3.2.1 Phương pháp tính
Lưu lượng thoại được tính theo đơn vị lưu lượng là Erlang. Lưu lượng thoại phụ thuộc vào độ dài trung bình mỗi cuộc gọi và tần suất gọi. Đối với mạng điện thoại thì độ dài cuộc gọi và khoảng cách giữa các cuộc gọi được phân bố theo hàm mũ âm với các gía trị trung bình là h và 1/λ (λ là tần suất gọi trung bình cho một thuê bao). Khi đó lưu lượng trung bình cho mỗi thuê bao sẽ được tính:
a = h* λ (3.1)
Lưu lượng trung bình trên mỗi thuê bao thường ít thay đổi đối với mỗi mạng điện thoại cố định. Lưu lượng trung bình a sẽ phụ thuộc nhiều vào giá thành dịch vụ, điề kiện kinh tế xã hội của mỗi người dân, cũng như các dịch vụ viễn thông khác… Lưu lượng trung bình có thể đo đạc được và đánh giá trực tiếp vầ các số liệu đo đạc về lưu lượng.
Lưu lượng tổng của mỗi vùng là lưu lượng tổng của tất cả các thuê bao trên vùng đó phát sinh ra. Lưu lượng tổng này sẽ tỉ lệ thuận với số thuê bao trong vùng và
được tính: Ai = a*Ni (3.2)
Trong đó: a- Lưu lượng trung bình trên mỗi thuê bao Ni- tổng số thuê bao của vùng i
Theo tính toán của JICA, thì lưu lượng trung bình cho một thuê bao sẽ là 0.08 Erl/sub. Tuy nhiên, đó là đánh giá cho những năm 1998 – 2000. Theo đánh giá đến năm 2010, cùng với sự ra đời của nhiều loại hình dịch vụ viễn thông khác khiến giá cả cạnh tranh và giảm mạnh, hơn nữa nhu cầu giao tiếp ngày càng tăng, dự báo đến năm 2010, lưu lượng trung bình sẽ là 0,1Erl/sub.
3.2.2 Tính toán ma trận lưu lượng
Tổng lưu lượng thoại phát sinh sẽ được phân bổ thành các thành phần lưu lượng: nội hạt, nội tỉnh, liên tỉnh, quốc tế. Ma trận lưu lượng sẽ chỉ quan tâm đến thành phần liên tỉnh và quốc tế
Tổng lưu lượng quốc tế được tính: Aiq = Ai*rq (3.3)
Tổng lưu lượng liên tỉnh được tính: Ail = Ai* rl (3.4)
Trong đó: Aiq, Ail là lưu lượng quốc tế, liên tỉnh tại vùng i và rq, rl là tỉ lệ lưu lượng quốc tế, liên tỉnh.
Theo tính toán của JICA, thì hiện tại tỉ lệ liên tỉnh vào klhoảng 14%, và tỉ lệ quốc tế khoảng gần 2%. Tuy nhiên đế năm 2010, cùng với sự ra đời của nhiều loại hình dịch vụ viễn thông đường dài giá rẻ khác như VoIP, Internet phone, di động…tỉ lệ
gọi liên tỉnh quốc tế ngày càng giảm. Hiện tại với các tỉnh có VoIP thì lưu lượng VoIP đã chiếm tới hơn 50% lưu lượng đường dài. Với định hướng tới năm 2010 dự báo tỉ lệ lưu lượng liên tỉnh chỉ đạt khoảng 5% và tỉ lệ lưu lượng quốc tế chỉ khoảng 0.5%.
Khi tổng lưu lượng liên tỉnh, quốc tế cho từng tỉnh đã được tính toán thì ma trận lưu lượng thoại sẽ được tính toán theo như trên. Ma trận lưu lượng này cần được chuyển đổi sang kbps. Để chuyển đổi chính xác thì công thức Erlang Bsẽ được dùng để tính số kênh cần thiết cho mỗi đường kết nối. Băng thông tổng sẽ được tính bằng số đường kết nối nhân với tốc độ mã hó kênh:
Aij_k = Kij*cr (3.5)
Trong đó: Aij_k là lưu lượng giữa vùng I và j theo đơn vị kbps Kij_k là số kênh cần thiết từ vùng I tới vùng j
Cr là tốc độ mã hóa kênh truyền
Đối với dịch vụ thoại, lưu lượng Aij_k thường lớn, vì thế có thể lấy gần đúng:
Aij = Kij (3.6)
Trong đó Aij là lưu lượng giưã vùng I và vùng j tính theo đơn vị Erlang được tính ở trên. Đối với dịch vụ thoại thì tốc độ mã hóa sẽ là 64kbps. Vì thế lưu lượng giữa vùng I và j theo đơn vị kbps sẽ được tính:
Aij_k = Aij *64 (64kbps) (3.7)
Kết quả dự báo lưu lượng thoại cho thấy: Các địa phương lớn như thành phố Hồ Chí Minh có lưu lượng lớn nhất là 650Mbps, gần gấp đôi so với Hà Nội (338Mbps). Các địa phương lớn như Hải Phòng, An Giang có lưu lượng khoàng 100Mbps. Các tỉnh còn lại tổng lưu lượng đều dưới 90Mbps, và thấp nhất là các tỉnh như Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Lai Châu với tổng lưu lượng không quá 5Mbps.
3.3 Dự báo lưu lượng VoIP 3.3.1 Phương pháp tính 3.3.1 Phương pháp tính
VoIP thực chất là lưu lượng thoại qua Internet. Nhu cầu về VoIP liên quan trực tiếp đến nhu cầu điện thoại đường dài. Việc dự baó nhu cầu VoIP đã đưa ra kết quả theo đơn vị phút cuộc gọi cho thời gian cả năm. Tuy nhiên lưu lượng cần được tính toán để phản ánh giá trị tức thời, để từ đó có phương án thuê kênh, lắp đặt đường truyền hợp lý.
Phương pháp chuyển đổi từ lưu lượng VoIP từ đơn vị phút/ năm sang đơn vị kbps như sau : Giả sử rằng, nhu cầu VoIP cũng sẽ phân bố như nhu cầu thoại, tức là được thể hiện bằng tham số tổng lưu lượng trung bình (đơn vị Erlang), Avoip. Như thế trong một phút sẽ có Avoip phút liwn lạc VoIP. Vì trong một ngày không phải lúc nào cũng sử dụng VoIP, vì thế giờ cao điểm (có lưu lượng trung bình Avoip) chỉ là một số giờ trong ngày. Giả sử số giờ cao điểm trong ngày là tc. Khi đó số phút gọi VoIP
được tính : Ap = 365*tc*3600*Avoip (3.8)
Trong đó : 365 là số ngày trong năm
Tc là số giờ cao điểm trong ngày 60 là số phút trong một giờ
Avoip là số phút gọi VoIP trong một phút.
Từ đó có thể tính được tổng lưu lượng VoIP theo đơn vị Erlang :
Avoip = Ap/(365*tc*60) (3.9)
Số giờ cao điểm trong ngày thường được lấy gần bằng số giờ hành chính, suy ra tc= 6. Khi tổng lưu lượng VoIP liên tỉnh, quốc tế cho từng tỉnh đã được tính toán thì ma trận lưu lượng VoIP sẽ được tính toán theo như phần trên. Ma trận lưu lượng này cần được chuyển đổi sang đơn vị kbps. Để chuyển đổi mật cách chính xác thì công
thức Erlang B sẽ được dùng để tính số kênh cần thiết cho mối đường kết nối. Băng thông tổng sẽ được tính bằng số đường kết nối nhân với tốc độ mã hóa kênh.
Aij_k = Kij*cr (3.10)
Trong đó : Aij_k là lưu lượng giữa vùng i và vùng j theo kbps Kij_k là số kênh cần thiết từ vùng i tới vùng j Cr là tốc độ mã hóa kênh truyền
Đối với dịch vụ thoại, VoIP, lưu lượng Aij_k thường lớn, vì thế có thể lấy gần đúng Aij = Kij và được coi là lưu lượng giữa vùng i và vùng j theo đơn vị Erlang được tính ở trên
Đối với duịch vụ VoIP thì tốc độ mã hóa kênh sẽ là 16kbps, vì thế lưu lượng giữa vùng i và vùng j theo đơn vị kbps sẽ được tính : Aij_k = Aij*16 (kbps)
3.3.2 Kết quả tính lưu lượng
Theo phương pháp tính ở trên, trên cả nước thì thành phố Hồ Chí Minh vẫn có lưu lượng VoIP lớn nhất với tổng lưu lượng dự kiến đạt 212Mbps, gần gấp đôi so với Hà Nội với lưu lượng dự kiến đạt 113Mbps vào năm 2010. Các địa phương như Tây Ninh, Khánh Hòa, Hải Phòng có lưu lượng khoảng 30 – 40 Mbps. Các tỉnh còn lại tổng lưu lượng đều dưới 20Mbps và thấp nhất là các tỉnh như Bắc Kạn, Lai Châu, Cao Bằng, Hà Giang với tổng lưu lượng liên tỉnh khoảng 1Mbps.
Lưu lượng VoIP quốc tế cũng thấp, thấp nhất vẫn là các tỉnh Lai Châu, Bắc Kạn, Cao Bằng, Hà Giang với nhu cầu chỉ khoảng 8kbps. Cao nhất là Hà Nội (10Mbps) và thành phố Hồ Chí Minh (43Mbps). Lưu lượng VoIP thấp là do tốc độ mã hóa tương đối thấp chỉ vào khoảng 16kbps. Kết quả chi tiết cho ở phụ lục 1
3.4 Dự báo lưu lượng dịch vụ băng rộng.3.4.1 Phương pháp tính 3.4.1 Phương pháp tính
Về mặt lý thuyết, ADSL có thể cung cấp đường truy nhập lên đến 10Mbps. Tuy nhiên trên thực tế các nước đã triển khai dịch vụ và tại Việt Nam, dưng lượng chủ yếu ở tốc độ 64-128kbps, 256kbps và 2mbps. Về bản chất dịch vụ ADSL là «always on » nghĩa là người dùng có thể kết nối vào mạng bất kể khi nào. Một phương pháp đơn giản để tính lưu lượng cho ADSL là theo công thức sau :
Bt = Txt*bt*ut*At*Ct (3.11)
Trong đó: Txt là số thuê bao ADSL dự tính tại thời điểm dự báo t Bt là tỉ lệ kết nối giờ cao điểm
Ut là hệ số tập trung của chuyển mạch gói
At là hệ số hiệu dùng đường truyền của công nghệ Ct là tốc độ kết nói trung bình của công nghệ
Tỷ lệ kết nối giờ cao điểm là tỉ lệ kết nối thuê bao vào giờ cao điểm. Nếu hệ thống đã được truển khai và có các số liệu thống kê về lưu lượng, hệ số này có thể được tính toán dựa trên các số liệu thống kê như trong phần tính ciổng truy nhập cho dịch vụ dial-up. Đối với ADSL, trên thế giới có nhiều quan điểm đánh giá khác nhau, tỷ lệ này được ước tính vào khoảng 0,2 – 0,33 vào năm 2010.
Hệ số tập trung chuyển mạch gói Ut chỉ hệ số sử dụng đường truyền với chuyển mạch gói. Đối với các dịch vụ chuyển mạch kênh như POST thì hệ số này là 1. Đối với dịch vụ ADSL trên thế giới thì hệ số này ước tính khoảng 0,4 – 0,74 vào năm 2010.
Băng thông trung bình của công nghệ là trung bình của các loại hình băng thông mà các công nghệ có thể cung cấp, có tính đến tỷ lệ sử dụng giữa các loại hình băng thông. Đối với dịch vụ ADSL băng thông có thể cung cấp ở các mức 64kbps, 256kbps, 2Mbps… Theo đánh giá chung về dịch vụ ADSL trên thế giới thì băng thông trung bình sẽ vào khoảng 4,3Mbps vào năm 2010.
Tính ma trận lưu lượng:
Khi tổng lưu lượng cho mỗi loại hình dịch vụ đã được tính toán, công việc tiếp theo cho quá trình dự báo, tính toán lưu lượng là chia lưu lượng tổng thành các ma trận lưu lượng. Để có thể chia lưu lượng chính xác, thông số đầu tiên cần xác định là tỷ lệ lưu lượng trong nước trên tổng lưu lượng ρ. Khi đó lưu lượng quốc tế cho mỗi node sẽ được tính: Bni=Bn(1- ρ), và tổng lưu lượng trong nước sẽ được tính Bnd=Bn* ρ.
Thông số ρ có thể được tính tóan cho các năm từ các số liệu thống kê đường trục trong nước và gateway quốc tế. Dự tính vào năm 2010 thông số này sẽ vào khoảng 0.62. Giả thiết rằng, lưu lượng giữa 2 vùng phụ thuộc vào tích lưu lượng tổng của 2 vùng, từ đó có thể tính được ma trận giữa vùng m và n sẽ là:
Anm = ρAn.Am/ ∑Αι với i = 1− Ν (3.12)
Sau khi đã tính được ma trận cho từng loại hình dịch vụ, ma trận tổng sẽ được tính toán, đơn giản bằng việc cộng tổng ma trận các dịch vụ. Ma trận tổng này sẽ được dùng cho việc định cỡ và tối ưu hóa mạng.
Từ số liệu dự báo nhu cầu lưu lượng băng rộng ở trên, nhu cầu lưu lượng được tính toán với các trường hợp:
Nhu cầu lưu lượng băng rộng cả nước đến năm 2010
Nhu cầu lưu lượng băng rộng của riêng VNPT đến năm 2010 Bảng kết quả dự báo chi tiết được trình bày ở phần phụ lục 2
3.5 Dự báo lưu lượng di động3.5.1 Lưu lượng di động 2G 3.5.1 Lưu lượng di động 2G
Với dịch vụ di động 2G, lưu lượng chủ yếu là thoại (data chủ yếu là SMS), vì thế phương pháp tính giống như dịch vụ PSTN. Tuy nhiên, các tham số cho lưu lượng di động sẽ khác so với lưu lượng PSTN. Theo dự báo thì đến năm 2010 lưu lượng di động 2G sẽ vào khoảng 0.03Erlang/sub.
Với giả thuyết lưu lượng là 0.03 Erlang/sub, tổng lưu lượng cho từng tỉnh sẽ được tính toán. Để tính được ma trận lưu lượng thì tỷ lệ lưu lượng cuộc gọi trong tỉnh cần được xác định. Theo thực tế đối với thoại PSTN thì tỷ lệ cuộc gọi nội hạt và nội tỉnh là 83%. Tuy nhiên đối với di động thì tỷ lệ này sẽ nhỏ hơn. Hơn nữa với xu hướng toàn cầu hóa và nhu cầu liên lạc thì tỷ lệ liên lạc liên tỉnh và liên mạng ngày càng cao hơn, và vì thế tỷ lệ nội tỉnh và nội hạt sẽ giảm xuống. Hơn nữa việc tính cước di động ít phụ thuộc vào danh giới tỉnh vì thế tỷ lệ liên tỉnh sẽ cao hơn. Theo tính toán dự kiến tỷ lệ này sẽ là 70% vào năm 2010. Việc tính toán ma trận lưu lượng di động cũng dựa trên giả thuyết lưu lượng giữa hai tỉnh phụ thuộc vào số thuê bao (hay lưu lượng tổng) tại hai tỉnh đó.
Khi ma trận lưu lượng được tính toán, lưu lượng tính theo kbps sẽ được tính toán bằng cách nhân lưu lượng Erlang với tốc độ mã hóa 10kb/s. Khi đã có ma trận
lưu lượng giữa các tỉnh theo Erlang, ma trận này sẽ được chuyển đổi sang kbps với giả thuyết các cuộc gọi di động 2G được mã hóa với tốc độ 10kbps (9.6kbps).
Kết quả dự báo cho thấy, thành phố Hồ Chí Minh chiếm nhiều lưu lượng di động nhất với 471Mbps, Hà nội với tổng lưu lượng khoảng 248Mbps. Các địa phương lớn khác như Hải Phòng, Đồng Nai, Vũng Tàu… có lưu lượng liên tỉnh dưới 70Mbps. Thấp nhất là các tỉnh như Hòa Bình, Quảng Trị, Yên Bái, Lai Châu, Tuyên Quang… với lưu lượng tổng dưới 1Mbps. Nhìn chung, lưu lượng di động phân bố không đều so với lưu lượng thoại bởi vì bản thân thuê bao di động phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở các thành phố lớn. Kết quả lưu lượng chi tiết ở phụ lục 3.
3.5.2 Dịch vụ di động 3G
Với dịch vụ di động 3G, ngoài lưu lượng thoại còn có lưu lượng data. Việc xác định ma trận thoại cho 3G tiến hành giống như 2G. Theo dự báo thì dịch vụ thoại trên 3G phần lớn vẫn là thoại đơn giản, chỉ có một phần là thoại chất lượng cao (thoại có cả hình ảnh). Vì thế tốc độ mã hóa sẽ cao hơn tốc độ mã hóa của 2G, khoảng 20kbps. Hệ số giữa thoại và data được sử dụng để tính toán cho lưu lượng data. Theo dự báo nhu cầu trên thế giới và châu Á vào năm 2010 thì doanh thu từ data sẽ gấp đôi doanh thu từ thoại. Vì data yêu cầu băng thông lớn hơn thoại, từ đó có thể đánh giá sơ bộ rằng lưu lượng data sẽ bằng 3 lần lưu lượng thoại. Vì dịch vụ 3G có nhiều dịch vụ data, là các dịch vụ internet, truyền dữ liệu… vì thế việc liên lạc ra ngoài tỉnh là nhiều, dự báo đến năm 2010 tỉ lệ lưu lượng nội tỉnh của 3G chỉ chiếm khoảng 60%. Kết quả số liệu dự báo cho ở bảng phụ lục 4.
3.6 Dịch vụ IpTV
Dịch vụ IpTV sẽ đựợc VNPT triển khai vào năm 2009 – 2010. Dịch vụ này cung cấp các dịch vụ video trên nền IP. Các dịch vụ IPTV bao gồm:
• Dịch vụ TV broadcast
• Dịch vụ VoD (Video on demand)
Cấu trúc mạng IPTV sẽ bao gồm một trung tâm chính lưu trữ toàn bộ dữ liệu phim. Ngoài ra còn có các trung tâm vùng lưu trữ một phần của phim hay được sử dụng. Các trung tâm vùng sẽ kết nối mạng MAN để cung cấp dịch vụ IPTV tới người dùng.
Lưu lượng IPTv sẽ bao gồm 2 phần chính: • Lưu lượng giữa trung tâm vùng tới khách hàng;
• Lưu lượng giữa trung tâm chính tới các trung tâm vùng.
Lưu lượng giữa trung tâm vùng tới khách hàng sẽ được truyền trực tiếp tới khách hàng trên mạng MAN, chính là mạng truy nhập của dịch vụ IPTV. Lưu lượng trên mạng MAN này thường rất lớn và phụ thuộc trực tiếp vào số thuê bao của vùng. Lưu lượng giữa trung tâm chính tới các trung tâm vùng là lưu lượng cập nhật phim mới khi phim đó chưa được lưu trữ tại trung tâm vùng. Lưu lượng này sẽ phải truyền trên mạng trục, chính vì thế đây là lưu lượng được quan tâm. Lưu lượng này sẽ bao gồm lưu lượng cho dịch vụ VoD và dịch vụ TV broadcast nêu trên. Lưu lượng VoD phụ thuộc nhiều tham số, các tham số đó là:
• Băng thông yêu cầu mã hóa cho mỗi kênh video: bx đây chính là băng thông yêu cầu truyền video mã hóa tới khách hàng.