2.3.1. Đ n t ực trạn
Mặc dù đã đạt đƣợc những thành công trong công tác chất lƣợng, VNPT Thái Nguyên cũng đã cố gắng rất nhiều cố gắng trong công tác đầu tƣ, quản lý, nâng cao chất lƣợng dịch vụ Viễn thông. Song vẫn còn nhiều tồn tại mà VNPT Thái Nguyên mắc phải và cần có những giải pháp để ngày càng mang đến cho khách hàng dịch vụ tốt hơn nữa đồng thời cũng đẩy mạnh hoạt động kinh doanh của đơn vị.
Một số những tồn tại chính về chất lƣợng dịch vụ Viễn thông tại VNPT Thái Nguyên:
- Việc quản lý chất lƣợng về chất lƣợng kỹ thuật thƣờng thực hiện dễ dàng hơn nhờ những công cụ phầm mềm hay hệ thống thiết bị đo kiểm. Còn với chất lƣợng phục vụ tuy đã có nhiều phuơng án để giám sát, tuy nhiên việc kiểm soát chất lƣợng phục vụ thƣờng khó khăn hơn do thực hiện phần này chủ yếu là con ngƣời. Khi mà hiện nay các doanh nghiệp cạnh tranh đều đảm bảo về các thông số kỹ thuật thì chất lƣợng phục vụ lại là yếu tố quan trọng để lôi kéo khách hàng sử dụng dịch vụ và đem lại sự hài lòng của khách hàng. Mặt khác để thực hiện tốt công tác chất lƣợng phục vụ đòi hỏi kinh phí và phức tạp hơn so với việc nâng cao chất lƣợng kỹ thuật để thu hút khách hàng.
- Mạng cáp vẫn còn xảy ra hƣ hỏng nhiều điều này nhiều khi là lỗi chủ quan của VNPT Thái Nguyên khi không chú trọng việc chống sét tốt hay việc để cho kẻ gian trộm cáp gây thiệt hại lớn cho doanh nghiệp, chƣa thực sự bám sát địa bàn nên vẫn còn hiện tƣợng để cho máy ủi làm đứt mạng cáp mà không có những cảnh báo hay di dời kịp thời trƣớc đó.
- Việc lập kế hoạch phát triển thuê bao, phát triển mạng lƣới còn máy móc chủ yếu dựa vào các số liệu năm trƣớc, dựa trên tình hình phát triển GDP của tỉnh mà chƣa có sự khảo sát thực tế, bám sát tình hình hiện tại của đơn vị, nhu cầu của ngƣời dân để đƣa ra con số sát thực hơn, do đó gây ra hiện tƣợng đầu tƣ chƣa hiệu quả tại một số khu vực.
- Hiện tƣợng đứt cáp, chuyển dịch cáp xảy ra nhiều gây lãng phí chi phí của VNPT Thái Nguyên.
- Dự án đầu tƣ cho mạng Viễn thông hoàn thành chậm do vƣớng mắc thủ tục, dung lƣợng, chất lƣợng đƣờng truyền chƣa đáp ứng yêu cầu, tình trạng nghẽn mạch, rớt sóng đôi khi vẫn còn; Công tác tiếp thị, quảng bá, giới thiệu về doanh nghiệp và dịch vụ còn máy móc; Thái độ phục vụ của một số giao dịch viên đôi khi còn bị phàn nàn, gây phản cảm đối với khách hàng.
- Quy trình, quy định đầy đủ nhƣng thiếu khâu kiểm tra việc tuân thủ đầy đủ các yêu cầu do quy trình, quy định đề ra nên hiệu quả, tác dụng của các quy định, quy trình không cao.
- Những khó khăn bất khả kháng do khí hậu thời tiết mƣa gió sấm sét tại cũng là những tồn tại gây suy giảm chất lƣợng dịch vụ. Thƣờng thì sau những ngày mƣa hay có sấm sét thì số lƣợng thuê bao báo hỏng tăng vọt làm VNPT mất nhiều nhân lực và chi phí để xử lý cho thuê bao.
- Việc phát triển mạng ngoại vi nhiều khi không theo sát quy hoạch phát triển các điểm chuyển mạch dẫn đến tình trạng thiếu cáp phát triển dịch vụ.
- Mạng truyền dẫn còn nhiều bất cập trong quy hoạch và cấu trúc nên còn nhiều nguy cơ sự cố tiềm ẩn và làm tiêu tốn một khối lƣợng lớn nhân công duy tu bảo dƣỡng.
- Mạng cáp đồng phát triển quá nhanh cũng trở thành một trở ngại cho công tác đảm bảo chất lƣợng dịch vụ do cáp đồng tuổi thọ không cao, khả năng bị tác động của môi trƣờng lớn và nhất là làm cho mạng cống bể không đáp ứng kịp, việc triển khai các dịch vụ băng rộng nhƣ ADSL, HDSL... gặp trở ngại.
- Mạng ngoại vi cáp đồng có bán kính phục vụ lớn, do vậy chất lƣợng các dịch vụ băng rộng có nơi, có lúc còn chƣa cao.
- Chất lƣợng dịch vụ chƣa đồng đều, chỉ tập trung chính vào các khu vực thành phố, đô thị.
- Cán bộ công nhân viên tại các trung tâm hiện phải kiêm nhiệm vừa kinh doanh vừa làm kỹ thuật và do sức ép về doanh thu nên đôi khi không chú trọng vào công tác kỹ thuật, do vậy chất lƣợng mạng lƣới một số thời điểm bị suy giảm mà không xử lý kịp thời.
2.3.2. Mục t êu xây dựn ệ t ốn mớ
- Khắc phục các nhƣợc điểm của hệ thống cũ - Nâng cao chất lƣợng các dịch vụ đang cung cấp
- Tăng thêm số lƣợng thuê bao nhƣng vẫn đảm bảo chất lƣợng
- Cho phép truyền tin nhanh và sử dụng hiệu quả các trạm thu phát tin
Nhận xét: Nhƣ vậy để xây dựng đƣợc một hệ thống mới đáp ứng đƣợc các mục tiêu
đã đề ra thì ta cần phải tối ƣu hóa hệ thống nhằm giảm chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng nhƣng vẫn phải đảm bảo và nâng cao chất lƣợng của hệ thống.
Chƣơng 3
SỬ DỤNG MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP HEURISTIC ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN THIẾT KẾ MẠNG VIỄN THÔNG
3.1. Phát biểu bài toán
3.1.1. G ớ t ệu bà to n p ân bố c c t ết bị cuố
Mục tiêu của bài toán phân bố các thiết bị cuối (Terminal Assigment Problem - TAP) là xác định chi phí tối thiểu để tạo thành một mạng bằng cách kết nối một tập các thiết bị cuối với một tập các bộ tập trung. Các trang thiết bị cuối và các trang bộ tập trung đã cố định vị trí và đƣợc biết trƣớc.
Dung lƣợng yêu cầu của thiết bị cuối đƣợc biết trƣớc và có thể khác nhau từ một thiết bị đầu cuối khác. Dung lƣợng của tất cả các bộ tập trung đƣợc biết và có thể khác nhau. Chi phí của liên kết từ mỗi thiết bị cuối đến bộ tập trung đã cho trƣớc.
Bài toán xác định cho mỗi thiết bị cuối tập trung đƣợc kết nối đến một bộ tập trung, để giảm thiểu tổng chi phí nhƣng vẫn thỏa mãn 2 điều kiện sau:
- Mỗi thiết bị đầu cuối phải đƣợc kết nối với một và chỉ một bộ tập trung. - Tổng dung lƣợng của các thiết bị cuối kết nối với một bộ tập trung không đƣợc vƣợt quá dung lƣợng của bộ tập trung đó.
3.1.2. P t b ểu bà to n t eo mô ìn to n ọc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Định nghĩa bài toán
Cho các thiết bị với các thông số sau:
Các thiết bị cuối: l1, l2, …,ln
Trọng số của thiết bị cuối: w1, w2,…, wn Các bộ tập trung: r1, r2,. . , rm
Dung lƣợng của các bộ tập trung: p1, p2,…, pm
Mỗi bộ tập trung ri có dung lƣợng pi và wi là trọng số hay dung lƣợng yêu cầu của thiết bị đầu cuối li.
Trọng số và dung lƣợng là số nguyên dƣơng và wi < min{pi} với i=1..m. Đặt n thiết bị cuối và m bộ tập trung trên lƣới Euclidean.
Khi đó li có tọa độ ( li1, li2) và rj đƣợc đặt tại ( rj1, rj2).
Yêu cầu của bài toán:
Phân bố mỗi thiết bị cuối kết nối tới một bộ tập trung duy nhất sao cho không có bộ tập trung nào bị quá tải.
* Biểu diễn trong mô hình toán học
Ký hiệu X là một ma trận nhị phân với các phần tử xij = 1 nếu thiết bị cuối i
đƣợc nối với bộ tập trung j và xij=0 nếu thiết bị cuối i không đƣợc nối với bộ tập
trung j.
cost là một ma trận các số thực mà mỗi phần tử là chi phí nối từ thiết bị cuối i đến bộ tập trung j. Bài toán đặt ra là:
Tìm X để Z(X) là cực tiểu với ∑ ∑ với 2 ràng buộc: ∑
Ràng buộc 1 đảm bảo mỗi thiết bị cuối chỉ kết nối đến một bộ tập trung
∑
* Ví dụ.
Cho 10 thiết bị cuối và 3 bộ tập trung.
Trọng số và tọa độ cho mỗi thiết bị cuối đƣợc mô tả trong sau: Số hiệu thiết bị cuối Trọng số Toạ độ
1 5 ( 54,28 ) 2 4 ( 28, 75 ) 3 4 ( 84, 44 ) 4 2 ( 67,17 ) 5 3 ( 90, 44 ) 6 1 (68, 67) 7 3 ( 24, 79 ) 8 4 (38,59) 9 5 (27,86) 10 4 (07,76)
Dung lƣợng và tọa độ cho các bộ tập trung đƣợc liệt kê trong sau:
Bộ tập trung Dung lƣợng Toạ độ
1 12 (19,76)
2 12 (50,30)
Khoảng cách giữa các thiết bị cuối và các bộ tập trung đƣợc liệt kê trong sau: Bộ tập trung Đầu cuối 1 2 3 1 59 04 59 2 09 50 06 3 72 36 70 4 76 21 76 5 79 41 77 6 49 41 46 7 05 55 01 8 25 31 25 9 12 60 08 10 12 62 16
Việc phân bố các thiết bị cuối kết nối vào các trạm với tổng chi phí là 231 đƣợc thể hiện qua hình sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2. Ứng dụng một số phƣơng pháp Heuristic giải bài toán thiết kế mạng Viễn thông
3.2.1. Sử dụn ả t uật t am lam
* Ý tƣởng
Thuật toán tham lam cho bài toán này là kết nối thiết bị cuối đến bộ tập trung gần nhất có sẵn. Đối với từng thiết bị đầu cuối, thuật toán tìm kiếm bộ tập trung là gần nhất với thiết bị cuối và kiểm tra xem bộ tập trung đó có đủ dung lƣợng để đáp ứng các yêu cầu của thiết bị cuối không.
Nếu bộ tập trung đáp ứng đƣợc, thiết bị cuối đƣợc kết nối tới tập trung này. Nếu bộ tập trung không đủ dung lƣợng cho thiết bị cuối này, thuật toán tìm bộ tập trung gần nhất tiếp theo và thực hiện đánh giá tƣơng tự.
Quá trình này đƣợc lặp đi lặp lại cho đến khi mọi thiết bị cuối đƣợc kết nối vào các bộ tập trung. Nếu tổng dung lƣợng của các bộ tập trung không đáp ứng đƣợc yêu cầu về tổng dung lƣợng của mọi thiết bị cuối thì sẽ không có lời giải cho bài toán.
* Dữ liệu vào
Các thiết bị đầu cuối: l1, l2, .., ln Với nhu cầu trọng số là: w1, w2, .., wn
Các bộ tập trung: r1, r2, .., rm
Với dung lƣợng của các bộ tập trung là: p1, p2, .., pm Chi phí là: costi j với i = , j =
Bài toán: Xác định xi j
Thiết bị đầu cuối i nối với bộ tập trung j
{ ó ế ố ô ế ố
* Dữ liệu ra
Lời giải cho xi j ( i = ; j = )
*Thuật toán
{ for mỗi thiết bị cuối đƣợc chọn li
{ xác định costi j, khoảng cách từ li đến rj
với rj là bộ tập trung gần nhất với thiết bị cuối li
kết nối thiết bị cuối li cho bộ tập trung rj
} }
* Thử Nghiệm: Tiến hành thử nghiệm với ba bộ dữ liệu
- Bộ dữ liệu thứ nhất:
+ Thiết bị đầu cuối là: l1, l2, l3, l4 , l5, l6, l7, l8, l9
+ Trọng số của thiết bị đầu cuối là: 9 12 4 1 23 10 6 2 5 + Các bộ tập trung là: r1, r2, r4, r4
+ Dung lƣợng của các bộ tập trung là: 79 35 84 42
+ Chi phí kết nối giữa 1 thiết bị đầu cuối đến 1 bộ tập trung đƣợc liệt kê trong bảng sau: Đầu cuối Bộ tập trung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 71 53 58 29 30 77 1 76 81 2 71 5 41 86 79 37 96 87 6 3 95 36 52 77 5 59 47 30 62 4 65 26 28 83 82 59 99 91 23
Sau khi chạy chƣơng trình ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
Hình 3.2. Thử nghiệm giải thuật Tham lam với bộ dữ liệu thứ nhất
Tổng chi phí: Việc phân bố các thiết bị đầu cuối vào các bộ tập trung với tổng chi phí là 206 đƣợc thể hiện nhƣ hình trên. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Với bộ dữ liệu thứ 2:
+ Thiết bị đầu cuối là: l1, l2, l3, l4 , l5, l6, l7, l8, l9, l10, l11, l12
+ Trọng số của thiết bị đầu cuối là: 9 2 8 9 12 4 1 23 10 6 2 5 + Các bộ tập trung là: r1, r2, r4, r4, r5, r6
+ Dung lƣợng của các bộ tập trung là: 35 84 42 95 63 48
+ Chi phí kết nối giữa 1 thiết bị đầu cuối đến 1 bộ tập trung đƣợc liệt kê trong bảng sau:
Đầu cuối Bộ tập trung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 71 53 58 29 30 77 1 76 81 71 5 41 2 86 79 37 96 87 6 95 36 52 77 5 59 3 47 30 62 65 26 28 83 82 59 99 91 23 4 70 98 24 53 11 100 68 2 58 10 10 80 5 28 5 30 38 30 85 98 40 28 16 16 65 6 41 41 71 33 63 21 19 58 8 46 91 26 Sau khi chạy chƣơng trình ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
Hình 3.3. Thử nghiệm giải thuật Tham lam với bộ dữ liệu thứ hai
Tổng chi phí: Việc phân bố các thiết bị đầu cuối vào các bộ tập trung với tổng chi phí là 152 đƣợc thể hiện nhƣ hình trên:
- Với bộ dữ liệu thứ 3:
+ Trọng số của thiết bị đầu cuối là:
3 5 7 9 2 8 9 12 4 1 23 10 6 2 5 + Các bộ tập trung là: r1, r2, r4, r4, r5, r6, r7, r8
+ Dung lƣợng của các bộ tập trung là: 50 79 35 84 42 95 63 48 + Chi phí kết nối giữa 1 thiết bị đầu cuối đến 1 bộ tập trung đƣợc liệt kê trong bảng sau: Đầu cuối Bộ tập trung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 71 53 58 29 30 77 1 76 81 71 5 41 86 79 37 2 96 87 6 95 36 52 77 5 59 47 30 62 65 26 28 3 83 82 59 99 91 23 70 98 24 53 11 100 68 2 58 4 10 10 80 28 5 30 38 30 95 98 40 28 16 16 65 5 41 41 71 33 63 21 19 58 8 46 91 26 79 38 29 6 92 63 63 43 10 56 69 91 83 2 54 92 43 68 50 7 51 46 35 40 27 6 24 98 6 39 36 49 16 47 26 8 63 54 16 94 65 51 39 11 78 46 75 60 83 2 21
Sau khi chạy chƣơng trình ta thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
Hình 3.4. Thử nghiệm giải thuật Tham lam với bộ dữ liệu thứ ba
Tổng chi phí: Việc phân bố các thiết bị đầu cuối vào các bộ tập trung với tổng chi phí là 149 đƣợc thể hiện nhƣ hình trên.
* Nhận xét:
Các thuật toán tham lam có thể không tìm ra một giải pháp khả thi nếu:
- Tổng dung lƣợng tập trung ít hơn so với yêu cầu tổng công suất thiết bị cuối. - Không có một giải pháp khả thi cho các trƣờng hợp đặc biệt của bài toán hoặc thuật toán bỏ lỡ các giải pháp khả thi.
3.2.2. Sử dụn ả t uật d truyền
* Ý tƣởng
Áp dụng giải thuật di truyền theo một cách đơn giản. Dùng các nhiễm sắc thể đơn giản để biểu diễn các thiết bị cuối và các bộ tập trung. Toán tử lai chéo và đột biến đƣợc dùng phối hợp để tạo ra thế hệ con. Phép chọn tuân theo quy tắc bánh xe để chọn các các thể bố mẹ cho lần sinh tiếp theo.
Mỗi thiết bị cuối đƣợc biểu diễn bằng một dãy nhị phân gồm 16 bit. Mỗi bộ tập trung đƣợc biểu diễn bằng 1 dãy nhị phân gồm 8 bit.
Mỗi gen đƣợc biểu diến dƣới dạng: Nếu có n thiết bị cuối thì dùng n đoạn thông tin. 16 bit thể hiện số hiệu của thiết bị cuối + 8 bit thể hiện số hiệu của bộ tập trung nối với thiết bị cuối thể hiện ở trƣớc.
Dùng phép lai, đột biến để sinh ra các thế hệ con. Kiểm tra các ràng buộc của bài toán trên các các thể mới sinh ra và giá trị chi phí tƣơng ứng. Dùng phép chọn