Trong cả hai hướng, hình thức chuyển mạch gói được sử dụng để định tuyến các gói dữ liệu
qua mạng.
1.2. Tối ƣu hóa và và phƣơng pháp xây dựng bài toán tối ƣu
1.2.1. Khái niệm tối ưu
Tối ưu dùng để chỉ mức độ khả dĩ đạt tới cao nhất của mục tiêu do một chủ thể đề ra
và được xem xét trong những điều kiện nhất định.
Tối ƣu hóa là quá trình đi đến cái tốt nhất, là sự vận động từ chưa tốt đến tốt hơn, từ
tốt hơn đến tốt nhất. Phƣơng pháp tối ƣu hóa là các biện pháp, các thuật toán,… nhằm đi
đến điểm tối ưu. Phương pháp tối ưu hóa là công cụ của tối ưu hóa. Do tính đa dạng và phức
tạp của các vấn đề tối ưu hóa trong thực tế, không tồn tại một phương pháp vạn năng hữu
hiệu để giải quyết vấn đề tìm lời giải trong mọi trường hợp.
1.2.2. Mô tả toán học vấn đề tối ưu hóa
Về mặt toán học, vấn đề tối ưu hóa thực chất là vấn đi tìm điểm cực trị của một hàm
số diễn tả mục tiêu cần đạt tới. Các vấn đề tối ưu hóa trong thực tế rất đa dạng và phong
phú, song chúng đều có thể qui về một dạng tổng quát.
4
Ví dụ: Ký hiệu

0 gọi là điều kiện ràng buộc dạng bất đẳng thức, điều kiện
()
j
gx
=0
gọi là điều kiện ràng buộc dạng đẳng thức.
Vấn đề tối ưu hóa dạng chuẩn có thể phát biểu ngắn gọn như sau:
Cực tiểu f(x) với điều kiện
()
i
hx

0, i= 1, 2,3,…,p;
()
j
gx
=0, j= 1,2,…q;
n
xR

Như đã biết, với mọi hàm f(x) ta có max
   
( ) min ( )f x f x
nên vấn đề cực đại hóa
luôn luôn có thể chuyển về vấn đề cực tiểu hóa. Tương tự, điều kiện
()
i
hx
0
có thể chuyển

Kỹ thuật lưu lượng là một phương pháp để tối ưu hiệu năng mạng. Trong RFC3272
định nghĩa: “Kỹ thuật lưu lượng là kỹ thuật sử dụng các nguyên lý khoa học và công nghệ
để đo lường, đặc tính hóa, mô hình hóa và điều khiển lưu lượng trong internet”. Như vậy,
đây là một kỹ thuật làm tăng hiệu năng hệ thống mạng. Mục đích là thực thi hỗ trợ chất
lượng dịch vụ với số lượng tài nguyên mạng là nhỏ nhất ví dụ như băng thông, CPU, bộ
đệm. Kỹ thuật lưu lượng sử dụng một hệ thống có khả năng phân tích trạng thái mạng, dự
đoán trạng thái mạng và hiệu năng có thể có của một mạng để thực hiện tối ưu mạng.
1.3.2. Kỹ thuật định tuyến
Khái niệm: Khi có lưu lượng từ một điểm này đến một điểm khác trong mạng, chúng
ta có thể nghĩ đến khả năng thiết lập một liên kết trực tiếp với độ dài mang tính kinh tế và
đảm bảo khả khi về truyền tải lưu lượng.
1.3.3. Các phương pháp tối ưu trong định tuyến
1.3.3.1. Tối ưu theo mô hình lưu lượng nhiều thành phần (MF)
1.3.3.2. Định tuyến tối ưu theo lợi ích
1.4. Kết luận Chƣơng 1
Tối ưu hóa mạng viễn thông có một ý nghĩa rất quan trọng trong cả việc thiết kế và
vận hành, khai thác mạng nhằm đảm bảo tiết kiệm nguồn tài nguyên mạng, giảm chi phí,
nâng cao chất lượng và các dịch vụ. Có nhiều biện pháp kỹ thuật để tối ưu hóa mạng viễn
thông đã được đưa ra như bài toán luồng trên mạng, vấn đề định cỡ, hay các phương pháp
định tuyến tối ưu, Các bài toán đưa ra có những mức độ khó và phức tạp khác nhau. Bài
toán luồng trên mạng đa nhu cầu thường là bài toán quy hoạch tuyến tính, với hàm mục tiêu
là tuyến tính và cho phép các luồng chia nhánh như là các biến độc lập. Hầu hết các bài toán
qui hoạch tuyến tính này đều có thể giải được bằng phương pháp đơn hình. Một số bài toán
như định cỡ, do có cấu trúc đặc biệt nên có thể có những giải thuật hiệu quả hơn để giải
quyết, chẳng hạn như nguyên tắc định luồng theo đường ngắn nhất.
Việc thiết tối ưu hóa mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp là hết sức quan trọng trong
tối ưu hóa mạng viễn thông, đặc biệt là trong thiết kế mạng. Nội dung cụ thể sẽ được trình
bày chi tiết ở các phần tiếp theo.
6
Chƣơng 2- BÀI TOÁN MÔ HÌNH HÓA VÀ TỐI ƢU MẠNG ĐA LỚP

Chuyển mạch lưu lượng
Kết nối truyền tải

Hình 2.1. Mạng lƣu lƣợng và mạng truyền tải
Các liên kết (hay trung kế) có khả năng truyền lưu lượng với nhiều loại dung lượng
liên kết khác nhau như là E1, STM-1, … Chú ý rằng các liên kết trong mạng lưu lượng
(trong trường hợp này là mạng IP) hoàn toàn chỉ mang tính logic.
Có thể thấy rằng, các mạng lưới dịch vụ có thể khác nhau, ví dụ như: thoại, dữ liệu,
Trong đó, những lớp mạng có thể được xếp chồng lên nhau trong một kiến trúc mạng vật
lý. Trong Hình 2.2 mô tả về mô hình khung kiến trúc chức năng các lớp mạng. Ta có thể
thấy một dịch vụ ứng dụng (hoặc lưu lượng truy cập) lớp mạng (ví dụ như dịch vụ điện
7
thoại hay Internet), đòi hỏi khả năng xử lý hợp lý trong lớp vân chuyển đầu tiên các dơn vị
như T1, T3, hoặc OC-3, lần lượt sử dụng một lớp mạng quang học và cuối cùng là sử dụng
các lớp truyền dẫn. Trong kiến trúc mạng, xét một ví dụ đơn giản về một địa chỉ IP hoặc
mạng điện thoại tại các lớp trên; lúc này tại lớp đầu tiên được sử dụng như mạng lưới lưu
lượng còn tại các lớp sau sử dụng một mạng quang học để truyền dẫn.
Mạng IP
Kết nối chéo
Chuyển mạch
bằng giọng nói
Truyền dẫn số
Cáp quang
Kênh riêng
Nội dung đa
phương tiện
Mạng
lưới
lưu
lượng

hơn, lớp tài nguyên) và một lớp nhu cầu (phía trên, lớp yêu cầu). Trong trường hợp ở đây,
các liên kết được hình thành trong hai lớp tài nguyên thấp hơn, đó là một phần mở rộng của
cấu trúc một lớp mạng nguồn. Đối với mỗi nhu cầu d thì khối lượng nhu cầu của nó
d
h

được di chuyển trong các dòng trong lớp 2. Các yêu cầu có thể được tiếp tục thực hiện trong
các liên kết của lớp 3 vì vậy có thể nói rằng khả năng
d
h
của mỗi liên kết d của lớp 3 được
thực hiện bằng phương tiện của các dòng x trong lớp 2. Nếu tổng hợp các dòng qua mỗi liên
kết e của lớp 2 sau đó tải kết quả xác định khả năng liên kết véc tơ y trong các lớp, các bước
tiếp theo diễn ra tương tự. Dung lượng của mỗi liên kết e trong lớp 2 được đi chuyển theo
dòng trong lớp 1 và trong lớp 1 thì mỗi liên kết z xác định tải trọng của mỗi liên kết g.
Kết quả cuối cùng của cấu hình mạng được xác định là kết quả dung lượng hoạt động
trong các liên kết của lớp 1. Đối với các nút trong các lớp khác nhau, giả định rằng mối
quan hệ như sau: Nếu một nút xuất hiện trong một lớp trên, sau đó nó sẽ tự động xuất hiện
xuống trong hệ thống phân cấp các lớp dưới. Lợi thế của việc giả định này là nó đơn giản
hóa mô hình.
Giả sử số nút và số liên kết như quy định trong Hình 2.4A và 2.4B. Trong đó số nút
đi xuống các lớp là như nhau. Khối lượng nhu cầu (năng lực của lớp 3) và các liên kết trong
lớp 1 được giả định.
9
4
3
2
1
4
3

11
x

Hình 2.3. Mô hình 3 lớp mạng
Lớp 3
Liên kết:
d=1
d=2
d=3
d=4
d=5
d=6
Nút cuối:
1-2
1-3
1-4
2-3
2-4
3-4
Lưu lượng:
20
10
10
10
10
10
Lớp 2
Liên kết
e=1
e=2

4-6
5-6
Mức chi phí
g


1
1
1
1
1
1
1
1
10
2.3. Các vấn đề kỹ thuật trong thiết kế tối ƣu mạng đa lớp
2.3.1. Bài toán luồng trên mạng
2.3.1.1. Đặt vấn đề
2.3.1.2. Xây dựng bài toán
2.3.2. Vấn đề định cỡ
2.3.2.1. Đặt vấn đề
2.3.2.2. Xây dựng bài toán
2.3.3. Nguyên lí định tuyến đường đi ngắn nhất
Một cách tổng quát, bài toán xác định đường đơn (single) ngắn nhất có thể được phát
biểu như sau:
Đối với các dung lượng liên kếtc và khối lượng nhu cầu h
12
(h ( , , , ))
D
h h h

dụng (nhu cầu).
Sự suy giảm thông lượng trong giải pháp theo MMF liên quan tới yếu tố là cùng một
giá trị khối lượng được gán cho tất cả các nhu cầu, bất kể số liên kết trên đường đi của nhu
cầu bằng bao nhiêu. Trong khi đó, rõ ràng là nhu cầu với đường đi dài sẽ sử dụng nhiều
dung lượng liên kết hơn so với đường đi ngắn. Một vấn đề đặt ra là liệu có giải pháp thoả
hiệp giữa các phương pháp MMF và cực đại hoá thông lượng thuần tuý (không cân bằng).
Để giải quyết vấn đề này có thể sử dụng một nguyên lý cân bằng gọi là cân bằng tỉ lệ (PF -
Proportional Fairness).
Nguyên lý cân bằng tỉ lệ sử dụng tiêu chí mục tiêu lợi nhuận (revenue objective), cụ
thể là cực đại hoá tổng giá trị logarit (tự nhiên) của các khối lượng được gán cho các nhu
cầu. Lí do để sử dụng hàm logarit là nó không cho phép việc gán khối lượng bằng 0 cho các
nhu cầu (điều này sẽ làm cho lợi nhuận bằng -

), ngoài ra nó cũng làm cho việc gán quá
nhiều khối lượng cho một nhu cầu nào đó trở thành không có lợi. Lưu ý rằng hàm mục tiêu
ở đây là không tuyến tính.
Xuất phát từ quan điểm của khách hàng, giải pháp PF ít cân bằng hơn giải pháp
MMF, song vì ưu tiên cho các luồng ngắn hơn, nên giải pháp PF lại hiệu quả hơn về mặt
thông lượng. Nhìn chung, có thể nói rằng giải pháp PF tốt hơn MMF về mặt thông lượng,
song phải trả giá về tính cân bằng đối với người sử dụng. Như vậy, PF có thể được xem như
là một sự thoả hiệp giữa MMF và cực đại hoá thông lượng.
2.4. Kết luận Chƣơng 2
Chương này giúp ta tìm hiểu các mô hình mạng đa lớp và các vấn đề kỹ thuật xảy ra
trong mạng đa lớp và từ đó đi vào xây dựng mô hình hóa các bài toán thiết kế và tối ưu
mạng đa lớp. Bài toán mô hình hóa và tối ưu mạng đa lớp là vấn đề mà các nhà thiết kế
mạng rất quan tâm để tìm ra phương án tối ưu nhất. Trong chương này cũng đã đưa ra các
phương pháp tối ưu các mô hình thiết kế nhằm mang lại hiệu quả cao. Tùy thuộc vào mục
đích và điều kiện mà áp dụng mô hình tối ưu một cách hợp lý nhất. Trong chương tiếp theo
chúng ta sẽ xem xét các phương pháp giải bài toán tối ưu mạng đa lớp.


3.2. Giải quyết vấn đề thiết kế mạng đa lớp sử dụng phƣơng pháp tối ƣu hóa
3.3. Giải bài toán thiết kế tối ƣu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp
3.3.1. Mô hình cấu trúc thiết kế phục hồi mạng đa lớp
13
Giả định rằng không hạn chế các cơ chế phục hồi đường dẫn trong những lớp mà cho
phép cấu hình lại luồng. Có ba vấn đề xảy ra trong vấn đề cấu hình lại luồng giữa các lớp tài
nguyên như sau: trong cả hai lớp (trên và dưới), chỉ trong lớp thấp hơn, và chỉ trong các lớp
trên. Có thể nhận thấy rằng những vấn đề phục hồi trong thiết kế mạng đơn lớp sẽ không
hạn chế cấu hình lưu lượng. Trong phần này sẽ khảo sát các phương pháp tối ưu hóa cho
việc thiết kế phục hồi nhiều lớp.
Ví dụ, hãy xem xét IP qua SDH. Nếu IP định tuyến không cho phép tái định tuyến
khi có lỗi xảy ra và SDH có thể khả năng cấu hình lại, điều này có thể coi như một ví dụ về
khả năng cấu hình lại trong cả hai lớp. Nếu chúng ta xem xét các mạng thoại định tuyến
chuyển mạch qua SDH nơi trung kế định tuyến ở dạng tĩnh, sau đó luồng cấu hình lại chỉ có
thể có trong các lớp trên. Trường hợp cuối cùng là khi không thể hoặc bị vô hiệu hóa khả
năng cấu hình lớp trên, nhưng chỉ có lớp thấp hơn có khả năng cấu hình - một ví dụ là một
mạng riêng IP/VP được cung cấp trên một mạng lưới truyền tải SDH .
3.3.1.1. Tái cấu hình 2 lớp mạng
Bắt đầu với các vấn đề LP thiết kế mạng dễ thất bại, nơi khi các luồng trên các lớp 1
và 2 được giả định là tái cấu hình lại và cấu hình lại không hạn chế.
Có thể hiểu 1 cách đơn giản như sau: khi mà lưu lượng của các liên kết tại lớp trên
linh hoạt, còn các liên kết ở lớp thấp hơn không linh hoạt; khi đó chỉ một phần lưu lượng
nào đó của lớp dưới bị mất mát thì liên kết giữa 2 lớp hoàn toàn có thể bị phá vỡ.
Bài toán định cỡ tái cấu hình cho mạng 2 lớp với lƣu lƣợng không hạn chế
Chỉ số
d=1,2,…D nhu cầu
p=1,2,…
d
P
đường dẫn lên lớp trên đối với nhu cầu d

dung lượng kiên kết g
Mục tiêu
Hàm
g g v v
gv
F u Y



(3.1a)
Ràng buộc
ds
p
dps
xH

d=1,2,…D s=1,2,…S (3.1b)
, 1,2, ,
dps es
dp
edp
x y e E



s=1,2,…S (3.1c)
, 1,2, ,
es vs s
e
ve

x
x
Lớp nhu
cầu
Lớp trên
Lớp dƣới
Nhu cầu d với khối lượng
ds
h
Luồng
1ds
x
Luồng
2ds
x
Liên kết e với công suất
trong điều kiện s
Luồng
2
0
es
z 
Luồng
3es
z
Liên kết g với chi phí cận
biên và công suất
g
u
es


, e= 1,2,…,E s=1,2, ,S
eqs es
q
zy

, e = 1,2, , E; s=1,2,…S
geq eqs gs gk
eq
zu



, g=1,2, , G s=1,2, ,S
Vấn đề TLDP được chỉ ra trên Hình 3.5, khối lượng h
ds
của yêu cầu d trong trạng thái
s có thể được thực hiện bởi 2 luồng đó là: x
d1s
và x
d2s
ở lớp trên. Trong trường hợp này 2
liên kết ở lớp thấp hơn bị lỗi vì lưu lượng y
es
có thể được thực hiện bằng luồng z
e3s
tại lớp
thấp hơn trong khi mà cả 2 luồng z
e1s
và z

Hàm
gg
g
Fu



(3.2a)
Ràng buộc
d
p
dp
xH

d=1,2,…D (3.2b)
, 1,2, ,
dp e
dp
edp
x y e E



(3.2c)
, 1,2, ,
eqs e
q
z y e E

s=1,2,…S (3.2d)

luồng phân bổ cho đường dẫn q thực hiện dung lượng liên kết e
g
u
dung lượng kiên kết g
Mục tiêu
Hàm
gg
g
Fu



(3.3a)
Ràng buộc
ds
p
dp
xH

d=1,2,….,D s=1,2,…S (3.3b)
, 1,2, ,
dps es
dp
edp
x y e E



s=1,2,…S (3.3c)
, 1,2, ,

họa cho trường hợp mạng 3 lớp đó là IP over MPLS over SDH. Trong trường hợp này lưu
lượng truy cập dữ liệu người dùng (là các gói) vào một mạng IP tại một router lối vào và rời
khỏi mạng tại một router đi ra. Điểm nổi bật của công nghệ MPLS là chuyển tiếp lưu lượng
nhanh, khả năng linh hoạt, đơn giản và điều khiển phân luồng.
Ý tưởng chính của MPLS là sử dụng nhãn để quyết định chặng kế tiếp, nên router
làm việc ít hơn và hoạt động gần giống như switch. Vì các nhãn thể hiện các tuyến đường
trong mạng nên ta có thể điều khiển chính xác quá trình xử lý lưu lượng bằng cách dùng các
chính sách gán nhãn. Ở chặng router đầu tiên, router chuyển gói tin dựa vào địa chỉ đích,
xác định nhãn thích hợp tùy vào FEC để gán nhãn cho gói và chuyển gói đi tiếp. Ở chặng kế
tiếp, LSR dùng giá trị nhãn để xác định nút tiếp theo cần chuyển gói, gán nhãn mới rồi
chuyển gói đi tiếp. Lần lượt, liên kết cho các mạng MPLS được kết nối trên mạng SDH sử
dụng khả năng kết nối chéo (cross-connecting). Kiến trúc mạng lớp này là thể hiện trong
Hình 3.2.
R1
R2
R3
M1
M4
M2
M3
S1
S2
S3
MPLS
IP
SONET

Hình 3.3. Công nghệ đa lớp mạng: IP trên MPLS trên SDH
19
Đề cập đến IP qua SDH, ở mô hình này thì IP là lớp trên (upper layer) và SDH là lớp

tái lập luồng nhu cầu được áp dụng ở đây. Chắc chắn, phần lớn giải pháp chung trong phục
hồi nhân công là phục hồi liên kết hoặc đường dự phòng đơn như đã mô tả ở các mô hình
DR/CF/BR/CC/LIN/LR+SBP, và DR-SD hoặc DR-F.
20
Khả năng tự động của cơ chế tái lập sử dụng dung lượng bảo vệ chia sẻ, mặc dù khả
thi về mặt kỹ thuật, nhưng không được sử dụng phổ biến trong mạng SONET/SDH hiện
nay. Điều đạt được nhất về mặt kỹ thuật là bảo vệ liên kết tự động với thời gian phục hồi từ
hàng chục mini giây đến hàng giây.
Ứng dụng phổ biến của SONET/SDH trong xây dựng các vòng SONET (tức SDH)
không chỉ với cả các vòng chuyển mạch đường vô hướng (UPSR: Uni-directional path-
switched rings) mà cả các vòng chuyển chuyển mạch đường có hướng (BLSR: Bi-
directional line-switched rings). Bảo vệ trong UPSR dựa trên phiên bản đơn giản của
nguyên tắc bảo vệ đường (chẳng hạn như lớp VT-1.trong vòng OC-3 SONET, hay lớp VC-
12 trong vòng STM-1 SDH) và thực tế là không cần mô hình tối ưu hóa (do định cỡ UPSR là
không đáng kể). Mặt khác, bảo vệ đường trong BLSR là ứng dụng đơn giản của cơ chế phục
hồi liên kết (lớp STS-3 trong OC-3, hoặc VC-4 trong SDH). Thời gian phục hồi trong vòng
rất ngắn, dưới 50 ms.
Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng WDM dựa trên sử dụng các bước sóng
khác nhau trong một đường quang để thực hiện truyền tải trên hệ thống truyền dẫn quang
tương ứng (điển hình là OC-48/STM-16). Mạng lõi WDM sử dụng các chuyển mạch kết nối
chéo quang có khả năng chuyển mạch bước sóng (cũng gọi là chuyển mạch ) để tạo lập
đường quang. Do khối lượng nhu cầu trong mạng WDM được định tuyến theo bước sóng,
các mô hình phục hồi mạng cần xem xét đến các luồng nguyên (như trong trường hợp
SONET/SDH). Hiện nay, sự phục hồi trong mạng WDM chủ yếu là phục hồi đường đi. Do
đó, biểu thức tối ưu đi kèm có thể được áp dụng cho cơ chế phục hồi dự phòng đơn. Mạng
WDM có kết nối chéo chuyển đổi bước sóng sẽ đưa tới cho ta những bài toán phục hồi quan
trọng.
Cuối cùng, chúng ta có thể hy vọng rằng các mạng quang trong tương lai (như mạng
ASON) với cơ chế bảo vệ/phục hồi liên kết/dự phòng sẽ được xem xét và cũng như áp dụng
một cách rộng rãi, mở ra nhiều ứng dụng mới của các mô hình thiết kế. Đồng thời, chúng ta

- Phương pháp giải bài toán thiết kế tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp.
Việc xây dựng và phát triển mạng viễn thông cũng như áp dụng các công nghệ viễn
thông mới là vô cùng cấp thiết. Nó giúp cho các nhà khai thác giảm tải tối đa tài nguyên
mạng, tránh tình trạng lỗi hệ thống cũng như tiết kiệm chi phí khi đưa vào khai thác sử
dụng, việc đưa vào khai thác vận hàng các công nghệ mới là rất cần thiết. Chính vì vậy, việc
thiết kế và tối ưu mạng dựa trên mô hình mạng đa lớp sẽ mang lại những lợi ích to lớn cho
ngành viễn thông, nó là tiền đề để phát triển mạng viễn thông sau này.
Tuy trong quá trình thực hiện nội dung luận văn bản thân tôi đã có nhiều nỗ lực cố
gắng, song vẫn còn tồn tại nhiều điểm chưa hoàn thiện được. Các kết quả nghiên cứu mới
dừng lại chủ yếu về mặt lý thuyết, chưa đi sâu vào phân tích ứng dụng thực tiễn, nội dung
luận văn chưa đưa ra những kết quả mô phỏng từ các mô hình mạng. Trong điều kiện thời
gian cho phép, tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu để thực hiện hoàn thành những vấn đề đã nêu trên.