Đặc tính cấu trúc hệ thống đƣợc phản ánh thông qua các tính chất đặc thù. Các tính chất đặc thù của một hệ thống viễn thông gồm các hệ thống của trung tâm truyền thông và các kết nối giữa chúng, tƣơng ứng với định nghĩa về hệ thống là một tập các phần tử đƣợc kết nối với nhau.
Cấu trúc mạng đƣợc định nghĩa tại một số mức khác nhau nhƣ: mức vật lý (nút và liên kết), mức liên kết dữ liệu (kênh) và mức mạng (định tuyến). Các cấu trúc
này có thể tĩnh hoặc động, thay đổi dƣới các điều kiện lƣu lƣợng hoặc phƣơng thức điều khiển. Thông thƣờng, cấu trúc vật lý đƣợc giả định là không biến đổi theo thời gian. Nhƣng các nguồn tài nguyên vật lý khác nhau (miền tần số, thời gian) yêu cầu ứng dụng phân bố động các nguồn tài nguyên. Nó liên quan trực tiếp tới tài nguyên nhƣ truy nhập không gian – thời gian, mã hóa không gian – thời gian, tái sử dụng tần số, antena thích ứng… Cấu trúc mạng cho mức kênh có thể tĩnh hoặc động tùy thuộc vào yêu cầu lƣu lƣợng của thiết bị kết cuối. Cấu trúc mạng trên mức mạng thƣờng động kể cả phƣơng pháp định tuyến tĩnh hoặc động đều cho thấy sự biến động của lƣu lƣợng. Vì vậy, mạng viễn thông hiện đại cần đƣợc ứng xử nhƣ một mạng có cấu trúc động. Các thủ tục điều khiển khác nhau đƣợc sử dụng cho các cấu trúc động nhƣ vậy. Các thủ tục này tạo thành chuỗi nhiệm vụ khác nhau từ đầu nguồn phát thông tin tới nơi nhận thông tin trong mạng.
Các phƣơng pháp chính sử dụng để cải thiện các thủ tục điều khiển cho một cấu trúc mạng là các phƣơng pháp sử dụng phần mềm điều khiển dựa trên ngƣỡng tự nhiên. Điểm mạnh của ngƣỡng tự nhiên là sự thay đổi cấu trúc điều khiển sau khi đạt đƣợc một vài điểm ngƣỡng định trƣớc. Các tiêu đề gói tin đóng vai trò quan trọng trong giải pháp điều khiển này, khi các địa chỉ nguồn và đích đƣợc xác định, một số dữ liệu khác cho phép thực hiện một số chức năng xử lý trong quá trình các gói tin trên tuyến. Cùng thời gian đó, Các phƣơng pháp tối ƣu đƣợc thực hiện. Các phƣơng pháp này cung cấp các cải thiện hoặc tối ƣu cấu trúc mạng theo một vài tiêu chí.
Với mục tiêu tối ƣu cấu trúc mạng, vấn đề đƣợc nhìn nhận khi sự cần thiết của trong tối ƣu điều khiển của một cấu trúc mạng tăng lên, dẫn tới các phƣơng pháp điều khiển dựa trên phần mềm không đƣa ra đƣợc các mức cung cấp QoS theo yêu cầu. Ví dụ nhƣ, sự tắc nghẽn cổ chai, trễ lớn cũng nhƣ mức tổn thất gói tin cao. Các cơ chế định tuyến đảm bảo QoS thƣờng thuộc bài toán NP- Complete và không ứng dụng đƣợc trong mạng thời gian thực. Vì vậy, một số thủ tục tối ƣu đƣợc phát triển để tìm kiếm tuyến tối ƣu. Ví dụ giao thức OSPF sử dụng tiến trình tìm đƣờng tối ƣu theo trọng số để giải quyết một nhiệm vụ tối ƣu trong lớp phân bổ các tài nguyên.
Thuật toán tìm kiếm đƣợc giải theo từng bƣớc, trong đó mỗi bƣớc kế tiếp đƣợc xây dựng trên cơ sở kết quả của bƣớc phía trƣớc và đƣợc coi nhƣ một nhiệm vụ của bài toán quy hoạch động.
Tối ƣu các thủ tục động trong điều khiển cấu trúc hệ thống viễn thông. Với các điều kiện ràng buộc cho các mức QoS, để tránh rơi vào lớp bài toán NP-comlete khi phân bổ lại lƣu lƣợng, ta sử dụng thuật toán đệ quy để giảm thiểu tắc nghẽn trong mạng. Ý tƣởng chính của thuật toán nhƣ sau: sử dụng chiến lƣợc điều khiển tập trung cho toàn bộ hoặc một phần mạng.