Sự ra đời của mạng thông minh mà nền tảng là băng rộng đa dịch vụ sử dụng công nghệ ATM không những giải quyết được nhu cầu đa dịch vụ của
khách hàng mà còn tạo động lực cho sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin.
Vấn đề đặt ra là làm thế nào để giải quyết bài toán định tuyến tối ưu cho một mạng với nhiều phần lưu lượng, nhiều băng thông và yêu cầu QoS khác nhau. Chương tiếp theo sẽ đưa ra công cụ để giải quyết vấn đề này.
CHƢƠNG 2
CÁC MÔ HÌNH THUẬT TOÁN ÁP DỤNG ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN ĐỊNH TUYẾN ĐỘNG TRONG MẠNG ATM
2.1. Giới thiệu và khái niệm:
Sự gia tăng nhu cầu về dịch vụ đa phương tiện và Video đã thúc đẩy sự phát triển mạng số liên kết đa dịch vụ băng rộng B-ISDN có khả năng hỗ trợ cả dịch vụ băng rộng và băng hẹp trên một nền mạng đơn và cho phép khách hàng truy cập trên một giao diện hơn. ITU-T đã chọn phương thức truyền tải không đồng bộ - ATM làm kỹ thuật chuyển mạch và ghép kênh cho B-ISDN. ATM rất linh hoạt trong việc cung cấp khả năng chuyển tải dịch vụ liên kết phổ rộng của các loại lưu lượng. Công nghệ ATM cũng phù hợp với các mạng kết hợp, mạng đường trục và mạng LAN tốc độ cao. Cụ thể, ATM là kỹ thuật chuyển mạch gói hướng kênh ảo tốc độ cao, sử dụng các gói có kích thước ngắn, cố định gọi là tế bào (mỗi tế bào có 53 bytes, trong đó 5 bytes dành cho mào đầu, 48 bytes dữ liệu). Kênh ảo (VC) trong ATM phân phát lưu lượng có đặc tính thống kê đến đích với chất lượng dịch vụ (QoS) đã định, được đặc trưng bởi: tổn hao tế bào, trễ tế bào và trượt tế bào. Chất lượng dịch vụ trong ATM có liên quan trực tiếp đến cơ chế thu nạp và định tuyến VC.
Để nghiên cứu về cơ chế thu nạp và định tuyến trong ATM, ta mô hình hoá mạng ATM bằng một hệ tổn hao; đặc trưng bởi thời gian chiếm kênh và lớp dịch vụ, xuất hiện tại các thời điểm ngẫu nhiên (hình 5). Một cuộc gọi đến có thể thu nạp vào hệ thống hoặc bị khoá và bị mất; nếu cuộc gọi được thu nạp, nó sẽ tồn tại trong hệ thống suốt thời gian chiếm kênh của nó. Việc quyết định thu nạp dựa trên lớp cuộc gọi và trạng thái hệ thống.
Hình 5: Hệ tổn hao tổng quát.
Có hai hướng tiếp cận để nghiên cứu về bài toán định tuyến trong ATM đã được mô hình hoá bằng hệ tổn hao đó là kỹ thuật phân ly và lý thuyết lô ngẫu nhiên.
Kỹ thuật phân ly có mục đích làm giảm tính phức tạp của bài toán khi số lớp kết nối cũng như số lượng kết nối trong một lớp tăng lên đáng kể. Ta có thể sử dụng bài toán phân ly mạng thành đường thông giả sử tính độc lập về mặt thống kê của các phân bố trạng thái đường thông; nó chia các bài toán xét một mạng thành một tập hợp các bài toán chặng gần như độc lập cũng có thể được áp dụng để giải quyết bài toán chất lượng mạng. Trong trường hợp này sự tương quan giữa các chặng tạo nên các đường thông quan tâm được đưa vào tính toán. Trong cả 2 trường hợp, kết quả đạt được thông qua một thủ tục lặp dựa trên nguyên lý thay thế lặp.
Về lý thuyết lô ngẫu nhiên là công cụ rất hữu hiệu để nghiên cứu về các mô hình tổn hao trong kỹ thuật viễn thông đa dịch vụ, giúp giải bài toán một cách nhanh chóng, đặc biệt là những tiêu chí quan trọng để quyết định chọn tuyến cho các VC. Vì vậy, tác giả chọn hướng nghiên cứu bài toán định tuyến trong mạng ATM bằng lý thuyết lô ngẫu nhiên.