Nghiên cứu phương pháp xác định trễ gói ip trong mạng truyền tải thế hệ mới Xem đầy đủ: https://1drv.ms/f/s!AnR3XNNgwgZpnXYvl2yaABOb4V3K?e=j57cfi

1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
_____ __
Đào Ngọc Lâm
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
TRỄ GÓI IP TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI
THẾ HỆ MỚI
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
Hà Nội - 2014

2. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
_____ __
Đào Ngọc Lâm
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
TRỄ GÓI IP TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI
THẾ HỆ MỚI
Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
Mã số: 62.52.70.05
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. LÊ HỮU LẬP
2. PGS.TS. LÊ NHẬT THĂNG
Hà Nội - 2013

3. - i-
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT………………..………vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...…………………………………………ix
DANG MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ……………...……………………...x
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ........................................................... 6
1.1 GIỚI THIỆU...............................................................................................6
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU......................................................................6
1.2.1 Hướng nghiên cứu về phương pháp đo và quan trắc trễ gói IP ........6
1.2.2 Hướng nghiên cứu về phương pháp mô hình hóa các đặc trưng của
trễ gói IP...........................................................................................................8
1.3 PHÁT BIỂU BÀI TOÁN .........................................................................13
1.4 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .........................................13
1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ....................................................................14
1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................15
1.7 KẾT QUẢ ĐÓNG GÓP ...........................................................................16
1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.........................................................................17
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ ĐO TRỄ GÓI IP
QUA MẠNG TRUYỀN TẢI NGN................................................. 18
2.1 GIỚI THIỆU.............................................................................................18
2.2 NGN VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI NGN...................................................18
2.3 TRỄ GÓI IP..............................................................................................20
2.3.1 Khái niệm ........................................................................................20
2.3.2 Các yếu tố cấu thành trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN..........21
2.3.3 Các yếu tố tác động đến trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN.....22
2.4 MÔ HÌNH TOÁN XÁC ĐỊNH SỐ ĐO TRỄ GÓI IP..............................24
2.4.1 Mô hình toán tổng quát xác định số đo trễ gói IP...........................24
2.4.2 Mô hình toán xác định số đo trễ gói IP có xét đến đồng bộ............24
2.5 PHƯƠNG PHÁP VÀ MÔ HÌNH ĐO XÁC ĐỊNH TRỄ GÓI IP ............28
2.5.1 Phân loại và so sánh các phương pháp đo.......................................28
2.5.2 Các nguyên tắc kỹ thuật đo trễ gói IP .............................................29
2.5.3 Các mô hình đo trễ gói IP................................................................32
2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.........................................................................34
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ TRỄ GÓI
IP QUA MẠNG TRUYỀN TẢI NGN ............................................ 35
3.1 GIỚI THIỆU.............................................................................................35

4. - ii-
3.2 XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ TRỄ GÓI IP QUA MẠNG TRUYỀN TẢI NGN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ.........................................35
3.2.1 Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận .............................................36
3.2.2 Thiết lập và lựa chọn mô hình toán ước lượng tham số phân bố....52
3.2.3 Thiết lập mô hình và điều kiện thực nghiệm đo trễ gói IP qua mạng
truyền tải lõi NGN..........................................................................................63
3.2.4 Đề xuất chọn mô hình phân bố trễ gói IP đối với lưu lượng Internet
qua mạng truyền tải lõi NGN.........................................................................69
3.3 XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ TRỄ GÓI IP QUA LIÊN MẠNG TRUYỀN TẢI
NGN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP......................................................73
3.3.1 Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận .............................................74
3.3.2 Xác định phân bố trễ gói IP toàn trình từ thành phần phân bố đều 77
3.3.3 Xác định phân bố trễ gói IP toàn trình từ thành phần phân bố
gamma chuyển dịch .......................................................................................82
3.3.4 Xác định phân bố trễ gói IP toàn trình từ thành phần phân bố Pareto
tổng quát.........................................................................................................87
3.3.5 Xác định phân bố trễ gói IP toàn trình từ thành phần hỗn hợp các
phân bố đều và Parato tổng quát ....................................................................93
3.3.6 Xác định phân bố trễ gói IP toàn trình từ các phân bố thực nghiệm...
.........................................................................................................96
3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.........................................................................96
CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG TRỄ
GÓI IP QUA MẠNG TRUYỀN TẢI NGN .................................... 97
4.1 GIỚI THIỆU.............................................................................................98
4.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÁC ĐỊNH BIẾN
ĐỘNG TRỄ GÓI IP ............................................................................................99
4.2.1 Mô hình toán tổng quát xác định biến động trễ gói IP....................99
4.2.2 Phương pháp ước lượng phân vị của hàm phân bố trễ gói IP.......102
4.3 XÁC ĐỊNH PHÂN VỊ VÀ BIẾN ĐỘNG TRỄ GÓI IP QUA LIÊN
MẠNG TRUYỀN TẢI NGN ............................................................................104
4.3.1 Phương pháp xác định ước lượng phân vị và biến động trễ gói IP.....
.......................................................................................................105
4.3.2 Phân tích và đánh giá sai số ..........................................................109
4.3.3 Khảo sát sai số của phương pháp theo mức phân vị .....................112
4.4 XÁC ĐỊNH ƯỚC LƯỢNG BIẾN ĐỘNG TRỄ GÓI IP TẠI NÚT MẠNG
TRUYỀN TẢI NGN..........................................................................................119
4.4.1 Các yếu tố gây biến động trễ đối với gói lưu lượng ưu tiên .........120

5. - iii-
4.4.2 Xác định phân vị phân bố và biến động trễ gói IP qua nút mạng
truyền tải NGN.............................................................................................121
4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4.......................................................................125
KẾT LUẬN ................................................................................... 127
DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ... 130
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................. 132
PHỤ LỤC I: CÁC MÔ HÌNH ĐO TRỄ GÓI IP TRONG MẠNG TRUYỀN
TẢI LÕI NGN...…………………................................................................140
PHỤ LỤC II: CÁC MÔ HÌNH PHÂN BỐ TRỄ GÓI IP TRONG MẠNG
TRUYỀN TẢI LÕI NGN …………………................................................142
PHỤ LỤC III: MẪU SỐ ĐO TRỄ GÓI IP TRONG MẠNG TRUYỀN TẢI
LÕI NGN …………...........................................................................……..161
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính tác giả thực hiện dưới
sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Hữu Lập và PGS.TS. Lê Nhật Thăng. Các số liệu và
kết quả trình bày trong luận án là trung thực và không được sao chép nguyên văn từ
công trình nào khác. Nội dung trích dẫn là trung thực.
Nghiên cứu sinh
Đào Ngọc Lâm

6. - iv-
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, nghiên cứu sinh xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới thầy giáo, PGS.TS. Lê
Hữu Lập và thầy giáo, PGS.TS. Lê Nhật Thăng đã quan tâm định hướng và giúp đỡ
nghiên cứu sinh hoàn thiện luận án.
Nghiên cứu sinh xin gửi lời cám ơn Ban Lãnh đạo Học viện Công nghệ Bưu
chính Viễn thông, Khoa Quốc tế và Đào tạo Sau Đại học, các thầy cô giáo tại Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và các
Trung tâm đào tạo ở trong và ngoài nước đã trang bị kiến thức nền tảng trong suốt
quá trình rèn luyện và học tập của nghiên cứu sinh.
Nghiên cứu sinh xin gửi lời cám ơn Cơ quan nơi nghiên cứu sinh đang công tác
– Trung tâm Viễn thông Khu vực 3, Công ty Viễn thông Liên tỉnh, Tập đoàn Bưu
chính Viễn thông Việt Nam - VNPT, Bộ Thông tin và Truyền thông – đã tạo điều
kiện cho nghiên cứu sinh hoàn thành quá trình học tập và nghiên cứu.
Nghiên cứu sinh xin gửi lời cám ơn các đồng nghiệp, các tác giả nghiên cứu đi
trước đã cung cấp cho nghiên cứu sinh những tài liệu tham khảo có giá trị.
Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin gửi lời cám ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và
người thân đã hỗ trợ và động viên nghiên cứu sinh trong quá trình thực hiện luận án.

7. - v-
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
KÝ HIỆU TÊN ĐẦY ĐỦ GIẢI THÍCH
δ(x) Dirac delta function Hàm xung đơn vị
Laplace transform Biến đổi Laplace
Laplace–Stieltjes transform Biến đổi Laplace–Stieltjes
 E(X) Giá trị kỳ vọng của biến ngẫu nhiên X
Mô-men thô bậc n của biến ngẫu nhiên X
Mô-men thô bậc n của hàm phân bố F
 Mô-men trung tâm bậc n của biến ngẫu
nhiên X
Mô-men trung tâm bậc n của phân bố F
mn Mô-men thực nghiệm bậc n
   Độ lệch chuẩn của biến ngẫu nhiên X
M/D/n Markov/Deterministic/n Hệ thống n server có quá trình đến Markov
và quá trình phục vụ xác định
E(X) Expected Value Giá trị kỳ vọng của biến ngẫu nhiên X
f(x) Hàm mật độ xác suất
F(x) Hàm phân bố xác suất tích lũy
Hàm gamma
P(x) Probability Xác suất xảy ra x
u(t) Unit step function Hàm nhảy bậc đơn vị
Var(X) Variance Giá trị phương sai của biến ngẫu nhiên X
CCDF Complementary
Cumulative Distribution
Function
Hàm phân bố tích lũy bù hay còn gọi là
phân bố đuôi
CDF Cumulated Distribution
Function
Hàm phân bố xác suất tích lũy

8. - vi-
CE Customer Edge Thiết bị biên mạng người sử dụng
DiffServ Differentiated Services Cơ chế phân biệt dịch vụ
ECDF Empirical Cumulated
Distribution Function
Hàm phân bố tích lũy thực nghiệm
GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu
ICMP Internet Control Message
Protocol
Giao thức truyền bản tin điều khiển
Internet
IETF Internet Engineering Task
Force
Tổ chức nghiên cứu tiêu chuẩn kỹ thuật
Internet.
IP Internet Protocol Giao thức Internet
IPTD IP Packet Transport Delay Trễ truyền tải gói IP
IPDV IP Packet Delay Variation Biến động trễ gói IP
ITU International
Telecommunications Union
Liên minh Viễn thông quốc tế
ITU-T ITU Telecommunication
Standardization Sector
Tiêu chuẩn viễn thông của liên minh Viễn
thông quốc tế
MLE Maximum Likelihood
Estimation
Ước lượng khả năng cực đại (giống nhất)
MP Measurement Point Điểm đo
MPLS Multi-Protocol Label
Switching
Chuyển mạch nhãn đa giao thức
MTU Maximum Transmission
Unit
Đơn vị truyền tin tối đa
NGN Next Generation Network Mạng thế hệ mới
NTP Network Time Protocol Giao thức định thời mạng
OWAMP One-way Active
Measurement Protocol
Giao thức đo tích cực một chiều
PE Provider Edge Thiết bị biên mạng cung cấp dịch vụ

9. - vii-
PMR Performance Measurement
Report
Chức năng báo cáo kết quả đo hiệu năng
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
PDF Probability Density Function Hàm mật độ xác suất
VNPT Vietnam Posts and
Telecommunications Group
Tập đoàn Bưu chính Viễn thông Việt Nam
WDM Wavelength-Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo bước sóng

10. - viii-
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 So sánh độ chính xác của các phương pháp ước lượng tham số..........62
Bảng 3.2 So sánh sai số các phân bố giả thuyết đối với lưu lượng Internet........70
Bảng 3.3 So sánh sai số của các mô hình phân bố cạnh tranh ............................72
Bảng 4.1.Hệ số lệch phân bố IPTD và sai số ước lượng IPDV theo phương pháp
ánh xạ hàm phân bố.................................................................................................112
Bảng 4.2 Dải giá trị mức phân vị phân bố IPTD ứng với các ngưỡng sai số....118
Bảng PL II.4.1 Các mẫu tham số phân bố gamma chuyển dịch đối với trễ gói IP
qua liên mạng truyền tải lõi NGN...........................................................................146
Bảng PL II.5.1 Các mẫu tham số phân bố Pareto tổng quát đối với trễ gói IP qua
liên mạng truyền tải lõi NGN..................................................................................151
Bảng PL III.1 Số đo trễ gói IP trên phân đoạn mạng gồm một phần tử mạng..164
Bảng PL III.2 Số đo trễ gói IP trên 01 phân đoạn mạng giữa nút lõi và biên...165
Bảng PL III.3 Số đo trễ gói IP trên phân đoạn mạng giữa hai nút lõi………...166
Bảng PL III.4 Số đo trễ gói IP toàn trình: Mẫu 1……………………………..167
Bảng PL III.5 Số đo trễ gói IP toàn trình: Mẫu 2……………………………..168

11. - ix-
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1. Kiến trúc và thành phần mạng truyền tải NGN...................................19
Hình 2.2. Mô hình xác định trễ gói IP có xét đến đồng bộ thời gian ..................25
Hình 2.3. Mô hình xác định biến động trễ gói IP có xét đến đồng bộ thời gian .26
Hình 2.4. Mô hình chọn gói xếp tầng kết hợp lấy mẫu và lọc gói .....................31
Hình 2.5. Các mô hình kiến trúc điều khiển phép đo trễ gói IP ..........................32
Hình 3.1. Hàm PDF của mô hình phân bố hỗn hợp hữu hạn các phân bố chuẩn43
Hình 3.2. Hàm PDF của mô hình phân bố hỗn hợp cắt lát các phân bố chuẩn...43
Hình 3.3. Phương pháp kiểm tra mô hình theo Kolmogorov–Smirnov ..............48
Hình 3.4 Thành phần trễ gói IP có phân bố đều..................................................52
Hình 3.5 Phân bố gamma chuyển dịch................................................................54
Hình 3.6. Phân bố Pareto tổng quát.....................................................................59
Hình 3.7 Mô hình đo xác định trễ gói IP trong mạng truyền tải lõi NGN ..........64
Hình 3.8. Điểm đo trong mạng truyền tải lõi NGN.............................................65
Hình 3.9. Chặng đo trong mạng truyền tải lõi NGN ...........................................65
Hình 3.10. Mô hình phân đoạn đo trễ gói IP qua liên mạng truyền tải NGN ....66
Hình 3.11. Mô hình điều khiển gói dò thích ứng để đo trễ gói IP.......................68
Hình 3.12 Phân bố trễ gói IP lưu lượng Internet trong mạng truyền tải lõi NGN
...................................................................................................................................71
Hình 4.1. Biến động trễ gói IP giữa hai điểm đo...............................................100
Hình 4.2 Phương pháp ánh xạ hàm về phân bố Gauss chuẩn tắc......................102
Hình 4.3. Kết quả thống kê mẫu IPTD trong một phân đoạn mạng..................114
Hình 4.4. Phân bố xác suất IPTD thực nghiệm .................................................114
Hình 4.5. Phân bố tích lũy IPTD thực nghiệm ..................................................115

12. - x-
Hình 4.6. Kết quả tính toán IPDV toàn trình qua 03 phân đoạn mạng .............116
Hình 4.7. Sai số của phương pháp ánh xạ hàm phân bố (ITU-T) so với phương
pháp tích chập .........................................................................................................117
Hình 4.8. Trễ hàng đợi gây ra do gói nhạy với biến động trễ ...........................121
Hình 4.9. Phân bố trễ gói IP ưu tiên qua nút mạng đa dịch vụ..........................122
Hình PL I.1.1 Mô hình đồng bộ để đo trễ gói IP trong NGN............................140
Hình PL I.2.1 Kiến trúc đo trễ gói IP trong NGN theo kiểu phân tán có liên kết
.................................................................................................................................140
Hình PL I.2.2 Kiến trúc đo trễ gói IP trong NGN theo kiểu phân tán có phân cấp
.................................................................................................................................141
Hình PL I.2.3 Kiến trúc đo trễ gói IP trong NGN theo kiểu phân tán kế cận xếp
tầng..........................................................................................................................141
Hình PL II.1.1. Phân bố trễ gói IP mang lưu lượng Internet qua mạng lõi
NGNMẫu 2............................................................................................................142
Hình PL II.1.2. Phân bố trễ gói IP mang lưu lượng Internet qua mạng lõi
NGNMẫu 3............................................................................................................143
Hình PL II.1.3 Phân bố trễ gói IP mang lưu lượng Internet qua mạng lõi
NGNMẫu 4............................................................................................................143
Hình PL II.1.4 Phân bố trễ gói IP mang lưu lượng Internet qua mạng lõi
NGNMẫu 5............................................................................................................144
Hình PL II.1.5 Phân bố trễ gói IP mang lưu lượng Internet qua mạng lõi
NGNMẫu 6............................................................................................................144
Hình PL II.2.1 Các dạng phân bố Pareto tổng quát...........................................145
Hình PL II.3.1 Phân bố trễ gói IP toàn trình tổng hợp từ các thành phần phân bố
đều...........................................................................................................................145

13. - xi-
Hình PL II.4.1 Khảo sát phân bố gamma của trễ gói IP toàn trình theo số lượng
mạng thành phần .....................................................................................................147
Hình PL II.4.2 Khảo sát phân bố gamma của trễ gói IP toàn trình theo tham số
định dạng thành phần ..............................................................................................148
Hình PL II.4.3 Khảo sát phân bố gamma của trễ gói IP toàn trình theo tham số tỉ
lệ thành phần ...........................................................................................................148
Hình PL II.4.4 Khảo sát phân bố gamma của trễ gói IP toàn trình theo tham số
định vị thành phần...................................................................................................149
Hình PL II.4.5 Khảo sát phân bố gamma của trễ gói IP toàn trình theo các tham
số phân bố trễ thành phần – Mẫu 5 .........................................................................149
Hình PL II.4.6 Khảo sát phân bố gamma của trễ gói IP toàn trình theo các tham
số phân bố trễ thành phần – Mẫu 6 ........................................................................150
Hình PL II.5.1. Khảo sát phân bố Pareto tổng quát của trễ gói IP toàn trình theo
số lượng mạng thành phần ......................................................................................152
Hình PL II.5.2. Khảo sát phân bố Pareto tổng quát của trễ gói IP toàn trình theo
tham số định dạng thành phần.................................................................................152
Hình PL II.5.3. Khảo sát phân bố Pareto tổng quát của trễ gói IP toàn trình theo
tham số tỉ lệ thành phần ..........................................................................................153
Hình PL II.5.4. Khảo sát phân bố trễ gói IP toàn trình theo tham số định vị thành
phần.........................................................................................................................153
Hình PL II.5.5. Khảo sát phân bố Pareto tổng quát của trễ gói toàn trình theo các
tham số phân bố trễ thành phần – Mẫu 5 ...............................................................154
Hình PL II.5.6 Khảo sát phân bố Pareto tổng quát của trễ gói toàn trình theo các
tham số phân bố trễ thành phần – Mẫu 6 ...............................................................154
Hình PL II.6.1. IPTD và IPDV lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN Mẫu 2
.................................................................................................................................155

14. - xii-
Hình PL II.6.2. IPTD và IPDV lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN Mẫu 3
.................................................................................................................................156
Hình PL II.6.3. IPTD và IPDV lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN Mẫu 4
.................................................................................................................................157
Hình PL II.6.4. IPTD và IPDV lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN Mẫu 5
.................................................................................................................................158
Hình PL II.6.5. IPTD và IPDV lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN Mẫu 6
.................................................................................................................................159
Hình PL II.6.6. IPTD và IPDV lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN Mẫu 7
.................................................................................................................................160

15. -1-
MỞ ĐẦU
i) Bối cảnh, lý do lựa chọn và sự cần thiết của đề tài luận án
Trong xu thế phát triển và hội tụ công nghệ viễn thông và công nghệ thông tin,
mạng thế hệ mới (NGN) được hình thành nhằm đáp ứng nhu cầu đang bùng nổ các
loại hình dịch vụ đa phương tiện băng thông rộng, đặc biệt là các loại hình dịch vụ
trên Internet. NGN là môi trường truyền thông trong đó các thành phần chức năng
được kết nối bởi hạ tầng mạng truyền tải lõi băng rộng dựa trên công nghệ mạng IP
(Internet Protocol) hợp nhất theo cơ chế phân biệt dịch vụ (DiffServ). Mạng truyền
tải lõi NGN là nơi tập trung lưu lượng gói tin IP (gọi tắt là gói IP) xuất phát từ các
ứng dụng và thành phần mạng khác nhau. Với yêu cầu ngày càng cao của người sử
dụng dịch vụ cùng với mục tiêu chia sẻ tối ưu cơ sở hạ tầng mạng dùng chung, chất
lượng dịch vụ (QoS) phụ thuộc rất nhiều vào hiệu năng mạng mà trong đó trễ gói IP
là một trong các tiêu chí chính và quan trọng, không thể thiếu được khi xét đến
mạng truyền tải NGN. Trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN là yếu tố có ý nghĩa
và tính chất quyết định chất lượng dịch vụ đặc biệt là các dịch vụ tương tác thời
gian thực như thoại và video qua IP (VoIP, V2
IP), truyền hình qua IP (IPTV), hội
nghị truyền hình, video theo yêu cầu (VoD), radio/TV qua Internet, trò chơi trực
tuyến được xử lý và truyền tải qua cơ sở hạ tầng mạng chia sẻ tài nguyên chung. Trễ
gói dẫn đến hiện tượng tiếng vọng, thông tin rời rạc, gián đoạn hoặc mất kết nối
phiên hay cuộc gọi. Biến động trễ gói gây quá tải bộ đệm và gây mất thông tin, giật
hình ảnh, âm thanh hoặc rỗng bộ đệm dẫn đến đứng hình ảnh, âm thanh. Ngoài ra,
trễ gói còn tác động đến các tiêu chí hiệu năng khác như tỉ lệ tổn thất gói tin do
chúng sẽ bị hủy khi trễ vượt quá ngưỡng cho phép. Vì vậy, việc xác định trễ gói IP
cùng với các tham số đo hiệu năng khác trong môi trường mạng truyền tải NGN là
cần thiết.
Trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN đã và đang được các tổ chức và các nhà
khoa học tập trung nghiên cứu, nhưng cho đến nay còn nhiều điểm tồn tại và còn

16. -2-
nhiều vấn đề mở vẫn đang được tranh luận. Đây là một trong những vấn đề có tính
thời sự và cấp thiết cần nghiên cứu trong giai đoạn phát triển và hoàn thiện mạng
truyền tải lưu lượng băng rộng đa dịch vụ đang diễn ra sôi động trên toàn cầu.
ii) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là phương pháp xác định trễ gói IP cùng với các đặc trưng
thống kê của nó.
Phạm vi nghiên cứu được giới hạn cụ thể như sau:
 Trễ gói IP một chiều được xét trong phạm vi mạng truyền tải lõi NGN.
 Các đặc trưng thống kê liên quan đến trễ gói IP được xét đến bao gồm biến
động trễ và phân bố trễ xét trong miền thời gian.
iii) Mục đích, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu là giải quyết các bài toán khoa học và thực tiễn như lựa
chọn phương pháp đo, ước lượng và tổng hợp trễ gói IP, phân tích các đặc trưng trễ
gói, so sánh hiệu năng mạng về phương diện trễ gói tin, để từ đó đánh giá mức độ
hiệu quả sử dụng mạng. Kết quả nghiên cứu được sử dụng làm cơ sở cho việc
nghiên cứu các giải pháp giảm thiểu trễ gói tin nhằm đảm bảo cam kết về chất
lượng mạng và dịch vụ như lựa chọn giải pháp công nghệ, kỹ thuật điều khiển định
tuyến và truyền tải lưu lượng phù hợp; thiết kế, phát triển, quy hoạch, tối ưu hóa tài
nguyên nhằm cải thiện hiệu năng mạng và nâng cao chất lượng dịch vụ viễn thông.
Các phương pháp tổng hợp trễ gói IP toàn trình từ trễ gói thành phần cho phép
đánh giá trễ gói một cách linh hoạt và giảm thiểu chi phí liên quan đến phép đo trực
tiếp. Các phương pháp ước lượng tham số phân bố giúp đơn giản hóa mô hình toán,
giảm thiểu chi phí do độ phức tạp tính toán và thông tin thu thập không đầy đủ.
Các kết quả lý thuyết và thực nghiệm đạt được có ý nghĩa khoa học và thực tiễn
nhất định như sau:
 Các kết quả nghiên cứu lý thuyết góp phần bổ sung, phát triển nhằm hoàn
thiện phương pháp luận và cơ sở lý thuyết mô hình hóa, khoa học đo lường.

17. -3-
 Các kết quả nghiên cứu thực tế góp phần tạo ra mối liên kết cũng như ứng
dụng lý luận khoa học vào thực tiễn quản lý, khai thác và đầu tư phát triển
mạng.
iv) Bố cục luận án
Các nội dung chính của luận án được trình bày trong phần mở đầu, bốn chương
nội dung, phần kết luận và phụ lục, trong đó một số kết quả nghiên cứu đã được
công bố trong 07 bài báo khoa học đăng tải trên các tạp chí chuyên ngành cũng như
các báo cáo chuyên đề và bài viết tham gia hội nghị trong nước và quốc tế được liệt
kê ở phần danh mục các công trình nghiên cứu ở cuối luận án.
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN: Chương 1 trình bày tổng quan về vấn đề nghiên
cứu bao gồm tổng kết, hệ thống hóa, phân tích, đánh giá tình hình và các công trình
nghiên cứu có liên quan. Trên cơ sở đó, các vấn đề tồn tại cần tập trung nghiên cứu
được xác định làm cơ sở cho việc dẫn nhập bài toán, xác định mục tiêu, nhiệm vụ,
nội dung và phương pháp nghiên cứu. Cuối cùng là tổng kết các kết quả đóng góp
mới của luận án.
CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ ĐO TRỄ GÓI IP QUA
MẠNG TRUYỀN TẢI NGN: Chương 2 trình bày các cơ sở lý luận và lý thuyết nền
tảng liên quan đến vấn đề nghiên cứu như mạng truyền tải NGN (mục 2.2) và trễ
gói IP (mục 2.3), tổng kết một cách hệ thống các phương pháp và mô hình xác định
số đo trễ gói IP qua mạng truyền tải NGN bằng toán học (mục 2.4) và thực nghiệm
(mục 2.5).
CHƯƠNG 3 – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ TRỄ GÓI IP QUA
MẠNG TRUYỀN TẢI NGN: Chương 3 trình bày phương pháp ước lượng tham số
(mục 3.2) và phương pháp tổng hợp hàm để xác định phân bố trễ gói IP qua mạng
truyền tải NGN (mục 3.3).
Cơ sở lý thuyết cho phương pháp ước lượng tham số bao gồm mô hình phân bố
xác suất (mục 3.2.1.1), lý thuyết ước lượng tham số phân bố (mục 3.2.1.2), phương
pháp luận thống kê kiểm tra sự phù hợp của mô hình và đánh giá mức độ sai số của

18. -4-
mô hình (mục 3.2.1.3). Trên cơ sở đó, các mô hình toán ước lượng tham số cho các
phân bố điển hình có liên quan như phân bố đều, phân bố gamma chuyển dịch và
phân bố Pareto tổng quát được thiết lập (mục 3.2.2). Các phương pháp ước lượng
tham số theo mô-men và theo hàm khả năng cực đại (MLE) được phân tích, so sánh
và mô phỏng đối với các phân bố điển hình để lựa chọn phương pháp thích hợp
(mục 3.2.2.4). Tiếp theo, mô hình mạng và các điều kiện thực nghiệm để xác định
số đo trễ gói IP cho toàn bộ nghiên cứu được đề xuất (mục 3.2.3). Từ đó, mô hình
phân bố trễ gói lưu lượng Internet trên các phân đoạn mạng truyền tải lõi NGN
được nghiên cứu để lựa chọn từ các mô hình cạnh tranh giả thuyết trên cơ sở phân
tích các số đo thống kê thực nghiệm và vận dụng phương pháp ước lượng tham số,
phương pháp lựa chọn và đánh giá sai số mô hình phân bố (mục 3.2.4).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận tổng hợp hàm phân bố và các đặc trưng
thống kê của biến ngẫu nhiên tổng được giới thiệu (mục 3.3.1). Trên cơ sở đó, các
mô hình toán phân bố trễ gói IP mang lưu lượng Internet qua liên mạng truyền tải
NGN được tổng hợp từ các phân bố trễ gói IP thành phần (các mục 3.3.2, 3.3.3,
3.3.4 và 3.3.5). Từ đó, các quan hệ tham số và quy luật phụ thuộc của tham số và
mô-men phân bố trễ gói IP toàn trình vào các tham số phân bố trễ gói IP thành phần
cũng đã được phân tích và đánh giá.
CHƯƠNG 4 – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG TRỄ GÓI IP QUA
MẠNG TRUYỀN TẢI NGN: Chương 4 trình bày phương pháp xác định biến động
trễ gói IP qua liên mạng truyền tải NGN trên cơ sở phương pháp ước lượng phân vị
phân bố trễ gói IP. Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận bao gồm mô hình toán xác
định biến động trễ (mục 4.2.1) và phương pháp ánh xạ hàm phân bố về dạng chuẩn
tắc (mục 4.2.2) được vận dụng vào hai bài toán điển hình như sau:
(1) Bài toán xác định biến động trễ gói IP toàn trình từ các mô-men phân bố trễ
gói IP trên các phân đoạn mạng thành phần, áp dụng đối với trường hợp lưu lượng
đa dịch vụ truyền tải qua mạng lõi NGN (mục 4.3). Bài toán được giải quyết dựa
trên phép ánh xạ hàm phân bố gần đúng và phép tích chập phân bố thực nghiệm để
xác định mức phân vị của phân bố trễ gói IP. Sai số của kết quả có được từ hai

19. -5-
phương pháp được phân tích, so sánh và khảo sát theo sự biến thiên của mức phân
vị làm cơ sở cho việc lựa chọn mức phân vị phù hợp áp dụng để xác định biến động
trễ gói IP đối với lưu lượng đa dịch vụ truyền tải qua mạng lõi NGN.
(2) Bài toán xác định biến động trễ gói IP qua nút mạng truyền tải NGN có
chính sách xử lý phân biệt dịch vụ đối với lưu lượng đa dịch vụ (mục 4.4). Bài toán
được giải quyết dựa trên cơ sở phương pháp ánh xạ hàm phân bố trong trường hợp
phân bố tổng quát và hai trường hợp phân bố giới hạn ở các biên. Ngoài ra, các yếu
tố và tiến trình gây biến động trễ gói IP qua nút mạng truyền tải NGN đa dịch vụ
cũng được phân tích cả về định tính lẫn định lượng.
Phụ lục I – Các mô hình đo trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN: minh họa các
mô hình đo trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN đề cập ở chương 2
Phụ lục II – Các mô hình phân bố trễ gói IP trong mạng truyền tải lõi NGN:
minh họa dữ liệu phân bố thực nghiệm, các kết quả ước lượng tham số và tổng hợp
hàm phân bố trễ gói IP điển hình đối với lưu lượng Internet trong mạng truyền tải
lõi NGN đề cập ở chương 3; dữ liệu phân bố thực nghiệm, kết quả ước lượng biến
động trễ và sự phụ thuộc của sai số ước lượng theo mức phân vị của phân bố trễ gói
IP đối với lưu lượng đa dịch vụ qua liên mạng truyền tải NGN đề cập ở chương 4.
Phụ lục III – Các mẫu số liệu đo trễ gói IP trong mạng truyền tải lõi NGN: minh
họa một số mẫu dữ liệu số đo trễ gói IP qua phần tử mạng, phân đoạn mạng và toàn
trình.

20. -6-
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU
Chương 1 trình bày tổng kết tình hình nghiên cứu, xác định mục tiêu, nhiệm vụ,
tóm tắt nội dung nghiên cứu và các kết quả đóng góp chính của luận án.
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
Vấn đề xác định trễ gói IP đã và đang được các tổ chức và các nhà khoa học
nghiên cứu khá rộng rãi. Các nghiên cứu có liên quan mật thiết đến đề tài luận án có
thể được tổng kết một cách hệ thống theo hai hướng chính như sau:
 Hướng nghiên cứu về phương pháp đo và quan trắc trễ gói IP.
 Hướng nghiên cứu về phương pháp mô hình hóa các đặc trưng của trễ gói IP.
1.2.1 Hướng nghiên cứu về phương pháp đo và quan trắc trễ gói IP
Có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến phương pháp hoặc quan trắc để
xác định trễ gói IP trong môi trường mạng Internet truyền thống [42], [43], [46],
[58], [61], [67], [68], [76], [87]. Đa số phép đo dựa trên thông tin mào đầu của gói
tin hay gói dò được hỗ trợ bởi các giao thức như ICMP, TCP, UDP [42], [43], [67].
Ứng dụng kinh điển, phổ biến và đơn giản là thủ tục ping và traceroute được hỗ trợ
bởi hầu hết các hệ điều hành. Tuy nhiên, các nhà quản lý có xu hướng áp đặt chính
sách chặn, khống chế tốc độ hoặc thiết lập mức độ ưu tiên xử lý thấp đối với loại
gói tin này để đảm bảo an toàn và tránh quá tải mạng. Hơn nữa, các ứng dụng này
chỉ đo được trễ khứ hồi toàn trình. Vì vậy, thông tin mà gói ICMP mang lại thường
không phản ánh đúng trễ gói qua mạng. Gói dò UDP hỗ trợ việc xác định trễ gói
một chiều và thích hợp đối với lưu lượng thời gian thực. Gói dò này có ưu điểm là
đơn giản, kích thước bé nhưng nhược điểm là không đảm bảo tin cậy. Gói dò TCP
có thể sử dụng để xác định trễ gói một chiều (gói SYN) hoặc khứ hồi (cặp gói SYN

21. -7-
và SYN-ACK). Việc tạo các gói dò này khá đơn giản, tuy nhiên trễ xử lý bởi giao
thức TCP lớn tại đầu cuối nên không sử dụng được để xác định trễ gói. Nhược điểm
khác là chuỗi các gói dò có thể bị hủy bởi các máy chủ vì chúng có thể bị xem như
là gói tấn công mạng. Một số công cụ hỗ trợ thu thập định kỳ các số liệu thống kê
tình trạng truyền gói và lưu vào cơ sở dữ liệu quản lý (MIB) của thiết bị, sau đó
được truy xuất về hệ thống trung tâm qua giao thức quản lý mạng đơn giản (SNMP)
hoặc giao thức điều khiển luồng lưu lượng (SCTP) như ứng dụng Netflow của
Cisco, Jflow của Juniper, NetStream của 3Com/H3C và Huawei, Cflow của Alcatel-
Lucent [25], [29] .v.v. Ngoài việc tận dụng các giao thức sẵn có, một số các giao
thức chuẩn hóa đã được xây dựng riêng cho mục đích xác định trễ gói như
OWAMP (One-way Active Measurement Protocol) và TWAMP (Two-way Active
Measurement Protocol) của IETF [37], [77]. Điểm hạn chế của OWAMP và
TWAMP là chiếm dụng nhiều tài nguyên mạng như băng thông, dung lượng nhớ và
tải xử lý [77]. Ngoài ra, các giao thức này được thiết kế cho mạng truyền tải IP
thuần túy mà chưa xét đến các yếu tố của mạng truyền tải NGN.
Phương pháp đo xác định trễ gói IP được các tổ chức nghiên cứu ITU-T và IETF
đề cập đến ([4], [31], [43], [44], [45], [51], [68]). Phương pháp luận và khung tham
chiếu chung cho việc xác định trễ gói IP được đề cập đến trong các nghiên cứu
[43], [44], [68]. Phương pháp đo xác định trễ gói IP trong NGN cũng được đề cập
trong nghiên cứu [51] nhưng cũng chỉ dừng lại ở khung lý thuyết tổng quát. Các
nghiên cứu khác phát triển vấn đề sâu hơn cũng chỉ tập trung vào mạng IP và
Internet truyền thống nhưng chưa đưa ra các mô hình đo cụ thể phù hợp với các đặc
trưng của từng miền mạng đặc thù nói riêng, đặc biệt là mạng truyền tải lõi. Mặt
khác, yêu cầu đặt ra đối với môi trường truyền tải NGN là khả năng phân biệt trễ
gói IP theo các thành phần phân lớp lưu lượng dịch vụ khác nhau cũng chưa được
đề cập đầy đủ và giải quyết trọn vẹn.
Tóm lại, tuy đã có khá nhiều công trình nghiên cứu về phương pháp đo xác định
trễ gói IP nói chung, nhưng vấn đề trễ gói IP vẫn còn đang là hướng mở cần được

22. -8-
tiếp tục nghiên cứu đặc biệt là phương pháp thực nghiệm đo xác định trễ gói IP
trong NGN.
Đặc trưng trễ gói IP qua mạng có thể được xác định dựa trên phép đo trực tiếp
trễ toàn trình [10], [27], [38], [43], [67], [70], [72]. Tuy nhiên, trong thực tế có
nhiều trường hợp không thể đo xác định trực tiếp trên lộ trình truyền tải qua nhiều
miền mạng thuộc các nhà cung cấp mạng với các chính sách quản trị khác nhau
hoặc trường hợp gói tin được định tuyến động qua nhiều phân đoạn mạng khác
nhau. Khi đó, cần vận dụng phương pháp ước lượng tham số và tổng hợp hàm phân
bố từ kết quả đo trễ từng phần để xác định trễ toàn trình một cách linh hoạt và giảm
thiểu chi phí liên quan đến phép đo và tác động đến lưu lượng đang khai thác. Vấn
đề này sẽ được giải quyết theo hướng nghiên cứu thứ hai tiếp theo sau đây.
1.2.2 Hướng nghiên cứu về phương pháp mô hình hóa các đặc trưng
của trễ gói IP
Đối với hướng nghiên cứu mô hình hóa các đặc trưng của trễ gói IP, có thể phân
biệt các nhóm vấn đề cụ thể như sau: xác định các đại lượng và tham số phân bố trễ
gói, phương pháp và mô hình toán ước lượng tham số và tổng hợp hàm phân bố,
phương pháp đánh giá sự phù hợp hay sai số của mô hình phân bố trễ gói IP.
Các vấn đề cơ bản liên quan đến nguyên tắc xác định các đại lượng trễ gói IP
được đề cập đến trong các nghiên cứu [4], [5], [31], [44], [45], [47], [68]. Trong
trường hợp số đo thống kê thu thập được không đầy đủ thì có thể vận dụng phương
pháp ước lượng [1] để xác định các đại lượng đặc trưng. Tuy nhiên, độ tin cậy và độ
chính xác không chỉ phụ thuộc vào mẫu dữ liệu mà còn phụ thuộc vào phương pháp
tính toán ước lượng.
Các nghiên cứu [25], [26] cho thấy rằng trễ gói IP qua mạng có thể phân tích
thành các thành phần xác định và ngẫu nhiên. Thành phần trễ gói IP qua các kết nối
hay môi trường lan truyền vật lý thông thường là đại lượng xác định phụ thuộc chủ
yếu vào khoảng cách và thuộc tính của kênh truyền thông tin. Trong khi đó, trễ gói

23. -9-
IP qua các nút mạng là một đại lượng ngẫu nhiên phụ thuộc vào tiến trình xử lý,
dung lượng kết nối và tình trạng lưu lượng. Phân bố xác suất trong miền thời gian
của trễ gói IP trong một số điều kiện nhất định có thể biểu diễn gần đúng bởi các
hàm toán học tường minh.
Các nghiên cứu về trễ gói IP trong các phần tử mạng như bộ định tuyến (router)
[27], [28], [65] cho thấy chúng có đặc trưng phân bố đáng kể ở phần đuôi (heavy-
tailed), có thể được mô hình hóa gần đúng bởi phân bố đơn hay hỗn hợp của phân
bố kép. Thành phần trễ của tiến trình xử lý có thể được mô hình hóa bởi phân bố
chuẩn tắc đối với một router hay chuẩn tắc lệch đối với một chuỗi các router. Thành
phần trễ trong hàng đợi có thể được mô hình hóa bởi hỗn hợp của phân bố Gauss ở
phần thân và phân bố Weibull ở phần đuôi. Thành phần trễ phục vụ có thể được mô
hình hóa bởi phân bố Pareto tổng quát. Trễ gói một chiều qua cả router đối với một
luồng gói cũng có thể được mô hình hóa bởi phân bố Pareto tổng quát và đối với
nhiều luồng gói có thể được mô hình hóa bởi cặp phân bố Pareto tổng quát ứng với
phần thân và phần đuôi. Nghiên cứu trễ gói IP đối với lưu lượng Internet [40] cũng
cho thấy thành phần trễ xử lý trong router có thể biểu diễn một cách gần đúng bởi
tổng các phân bố đối xứng chuẩn tắc.
Kết quả tổng kết các nghiên cứu về trễ gói IP một chiều giữa các thiết bị đầu
cuối qua đường truyền cố định trong mạng Internet cho thấy phân bố trễ gói IP
trong mạng có một trong các dạng như sau:
 Phần lớn trễ gói IP có phân bố tựa gamma với phần đuôi tuân theo luật phân
mũ (subexponential) [20], [24], [64].
 Một số trường hợp có phân bố tựa gamma với đuôi dao động theo hàm Gauss
hoặc xung tam giác [20], phân bố tựa gamma kép [20], phân bố Pareto [65],
phân bố Lognormal [38],
 Một vài trường hợp có phân bố mũ hay Weibull nhưng độ chính xác rất kém
[40].

24. -10-
 Một số ít trường hợp có phân bố với đỉnh ngẫu nhiên hay tựa nhiễu trắng
[20] hoặc có thể biểu diễn gần đúng bởi phân bố đều.
Kết quả nghiên cứu trễ gói khứ hồi trên một số phân đoạn mạng Internet [64]
cho thấy trễ gói IP có phân bố tựa gamma khi phạm vi thời gian quan sát lưu lượng
là hàng giờ.
Dạng phân bố còn thay đổi phụ thuộc vào tốc độ đường truyền, điển hình như
phân bố gamma khi tốc độ thấp và phân bố Pareto khi tốc độ tăng cao [38]. Giá trị
các tham số phân bố của trễ gói IP qua mạng phụ thuộc vào tải lưu lượng, dung
lượng và năng lực xử lý của phân đoạn mạng, đường truyền hoặc nút mạng, phạm
vi mạng vùng hay mạng lõi và thời gian trong ngày [26]. Tuy nhiên nhìn chung, các
bài toán xác định phân bố trễ gói IP vẫn còn rời rạc, nhiều mô hình khác nhau được
đưa ra để tranh luận, chưa có sự thống nhất hoàn toàn, mô hình toán chưa được
phân tích và tổng kết một cách có hệ thống cũng như chưa có kết quả công bố chính
thức về phân bố trễ gói trong môi trường mạng truyền tải NGN.
Phương pháp tổng hợp hàm phân bố trễ gói IP có thể áp dụng đối với các trường
hợp tham số phân bố trễ gói IP thành phần có thể mô hình hóa được bởi các hàm
toán học đơn giản. Trong khi đó, đối với trường hợp mô hình toán phức tạp, cần vận
dụng các phương pháp ánh xạ hàm, phân tích số và biến đổi gần đúng. Ngược lại,
nếu không thể mô hình hóa tham số phân bố bởi hàm toán học tường minh hoặc liên
tục thì thông thường phải vận dụng phương pháp biểu diễn và tổng hợp hàm phân
bố trên cơ sở mẫu dữ liệu đo thực nghiệm trễ gói IP. Tuy nhiên, trong thực tế mẫu
dữ liệu đo thống kê chi tiết thường không được chia sẻ giữa các nhà quản trị mạng
và phương pháp hàm phân bố thực nghiệm cũng không hiệu quả do mức độ phức
tạp và chi phí tính toán cao. Vấn đề đặt ra là cần vận dụng kết hợp các phương pháp
toán học và đưa vào các điều kiện giả thuyết trên cơ sở các kết quả nghiên cứu thực
nghiệm cũng như các điều kiện giới hạn của mô hình để giải quyết bài toán ở mức
độ gần đúng với sai số chấp nhận được nhưng giảm thiểu độ phức tạp sẽ mang lại
hiệu quả cao hơn. Vấn đề đáng lưu ý và cũng là thách thức khi giải quyết bài toán

25. -11-
theo hướng này là độ chính xác, độ tin cậy và độ phức tạp tính toán của phương
pháp.
Mặc dù các nghiên cứu [45], [46], [63], [68] có đề cập một cách tổng quát về
vấn đề ước lượng tham số và tổng hợp hàm phân bố trễ gói IP nhưng chưa có
nghiên cứu chuyên sâu vào các mô hình toán đối với các trường hợp cụ thể.
Bài toán xác định biến động trễ gói IP toàn trình qua nhiều phân đoạn mạng
bằng phương pháp xác định ước lượng mô-men và phân vị của phân bố IPTD được
đề cập đến trong nghiên cứu [45]. Tuy nhiên, ngoài điểm hạn chế là các đặc trưng
phân bố chưa được biểu diễn tường minh bởi mô hình toán, phương pháp này còn
có hạn chế về độ chính xác do sai số dữ liệu và sai số phép ước lượng toán học gần
đúng với các giả thuyết phân bố lý tưởng. Nghiên cứu [79] có đề cập vấn đề độ
chính xác của phương pháp ước lượng biến động trễ gói IP trong nghiên cứu [45]
nhưng chỉ mới dựa trên kết quả mô phỏng với các mô hình giả thuyết phân bố đều
và phân bố mũ, đây là các mô hình phân bố lý tưởng và có thể phù hợp với lưu
lượng thoại truyền thống. Trong khi đó, hầu hết các nghiên cứu về trễ gói IP [20],
[24], [38], [64], [65] cho thấy các mô hình phân bố giả thuyết này hầu như không
còn phù hợp với lưu lượng gói IP. Mặt khác, các tiêu chí lựa chọn miền giá trị phân
vị và ảnh hưởng của nó đến sai số của phương pháp ước lượng các tham số phân bố
trễ gói IP trong môi trường mạng truyền tải NGN chưa được đề cập và công bố
chính thức trong nghiên cứu [45] và các nghiên cứu khác có liên quan. Trong khi
đó, mức phân vị được chọn để ước lượng biến động trễ gói IP có thể ảnh hưởng rất
nhiều đến độ chính xác của kết quả trong thực tế. Đây là một trong những giả thuyết
được đặt ra và giải quyết trong luận án.
Bài toán tổng hợp hàm phân bố trễ gói IP cũng được đề cập đến trong [46], [63],
[68], [79] và các nghiên cứu khác có liên quan nhưng cũng chỉ sơ bộ dừng lại ở các
công thức lý thuyết đơn giản nên không thể hiện được đúng bản chất đặc trưng và
phân bố trễ gói IP hoặc sử dụng giả thuyết mô hình phân bố đều và phân bố mũ là
các mô hình phù hợp với lưu lượng trong mạng chuyển mạch kênh truyền thống
nhưng chưa hẳn đã phù hợp với lưu lượng gói IP trong mạng truyền tải NGN.

26. -12-
Về phương pháp đánh giá sai số của mô hình phân bố trễ gói IP, một số nghiên
cứu đã đề cập đến phương pháp luận tổng quát như phương pháp thống kê [84],
Chi-squared [54], [69], [89], Kolmogorov–Smirnov [80], Cramér–von Mises [8],
[71], Anderson–Darling [7], [8], [71], [80], [85]. Một số phương pháp đã được vận
dụng vào các bài toán thực nghiệm như [15], [30], [33], [57], [71], [80]. Tuy nhiên,
mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng và chỉ vận dụng phù hợp trong
những điều kiện nhất định. Vì vậy, cần lựa chọn phương pháp đánh giá sai số mô
hình phân bố áp dụng đối với trễ gói IP trong NGN.
Tóm lại, vấn đề liên quan đến trễ gói IP vẫn đang được các tổ chức và các nhà
khoa học nỗ lực nghiên cứu. Tuy nhiên, các tổ chức nghiên cứu về trễ gói IP cũng
chỉ mới dừng lại ở các nguyên tắc và khuyến nghị chung nên chưa thể vận dụng
ngay được trong thực tế đặc biệt là đối với mạng truyền tải NGN. Trong khi đó, đa
số các công trình nghiên cứu khác được thực hiện dựa trên mô phỏng hoặc thực
nghiệm trong môi trường mạng IP truyền thống (trước NGN) và nhìn chung cũng
chỉ dừng lại ở một vài khía cạnh chuyên sâu nhất định chứ chưa đề cập đầy đủ và có
hệ thống về đặc trưng trễ gói IP trong các mạng truyền tải NGN. Mặt khác, NGN là
môi trường mạng không đồng nhất nên trễ gói có độ bất định cao. Hơn nữa, các
mạng khác nhau về bản chất công nghệ và kiến trúc ắt hẳn có các đặc trưng trễ gói
IP khác nhau. Vì vậy, các tham số đặc trưng và phân bố trễ gói IP cần được ước
lượng từ các tập mẫu dữ liệu đo được hoặc tổng hợp từ số đo thành phần trên cơ sở
vận dụng các kỹ thuật ước lượng hoặc suy luận logic mờ.
Mặc dù đã có nhiều nỗ lực trong các nghiên cứu liên quan đến trễ gói IP nhưng
do tính phức tạp và tính mở của môi trường NGN đặc biệt là yếu tố đa dịch vụ nên
các kết quả đạt được vẫn chưa giải quyết triệt để và thỏa đáng các yêu cầu thực tiễn
đặt ra. Nhiều bài toán mở liên quan đến vấn đề nghiên cứu còn đang được tranh
luận, chưa được giải quyết một cách triệt để hoặc đang còn để mở như phương
pháp, mô hình đo thống kê trễ gói IP thực nghiệm, mô hình biểu diễn mối quan hệ
toán học giữa các tham số đặc trưng và phân bố trễ gói IP, xác định tham số và mô
hình phân bố trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN, xây dựng phương pháp đánh

27. -13-
giá sai số của mô hình, xác định các yếu tố và mức độ ảnh hưởng đến sai số nhằm
tìm giải pháp thỏa hiệp giữa các yêu cầu về độ chính xác và chi phí .v.v.
Trên cơ sở tổng kết và hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu liên quan, phân tích,
so sánh và đánh giá các ưu nhược điểm, các luận điểm còn đang được tranh luận,
phát hiện những hạn chế, tồn tại chưa được giải quyết hoặc chưa giải quyết một
cách triệt để nêu trên, một số vấn đề sẽ được lựa chọn để tập trung nghiên cứu giải
quyết sẽ được trình bày trong phần tiếp theo.
1.3 PHÁT BIỂU BÀI TOÁN
Bài toán đặt ra cần giải quyết là xác định các phương pháp và mô hình toán biểu
diễn trễ gói IP, biến động trễ, phân bố trễ và các đại lượng đặc trưng thống kê liên
quan, mối tương quan giữa trễ toàn trình với trễ trên các thành phần của mạng
truyền tải lõi NGN, đồng thời kiểm nghiệm kết quả bằng cách đánh giá sai số giữa
mô hình lý thuyết và mô hình thưc nghiệm có được từ dữ liệu đo trên mạng thực tế.
Bài toán được xét đến với điều kiện giả thuyết mạng truyền tải lõi NGN có cấu
hình đã được xác lập trước theo mô hình được khuyến nghị bởi ITU-T [50], được sử
dụng để truyền tải lưu lượng đa loại hình dịch vụ truyền thông trong điều kiện hoạt
động bình thường (không xuất hiện lỗi hay sự cố bất thường) với mức độ chiếm
dụng tài nguyên nhất định của tải lưu lượng và tải xử lý, kích thước gói, thời gian
quan sát được xác định cụ thể ở mục 3.2.3, sai số gây ra bởi các phương tiện hỗ trợ
đo thống kê trễ gói IP không đáng kể.
1.4 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu là các phương pháp và mô hình toán xác định trễ gói IP
cùng với các đặc trưng phân bố và biến động trễ gói IP trong mạng truyền tải lõi
NGN.
Các nhiệm vụ chính cần thực hiện nhằm hướng đến mục tiêu chung như sau:

28. -14-
 Tổng kết, phân tích, so sánh, đánh giá các phương pháp xác định số đo trễ
gói IP, thiết lập và phát triển mô hình đo và mô hình toán xác định trễ gói IP
qua mạng truyền tải lõi NGN.
 Xây dựng các mô hình toán ước lượng tham số phân bố trễ gói IP qua mạng
truyền tải lõi NGN từ dữ liệu thống kê thực nghiệm, đánh giá sai số giữa lý
thuyết và thực nghiệm của mô hình.
 Thiết lập các mô hình toán tổng hợp hàm phân bố trễ gói IP qua liên mạng
truyền tải NGN từ các phân bố trễ thành phần, xác định quan hệ toán và quy
luật phụ thuộc của tham số và mô-men phân bố trễ gói IP toàn trình vào các
tham số phân bố trễ gói IP thành phần.
 Xác định phương pháp và mô hình toán ước lượng biến động trễ gói IP qua
liên mạng truyền tải NGN, phân tích và đánh giá sai số, tiến hành thực
nghiệm để rút ra kết luận và khuyến nghị đối với phương pháp ước lượng
theo phân vị.
 Tổng kết, phân tích và đánh giá các yếu tố và tiến trình tác động đến biến
động trễ gói IP qua nút mạng truyền tải NGN đa dịch vụ, thiết lập được các
mô hình toán xác định biến động trễ gói IP qua nút mạng truyền tải NGN.
1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Từ các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu nêu trên, có thể xác định các nội dung
cần nghiên cứu như sau:
 Nghiên cứu cơ sở lý luận và lý thuyết nền tảng có liên quan mật thiết đến vấn
đề xác định trễ gói IP qua mạng truyền tải NGN bao gồm khái niệm, phạm
trù, mô hình và phương pháp đo, các phương pháp toán xác định, ước lượng
tham số, tổng hợp và ánh xạ hàm phân bố, tích chập, biến đổi tích phân xác
suất

29. -15-
 Tìm hiểu mạng thực tế và các điều kiện thực nghiệm liên quan đến việc xác
định số đo thống kê trễ gói IP qua mạng truyền tải NGN
 Xây dựng phương pháp xác định ước lượng tham số phân bố trễ gói IP từ dữ
liệu đo thực nghiệm và phương pháp kiểm tra thống kê để lựa chọn mô hình
phân bố khớp nhất đối với lưu lượng Internet qua mạng truyền tải lõi NGN
từ các mô hình phân bố giả thuyết cạnh tranh, đồng thời đánh giá sự phù hợp
và sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm của mô hình.
 Đưa ra phương pháp xác định tổng hợp hàm phân bố trễ gói IP toàn trình qua
liên mạng truyền tải NGN từ các phân bố trễ gói IP truyền tải qua các thành
phần mạng theo mô hình phân bố đều, phân bố gamma chuyển dịch và phân
bố Pareto tổng quát.
 Lựa chọn mức phân vị của phân bố trễ gói IP thực nghiệm để xác định biến
động trễ gói IP toàn trình từ các mô-men của phân bố trễ gói IP thực nghiệm
thành phần, áp dụng đối với lưu lượng đa dịch vụ qua mạng truyền tải lõi
NGN.
 Xây dựng phương pháp xác định biến động trễ gói IP qua nút mạng truyền
tải lõi NGN đối với lưu lượng đa dịch vụ.
1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các luận cứ lý thuyết và thực nghiệm, luận chứng logic và suy luận được vận
dụng kết hợp. Phương pháp chủ yếu và xuyên suốt trong luận án là phân tích toán
học và thống kê thực nghiệm.
 Cơ sở lý luận:
Kiến thức nền tảng và cơ sở lý luận khoa học được vận dụng thừa kế bao gồm:
- Cơ sở toán học cơ bản và toán học ứng dụng như xác suất thống kê, toán tối
ưu, phân tích số và phân tích hàm, ánh xạ hàm
- Cơ sở khoa học và kỹ thuật đo lường

30. -16-
- Cơ sở lý thuyết quá trình ngẫu nhiên, kỹ thuật lưu lượng truyền thông
- Cơ sở kiến trúc, tiêu chuẩn và công nghệ mạng truyền thông gói IP, NGN
 Phương pháp tiếp cận:
- Kết hợp các phương pháp tiếp cận lý thuyết như hệ thống - cấu trúc, định
tính và định lượng, tất nhiên và ngẫu nhiên, phân tích và tổng hợp, hệ thống
hóa và phân loại với tiếp cận thực tiễn như quan sát, mô phỏng, thực nghiệm
- Tiếp cận theo mô hình: xây dựng các mô hình giả định làm cơ sở cho việc
nghiên cứu lại bản chất của đối tượng nghiên cứu
- Đi từ phạm trù, khái niệm đến các đặc trưng, nguyên lý, mối quan hệ phổ
biến và tổng quát hóa thành quy luật
 Phương pháp thu thập và xử lý thông tin:
- Thu thập, chọn lọc thông tin từ các chuẩn khuyến nghị, giải pháp của các
hãng và nhà cung cấp, khai thác mạng và dịch vụ truyền thông
- Sử dụng công cụ toán học để phân tích, mô hình hóa và biểu diễn kết quả ở
dạng bảng biểu, đồ thị, sơ đồ
- Xử lý thông tin định tính và định lượng, phân tích, tổng hợp, so sánh và suy
luận logic để rút ra nhận xét, đánh giá, kết luận và đề xuất ý tưởng cải thiện
- Sử dụng phần mềm mô phỏng MATLAB và tiến hành thực nghiệm để kiểm
nghiệm và khẳng định tính đúng đắn của các phân tích toán học.
1.7 KẾT QUẢ ĐÓNG GÓP
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã được công bố, luận án có một số đóng góp
chính cụ thể như sau:
 Đề xuất lựa chọn mô hình và đưa ra công thức ước lượng tham số phân bố
gamma chuyển dịch và Pareto tổng quát để xác định phân bố trễ gói IP
truyền tải lưu lượng Internet qua mạng lõi NGN. Kết quả thực nghiệm đo trễ

31. -17-
gói IP đối với thành phần lưu lượng này đã chứng minh phân bố trễ gói IP
ước lượng được có độ chính xác cho phép (chương 3, mục 3.2);
 Xây dựng mới các mô hình toán xác định phân bố trễ gói IP toàn trình (tổng
hợp từ các trễ gói IP thành phần có phân bố gamma chuyển dịch, Pareto tổng
quát và hỗn hợp Pareto tổng quát với phân bố đều); từ đó biểu diễn được
quan hệ và quy luật phụ thuộc của các tham số và mô-men phân bố trễ gói IP
toàn trình theo các tham số phân bố trễ gói IP thành phần đối với lưu lượng
Internet truyền tải qua mạng lõi NGN (chương 3, mục 3.3);
 Đề xuất được dải phân vị phù hợp cho ước lượng biến động trễ gói IP đối với
lưu lượng đa dịch vụ qua mạng lõi NGN trên cơ sở xây dựng thuật toán xác
định biến động trễ gói IP toàn trình từ các mẫu đo trễ gói IP trên các thành
phần mạng theo phương pháp tích chập và đánh giá sai số so với phương
pháp ước lượng biến động trễ gói IP của ITU-T Y.1541, cùng với phát hiện
mới về sự phụ thuộc của sai số ước lượng biến động trễ gói IP toàn trình vào
độ lệch phân bố và mức phân vị (chương 4, mục 4.3); thiết lập được mô hình
toán biểu diễn biến động trễ gói IP qua nút mạng truyền tải lõi NGN có cơ
chế xử lý phân biệt dịch vụ (chương 4, mục 4.4).
1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Chương 1 tổng kết, phân loại và đánh giá một cách có hệ thống các công trình
nghiên cứu liên quan đến phương pháp đo, quan trắc và mô hình hóa các đặc trưng
trễ gói IP nhằm xác định các vấn đề tồn tại và lựa chọn bài toán cần tập trung
nghiên cứu giải quyết. Trên cơ sở đó, mục tiêu, nhiệm vụ, phương pháp và các nội
dung nghiên cứu được xác định. Cuối cùng, các kết quả đóng góp chính được trình
bày tóm tắt trong mối liên kết đến nội dung luận án và tham chiếu đến các công
trình nghiên cứu đã được công bố của tác giả.

32. -18-
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỐ ĐO TRỄ
GÓI IP QUA MẠNG TRUYỀN TẢI NGN
2.1 GIỚI THIỆU
Chương 2 trình bày các cơ sở lý thuyết có liên quan mật thiết đến vấn đề nghiên
cứu bao gồm NGN và kiến trúc mạng truyền tải NGN, khái niệm IP và trễ gói IP,
các thành phần, yếu tố tác động trễ và biến động trễ, mô hình toán xác định số đo trễ
gói IP, phương pháp luận và mô hình đo xác định trễ gói IP được tổng kết, phân tích
và so sánh. Nội dung đề cập trong chương này là cơ sở nền tảng cho các vấn đề và
bài toán nghiên cứu được đặt ra và giải quyết ở các chương tiếp theo.
2.2 NGN VÀ MẠNG TRUYỀN TẢI NGN
NGN là mạng truyền thông hợp nhất theo phương thức truyền và xử lý lưu
lượng đa dịch vụ dưới dạng gói tin IP trên cơ sở ghép kênh thống kê theo thời gian.
NGN cho phép tận dụng kết hợp các công nghệ truyền tải băng rộng, kỹ thuật điều
khiển gói tin theo cơ chế phân biệt dịch vụ nhằm đảm bảo QoS, tách biệt chức năng
liên quan đến ứng dụng và dịch vụ độc lập với chức năng truyền tải và cung cấp các
giao diện mở [48].
Kiến trúc của NGN bao gồm hai tầng chính là tầng ứng dụng dịch vụ và tầng
truyền tải. Tầng truyền tải bao gồm mạng truyền tải lõi băng rộng dựa trên các công
nghệ chính gồm IP (lớp 3), MPLS (lớp 2-3)/GMPLS (Generalized MPLS) (lớp 1-3),
nxGigabit Ethernet (lớp 2), WDM và thông tin quang (lớp 1) và mạng truyền tải
truy nhập dựa trên các công nghệ IP (lớp 3), Ethernet (lớp 2), xDSL (Digital
Subscriber Line), FTTX (Fiber to any), Wifi (lớp 1) .v.v. Các mạng truyền tải được
cấu thành từ các phần tử mạng chuyển mạch, định tuyến, thiết bị và phương tiện
truyền dẫn [49].

33. -19-
(a) Kiến trúc mạng truyền tải NGN [50]
(b) Phân đoạn mạng truyền tải NGN [51]
Hình 2.1. Kiến trúc và thành phần mạng truyền tải NGN

34. -20-
Hình 2.1 minh họa kiến trúc [50] và mô hình phân đoạn [51] mạng truyền tải
NGN. Chức năng chính của mạng truyền tải NGN là cung cấp kết nối, thực hiện các
cơ chế điều khiển đảm bảo QoS phân biệt đối với các dịch vụ và truyền tải thông tin
giữa các thành phần chức năng trong NGN.
Khác với mạng truyền dữ liệu truyền thống, NGN có kiến trúc phân lớp và nhiều
giao thức mới liên quan được sử dụng để cung cấp đa loại hình dịch vụ bao gồm cả
thoại, video, dữ liệu và các dịch vụ gia tăng ký sinh khácđặc biệt là dịch vụ thời
gian thực. Do vậy các đặc tính lưu lượng trên mạng có sự thay đổi so với mạng IP
truyền thống trước đó. Điều này ắt hẳn có tác động đến đặc trưng trễ của các gói IP
truyền tải trên mạng đặc biệt là trễ xếp hàng.
Với kiến trúc phân tầng và phân miền trong NGN, trễ gói IP được hình thành và
tích lũy từ các phần tử mạng xử lý lưu lượng đa loại hình dịch vụ và các kết nối
truyền tải IP/MPLS có băng thông rộng, tốc độ cao nên có thể có các đặc trưng phụ
thuộc vào kết cấu mạng, công nghệ xử lý lưu lượng và loại hình dịch vụ. Việc tích
hợp IP với chuyển mạch nhãn đa giao thức tốc độ cao có thể làm thay đổi tính chất
của trễ gói trong mạng lõi NGN.
Tuy nhiên, mạng truyền tải lõi NGN dựa trên nền tảng IP ở lớp 3 nên về cơ bản,
các phương pháp và nguyên tắc xác định số đo trễ gói trong mạng IP truyền thống
vẫn cần được vận dụng thừa kế để phát triển.
2.3 TRỄ GÓI IP
2.3.1 Khái niệm
IP (Internet Protocol) là giao thức truyền thông được sử dụng để thiết lập các
nguyên tắc chuyển gói tin qua các liên kết mạng truyền tin.
Trễ gói IP được thể hiện qua hai tiêu chí hay tham số đặc trưng có quan hệ mật
thiết với nhau là trễ gói IP (IPTD) và biến động trễ gói IP (IPDV) xét trong miền
thời gian.

35. -21-
Trễ gói IP một chiều từ nút mạng N1 đến nút mạng N2 là khoảng thời gian từ lúc
N1 gửi bit đầu tiên của gói đến lúc N2 nhận được bit cuối cùng của gói. Trễ gói khứ
hồi (round-trip) từ N1 đến N2 là khoảng thời gian từ lúc N1 gửi bit đầu tiên của gói
cho N2 đến lúc N1 nhận được bit cuối cùng của gói phản hồi từ N2.
Biến động trễ gói IP là độ chênh lệch giá trị trễ giữa các gói trong một luồng gói
(chuỗi các gói có cùng nguồn, đích và cùng loại dịch vụ). Biến động trễ giữa hai gói
kế cận trong một luồng gói còn được gọi là độ rung trễ (jitter).
Quá trình trễ gói IP có thể được xem như một quá trình ngẫu nhiên liên tục,
không dừng theo thời gian (xét ngắn hạn) và không gian trạng thái. Tuy nhiên, việc
mô hình hóa bởi toán học toàn bộ quá trình ngẫu nhiên nói trên hết sức phức tạp,
khó khả thi trong khi yêu cầu trong khi ứng dụng thực tế không nhiều. Vì vậy, đại
lượng trễ gói IP được tiếp cận đến trong nghiên cứu bởi các biến ngẫu nhiên thống
kê quan sát được tại các lát cắt hay cửa sổ thời gian khác nhau của quá trình ngẫu
nhiên dừng sẽ cho một góc nhìn nhất định về quá trình trễ gói IP. Mặc dù phương
pháp tiếp cận trên không tránh khỏi sai số nhưng kết quả vẫn có thể áp dụng trong
thực tiễn nếu sai số trong phạm vi chấp nhận được.
2.3.2 Các yếu tố cấu thành trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN
Các thành phần trễ gói IP qua mạng bao gồm [26]:
 Trễ lan truyền là thời gian truyền gói IP qua môi trường truyền dẫn, chỉ phụ
thuộc vào thuộc tính kênh thông tin và khoảng cách lan truyền mà không phụ
thuộc vào tình trạng lưu lượng, được xem như thành phần xác định [25].
 Trễ phát gói là thời gian từ lúc gói tin được đưa vào bộ đệm phát cho đến khi
chuỗi bit của gói được truyền hết vào môi trường truyền dẫn. Trễ phát gói
phụ thuộc vào kích thước gói và tốc độ bit hay dung lượng của cổng giao tiếp
ngõ ra.
 Trễ xử lý là thời gian xử lý gói như phân tích và kiểm tra lỗi bit mào đầu,
định tuyến, chuyển tiếp gói từ giao diện đầu vào đến đầu ra và chuẩn bị gói

36. -22-
để phát đi tiếp. Trễ xử lý phụ thuộc vào phần cứng và phần mềm thiết bị tại
nút mạng, giao thức mạng, năng lực tính toán và hiệu suất của card giao tiếp
mạng.
 Trễ hàng đợi là thời gian gói chờ trong bộ đệm ngõ ra, phụ thuộc vào đặc
trưng lưu lượng, tình trạng kết nối, thiết kế của nút mạng và quá trình tương
tác với các gói IP khác như:
- Quá trình chờ các gói ưu tiên khác được xử lý theo cơ chế FIFO
- Quá trình chờ xử lý xong gói có ưu tiên thấp hơn đã chiếm dụng server
2.3.3 Các yếu tố tác động đến trễ gói IP trong mạng truyền tải NGN
Trễ gói IP chủ yếu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước gói, dung lượng
tài nguyên, tình trạng mạng, đặc trưng lưu lượng, bản chất môi trường truyền, kiến
trúc phần cứng, phần mềm, đặc điểm tiến trình xử lý của thiết bị .v.v. Ngoài ra, các
lỗi xảy ra trong thiết bị có thể gây trễ và biến động trễ đột biến.
Các yếu tố chính tác động đến biến động trễ gói IP qua mạng bao gồm [28],
[72]:
 Biến động về kích thước gói.
 Biến động của các tiến trình giao thức trong mạng như cửa sổ TCP.
 Biến động về tải lưu lượng, tình trạng nghẽn và lỗi xảy ra trong mạng.
 Biến động trễ trong hàng đợi ưu tiên khi các gói nhạy với biến động trễ đến
trước và các gói không nhạy với biến động trễ chiếm dụng server trước.
 Biến động trễ luồng gói tổng có thành phần ngẫu nhiên.
 Biến động do cập nhật định tuyến động trong mạng.
 Biến động thời gian xử lý định tuyến và chuyển tiếp giữa các gói dựa trên địa
chỉ IP có độ dài prefix khác nhau. Đa số thiết bị định tuyến sử dụng trong
mạng truyền tải NGN có tính năng lưu trữ đệm các địa chỉ IP giúp rút ngắn

37. -23-
thời gian xử lý các gói đến sau nên biến động trễ gói gây ra do yếu tố này
được giảm thiểu.
 Biến động do môi trường mạng không đồng nhất
Tính chất tương quan hay mối quan hệ phụ thuộc giữa khoảng thời gian giữa các
lần gói đến và thời gian xử lý gói cũng có tác động đến trễ gói. Có thể phân biệt các
mối tương quan trễ đối với hàng đợi như sau [34]:
 Tự tương quan giữa các khoảng thời gian giữa các lần gói IP đến.
 Tự tương quan giữa thời gian xử lý các gói.
 Tương quan chéo giữa khoảng thời gian giữa các lần gói đến và thời gian xử
lý gói.
 Tương quan chéo giữa thời gian xử lý gói trong các hàng đợi kế tiếp nhau.
Khoảng thời gian giữa các lần gói đến liên tiếp cũng như thời gian xử lý các gói
liên tiếp có mối tương quan dương (tăng) trong khi khoảng thời gian giữa các lần
gói đến và thời gian xử lý gói thường có mối tương quan âm (giảm). Mức độ tương
quan càng cao thì trễ gói trong các hàng đợi phía đích càng có xu hướng giảm [27],
[34].
Các yếu tố biến thể như đặc trưng phụ thuộc dài hạn của lưu lượng và sự phân
mảnh bản tin thành các gói IP có độ dài giới hạn bởi đơn vị truyền tối đa (MTU) có
ảnh hưởng rất nhiều đến tính tương quan của gói IP. Tổng hợp các mối tương quan
nói trên có tác động làm tăng trễ gói so với trường hợp chiều dài gói có phân bố độc
lập [34].
Tuy nhiên, với mô hình mạng có mật độ đấu nối chéo cao, mức độ đan xen đủ
lớn các thành phần lưu lượng, và mức chiếm dụng tài nguyên của tải lưu lượng
không quá thấp trong mạng lõi truyền tải NGN thì ảnh hưởng của mối tương quan
giữa các thành phần lưu lượng đến trễ gói IP toàn trình không đáng kể nên có thể bỏ
qua mà không ảnh hưởng nhiều đến sai số [55], [17].

38. -24-
2.4 MÔ HÌNH TOÁN XÁC ĐỊNH SỐ ĐO TRỄ GÓI IP
2.4.1 Mô hình toán tổng quát xác định số đo trễ gói IP
Trễ gói IP và các đại lượng đặc trưng cho trễ gói IP có thể được xác định thông
qua các mô hình toán. Có nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau để xác định số đo
trễ gói như xác định tại một điểm, hai điểm hay đa điểm dựa theo khung khuyến
nghị ITU-T hay IETF [4], [44]. Mô hình toán tổng quát biểu diễn trễ gói IP qua
mạng được xác định bởi:
(2.1)
với N là số nút mạng gói đi qua, Ts là thời điểm bit đầu tiên của gói xuất hiện trong
hàng đợi của nút mạng phát, Tr là thời điểm bit cuối cùng của gói đến hàng đợi của
nút mạng thu, Dprop là trễ lan truyền qua môi trường truyền tải, Dq là trễ hàng đợi
phụ thuộc vào lưu lượng và là đại lượng ngẫu nhiên, Dtr=L/s là trễ phát gói với s là
tốc độ đường truyền ngõ ra, L là kích thước gói, Dproc= Dh+Dp là trễ xử lý gói IP
với Dh, Dp tương ứng là trễ xử lý phần mào đầu và chuyển tiếp phần tải tin.
Xét về bản chất của tiến trình, có thể phân biệt hai thành phần trễ: trễ xác định
và trễ ngẫu nhiên: D = Dd + Ds.Trễ xác định bao gồm các thành phần Dprop, Dtr và
một phần Dproc đối với một đường dẫn xác định vì chúng phụ thuộc vào dung lượng
và khoảng cách kết nối. Trễ ngẫu nhiên bao gồm các thành phần Dq và một phần
Dproc. Thành phần ngẫu nhiên của trễ xử lý trong router có thể quan sát thấy trong
trường hợp độ hiệu dụng của kết nối thấp nghĩa là khi trễ hàng đợi bé. Trễ lan
truyền và phát gói chính là giá trị gần đúng của trễ tối thiểu toàn trình.
2.4.2 Mô hình toán xác định số đo trễ gói IP có xét đến đồng bộ
Mô hình toán xác định số đo trễ gói có xét đến đồng bộ về thời gian được mô tả
ở hình 2.2 [9]. Cs và Cd là đồng hồ tại các nút mạng phát (nguồn) và nhận (đích) gói
IP tương ứng. E(i) biểu thị độ lệch đồng hồ giữa các nút mạng phát và nhận đối với

39. -25-
gói thứ i. Tx(i), Rx(i), TDx(i) và RDx(i) biểu thị thời gian phát gói, nhận gói, khoảng
thời gian giữa hai lần phát và hai lần nhận gói liên tiếp đo được tương ứng theo
đồng hồ nguồn (x=’s’) hay đồng hồ đích (x=’d’) của gói thứ i . Ta có:
TDs(i) = Ts(i)–Ts(i-1) và Td(i) =Ts(i)+E(i). (2.2)
Hình 2.2. Mô hình xác định trễ gói IP có xét đến đồng bộ thời gian
Trễ truyền tải đối với gói thứ i theo đồng hồ đích được xác định bởi:
(2.3)
Biến động trễ của gói thứ i xét theo cách tiếp cận trễ đối với các gói kế cận được
xác định bởi: (2.4)
Từ (2.3) và (2.4), ta có:
(2.5)
Đối với các gói kế cận có khoảng cách thời gian ngắn (10-20ms): E(i)–E(i-1) 0.
Do đó:
 (2.6)
trong đó, TDd(i) là khoảng thời gian giữa hai lần phát gói liên tiếp xác định theo
đồng hồ đích.

40. -26-
Hình 2.3. Mô hình xác định biến động trễ gói IP có xét đến đồng bộ thời gian
Hình 2.3 [9] mô tả phân bố xác suất trễ gói IP với Dd(0) là trễ của gói tham
chiếu ban đầu, min là độ lệch giữa Dd(0) và min[Dd(i)], P’ là điểm tham chiếu ban
đầu, P là điểm tham chiếu cuối cùng sau phép đo để xác định Vd(i).
Biến động trễ gói IP thứ i xét theo cách tiếp cận trễ gói so với gói tham chiếu
được xác định theo mô hình ở hình 2.3 như sau:
(2.7)
Mặt khác, có thể biểu diễn trễ truyền tải đối với gói thứ i từ hình 2.2 như sau:
(2.8)
Áp dụng quy nạp (2.8) cho chuỗi gói có số thứ tự (k) từ 1 đến i, ta có:
(2.9)
(2.10)

41. -27-
Từ (2.7), (2.9) và (2.10), ta có:
(2.11)
Có thể xác định được Vd(i) nếu ước lượng được độ lệch đồng hồ E(i) giữa nguồn
và đích. Độ lệch đồng hồ bao gồm độ lệch về thời gian (offset): θ = Td(0)  Ts(0),
độ lệch tốc độ đồng hồ (skew): φ = rs/rd và độ trôi đồng hồ (drift) trong đó rs, rd là
tốc độ đồng hồ nguồn, đích . Nếu giả thiết bỏ qua độ trôi đồng hồ, ta có:
E(i)= φiτ+E(0) (2.12)
trong đó, τ là đơn vị thời gian tương ứng với khoảng thời gian giữa hai lần phát gói
liên tiếp được xác định theo Cd. Vd(i) sẽ tiến đến 0 nếu tải lưu lượng thấp (≤ 0.8)
[9]. Giả sử có thể chọn Vd(i) và Vd(i+k) xấp xỉ bằng 0 với {i, i+k}[0, n-1], từ
(2.11) và (2.12), ta có:
(2.13)
(2.14)
Từ (2.6) và (2.14), ta có:
 (2.15)

42. -28-
2.5 PHƯƠNG PHÁP VÀ MÔ HÌNH ĐO XÁC ĐỊNH TRỄ GÓI IP
2.5.1 Phân loại và so sánh các phương pháp đo
Có thể phân biệt hai phương pháp đo chủ yếu để xác định trễ gói IP, đó là các
phương pháp đo thụ động và phương pháp đo tích cực.
2.5.1.1 Phương pháp đo thụ động
Phương pháp đo thụ động dựa trên việc giám sát để chọn gói mang lưu lượng
trực tiếp từ các phần tử mạng hoặc các tác tử (agent) tại các điểm đo qua giao thức
SNMP rồi phân tích mào đầu gói để thu thập thông tin. Có hai giải pháp giám sát
thụ động: giám sát một điểm và giám sát nhiều điểm mà điển hình là hai điểm. Trễ
gói có thể xác định được bằng cách so sánh các thông tin như nhãn thời gian và số
trình tự thu thập được tại các điểm đo. Yêu cầu đặt ra đối với mô hình giám sát
nhiều điểm là cần cơ chế đồng bộ định thời giữa các thiết bị.
2.5.1.2 Phương pháp đo tích cực
Phương pháp đo tích cực sử dụng gói dò có cấu trúc xác định bao gồm các
trường thông tin hỗ trợ xác định số đo trễ gói IP như nhãn thời gian, số trình tự .v.v.
được chèn vào luồng lưu lượng truyền tải qua mạng giữa các điểm đo theo chu kỳ
dựa trên số gói hay khoảng thời gian. Gói dò có thể được gửi một chiều hoặc khứ
hồi. Đối với trường hợp đo khứ hồi, gói đi và về không nhất thiết được truyền tải
qua cùng lộ trình hay được xử lý bởi cùng một chính sách mạng. Trễ gói IP được
xác định thông qua việc so sánh nhãn thời gian phát/thu và các thông tin liên quan
giữa gói dò thu được với mẫu đã gửi đi. Phương pháp này đòi hỏi phải có cơ chế
đồng bộ định thời giữa các thiết bị trong mạng.
2.5.1.3 So sánh các phương pháp đo
Trên cơ sở lý thuyết về phương pháp đo trễ gói IP, có thể rút ra một số nhận xét
so sánh và đánh giá như sau:

43. -29-
 Phương pháp đo tích cực dựa trên gói dò trong khi phương pháp đo thụ động
dựa trên lưu lượng thực tế.
 Phương pháp đo tích cực làm tăng tải lưu lượng nên tác động đến trễ gói, gây
ảnh hưởng sai số do chính phương pháp gây ra.
 Phương pháp đo tích cực còn có sai số do các mẫu dò có thể được hành xử
khác với gói lưu lượng thực như bị hủy hoặc xử lý với mức độ ưu tiên thấp.
 Phương pháp đo tích cực khó đánh giá đúng trễ gói theo thời gian thực do sự
khác nhau giữa phân bố chuỗi gói dò xác định so với các luồng lưu lượng
thực tế luôn biến động ngẫu nhiên.
 Phương pháp đo thụ động thường đòi hỏi khả năng xử lý và dung lượng nhớ
lớn hơn phương pháp đo tích cực đặc biệt là đối với mạng truyền tải lõi NGN
tốc độ cao.
 Phương pháp đo thụ động đòi hỏi các điều kiện khắt khe hơn phương pháp
đo tích cực đối với định dạng gói lưu lượng truyền tải qua mạng như số trình
tự, nhãn thời gian.
2.5.2 Các nguyên tắc kỹ thuật đo trễ gói IP
2.5.2.1 Tạo mẫu và chọn gói đo
Chọn gói là một trong những kỹ thuật nền tảng cần thiết cho phép đo. Quá trình
chọn gói dựa trên thông tin trạng thái quan sát ở thời điểm hiện tại và quá khứ bao
gồm thuộc tính và nội dung gói như số trình tự gói, nhãn thời gian, giá trị hàm băm,
thông tin lộ trình và trạng thái. Có thể phân biệt các phương pháp chọn gói như sau
[88]:
 Lọc gói (theo nội dung):
- Theo thuộc tính xác định: dùng mặt nạ bit hay chọn khoảng thời gian
- Theo hàm băm gói (hashing)
- Theo thông tin trạng thái

44. -30-
 Lấy mẫu (theo vị trí):
- Lấy mẫu hệ thống theo chu kỳ dựa trên thời gian hoặc số lượng gói
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản nhưng nhược điểm là chỉ quan
sát được một phần trạng thái mạng diễn ra theo chu kỳ, có nguy cơ bỏ sót
các mẫu đặc trưng đối với các biến động số đo diễn ra theo chu kỳ và
nguy cơ gây cộng hưởng tải.
- Lấy mẫu ngẫu nhiên, giả ngẫu nhiên theo hàm băm hoặc theo xác suất
- Lấy mẫu gia tăng ngẫu nhiên với số gia là một đại lượng ngẫu nhiên:
Phương pháp này có ưu điểm là tránh được hiệu ứng cộng hưởng tải
nhưng nhược điểm là phức tạp khi biểu diễn theo miền tần số.
- Lấy mẫu phân tầng: phân chia các gói thành các tập con để lấy mẫu riêng
biệt.
- Lấy mẫu theo lộ trình: nếu gói được chọn bởi bất kỳ phần tử mạng nào
thì sẽ được chọn bởi tất cả các thiết bị mạng khác trên lộ trình. Gói được
xác định duy nhất dựa vào giá trị băm được tính toán dựa vào mào đầu
cố định.
- Lấy mẫu thích ứng: tốc độ lấy mẫu thay đổi theo lưu lượng
 Kết hợp xếp tầng giữa lọc và lấy mẫu (hình 2.4) [88].
Gói tin bắt được tại các điểm đo trong mạng truyền tải lõi IP/MPLS sẽ được lấy
mẫu, lọc và phân loại thành các luồng gói trên cơ sở có cùng địa chỉ và mã phân
biệt dịch vụ (DSCP) trong mào đầu gói tin. Quá trình lấy mẫu được đặc trưng bởi
giải thuật lấy mẫu, phương thức kích hoạt và chu kỳ lấy mẫu. Thang thời gian lấy
mẫu càng bé thì độ nhạy càng cao nhưng đồng thời cũng tốn nhiều chi phí lưu trữ
và xử lý thông tin. Việc chọn thang thời gian phụ thuộc vào mục tiêu đánh giá trễ
gói IP ngắn hạn, trung bình hay dài hạn.

45. -31-
Hình 2.4. Mô hình chọn gói xếp tầng kết hợp lấy mẫu và lọc gói
2.5.2.2 Đồng bộ phép đo
Có ba giải pháp triển khai đồng bộ định thời cho phép đo trễ gói IP trong mạng
như sau:
 Đồng bộ cứng: được thực hiện bằng cách cấp nguồn tín hiệu đồng bộ (từ
GPS) thông qua card mạng, có độ chính xác cao nhưng chi phí lớn và ít được
hỗ trợ bởi nhà cung cấp thiết bị.
 Đồng bộ mềm: được thực hiện thông qua phần mềm mà điển hình là giao
thức định thời mạng (NTP), có độ chính xác không cao do chịu ảnh hưởng
của trễ trên mạng nhưng dễ dàng tương thích với nhiều chủng loại thiết bị
khác nhau.
 Đồng bộ lai: kết hợp cả đồng bộ cứng và mềm mà thông thường là một nút
mạng được cấp đồng bộ cứng và các nút khác bám đồng bộ mềm theo nút
mạng này.
Các tham số sau được sử dụng để đánh giá độ chính xác đồng bộ về thời gian:

46. -32-
 Sai phân tương đối (offset): là giá trị sai khác về thời gian giữa đồng hồ các
nút mạng
 Đạo hàm bậc một của sai phân tương đối (skew) đánh giá tốc độ biến thiên
của sai phân tương đối theo thời gian (còn gọi là độ lệch tốc độ đồng hồ hay
độ lệch tần số)
 Đạo hàm bậc hai của sai phân tương đối (driff) đánh giá tốc độ biến thiên của
skew theo thời gian
2.5.3 Các mô hình đo trễ gói IP
2.5.3.1 Mô hình điều khiển
Có thể phân biệt hai kiểu mô hình đo trễ gói IP theo kiến trúc điều khiển như mô
tả ở hình 2.5:
 (a) Kiến trúc điều khiển độc lập: phần tử điều khiển đo hoàn toàn độc lập với
các phần tử mạng truyền tải lưu lượng, tín hiệu điều khiển và lưu lượng được
truyền trên các lộ trình độc lập nhau.
 (b) Kiến trúc điều khiển kết hợp: phần tử điều khiển đo được kết hợp tại
phần tử mạng truyền tải lưu lượng, tín hiệu điều khiển và lưu lượng được
truyền trên cùng lộ trình.
(a) Kiến trúc điều khiển độc lập (b) Kiến trúc điều khiển kết hợp
Hình 2.5. Các mô hình kiến trúc điều khiển phép đo trễ gói IP

47. -33-
2.5.3.2 Mô hình quản lý
Có thể phân biệt các mô hình quản lý đo theo các kiểu kiến trúc như sau:
 Kiến trúc tập trung: hệ thống quản lý thông báo kết quả đo (PMR) được đặt ở
vị trí tập trung có nhiệm vụ xử lý, tổng hợp kết quả của tất cả các phiên đo.
 Kiến trúc phân tán: các PMR được đặt phân tán trong mạng theo một trong
các mô hình như sau:
(i) Kiến trúc phân tán có liên kết (hình PL I.2.1): các PMR trong miền được
tổ chức thành các nhóm liên kết tự do và có thể trao đổi thông tin để xử lý
một vấn đề chung liên quan đến phép đo liên miền. Các PMR được bố trí
phân tán qua các miền nên cho phép mở rộng.
(ii) Kiến trúc phân tán có phân cấp (hình PL I.2.2): các PMR của các miền
được phân cấp thành các nhóm xử lý có cấu trúc xác định. PMR tại một cấp
nào đó chỉ có thể thực hiện một số chức năng nhất định. PMR cấp thấp thực
hiện các chức năng chi tiết còn PMR cấp cao thực hiện các chức năng tổng
thể và liên kết các kết quả từ các PMR cấp thấp cũng như trao đổi thông tin
với các thành phần chức năng tương ứng ở miền mạng khác.
(iii) Kiến trúc phân tán kiểu kế cận xếp tầng (hình PL I.2.3): PMR của các
miền chỉ được liên kết với PMR của các miền kế cận và hình thành nên một
cấu trúc xác định.
So sánh và đánh giá các mô hình đo:
 Mô hình đo theo kiến trúc độc lập và tập trung có ưu điểm là đơn giản, dễ
quản lý, linh hoạt và giúp tránh quá tải xử lý lưu lượng trên các nút mạng;
nhược điểm là quy mô và khả năng mở rộng mạng bị hạn chế và phép đo bị
ảnh hưởng nếu hệ thống quản lý bị lỗi hoặc mất kết nối đến điểm đo.
 Mô hình đo theo kiến trúc kết hợp và phân tán có ưu điểm về khả năng mở
rộng và ít bị ảnh hưởng bởi sự cố mạng, nhược điểm là khó liên kết được các
số liệu với nhau.

48. -34-
2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Các cơ sở lý luận và lý thuyết có liên quan mật thiết đến vấn đề nghiên cứu đã
được đề cập. Các phương pháp và mô hình toán xác định số đo trễ gói IP được tổng
kết, phân tích, so sánh và đánh giá để phát hiện ưu nhược điểm, làm cơ sở cho các
nội dung nghiên cứu được trình bày ở các chương sau.
Một số vấn đề tổng kết và hệ thống hóa trong chương này đã được công bố trong
các công trình nghiên cứu [I], [III], [V], [IX].

49. -35-
CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ
TRỄ GÓI IP QUA MẠNG TRUYỀN TẢI NGN
3.1 GIỚI THIỆU
Mục tiêu đặt ra ở chương này là xây dựng các phương pháp và mô hình toán học
biểu diễn phân bố trễ gói IP và các quan hệ tham số của phân bố trễ gói IP toàn
trình so với trễ gói IP thành phần qua mạng truyền tải lõi NGN. Phương pháp ước
lượng tham số được vận dụng vào các bài toán xác định phân bố trễ gói IP trên từng
phân đoạn mạng từ mẫu đo thống kê thực nghiệm. Phương pháp tổng hợp hàm phân
bố được vận dụng để xác định phân bố trễ gói IP toàn trình từ các trễ gói IP thành
phần trên các phân đoạn mạng có được từ kết quả ước lượng nói trên. Bài toán được
giải quyết đối với thành phần lưu lượng Internet trong mạng truyền tải lõi NGN trên
cơ sở kiểm chứng dữ liệu thực nghiệm có được từ mô hình và các điều kiện đo xác
định trễ gói IP trong mạng truyền tải lõi NGN được đề xuất ở mục 3.2.3 [VII], [X].
Mô hình này sẽ được vận dụng trong cả hai chương 3 và 4.
3.2 XÁC ĐỊNH PHÂN BỐ TRỄ GÓI IP QUA MẠNG TRUYỀN
TẢI NGN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ
Với phương pháp tiếp cận trình bày ở chương 2, trễ gói IP qua mạng truyền tải
NGN được xem như đại lượng ngẫu nhiên với đặc trưng và tính chất được biểu diễn
qua phân bố xác suất xác định trên cơ sở các mẫu đo thống kê trễ từ mạng thực
nghiệm.
Bài toán đặt ra cần giải quyết là xác định hàm phân bố xác suất liên tục theo thời
gian trễ bằng phương pháp ước lượng tham số từ tập mẫu đo thống kê trễ gói IP rời
rạc đối với thành phần lưu lượng Internet truyền tải qua mạng lõi NGN đồng thời
đánh giá sai số giữa mô hình phân bố lý thuyết và thực nghiệm. Thách thức nảy sinh
đối với bài toán này là chi phí hay độ phức tạp, độ chính xác hay tin cậy của phương

50. -36-
pháp tính toán. Hai yếu tố này có mối tương quan và có xu hướng tác động trái
chiều nhau. Vì vậy, cần kết hợp các phương pháp một cách tối ưu để giảm thiểu chi
phí nhưng vẫn đạt được độ tin cậy tính toán.
Nội dung nghiên cứu giải quyết bài toán gồm các bước: xác định các họ phân bố
giả thuyết cạnh tranh sau khi loại trừ các họ phân bố không phù hợp trên cơ sở các
phân tích định tính và định lượng sơ bộ phân bố thực nghiệm của trễ gói IP mang
lưu lượng Internet truyền tải qua mạng lõi NGN, ước lượng các tham số đặc trưng
của các phân bố giả thuyết, so sánh và đánh giá sự phù hợp và sai số giữa mô hình
phân bố lý thuyết và thực nghiệm để lựa chọn mô hình tối ưu.
3.2.1 Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận
3.2.1.1 Mô hình phân bố xác suất trễ gói IP
i) Mô hình phân bố lý thuyết
Mô hình phân bố lý thuyết được xác định bởi hàm phân bố (xác suất) của biến
ngẫu nhiên trễ gói IP (T) với đối số thời gian t như sau:
- Hàm phân bố tích lũy xác suất trễ gói IP: (3.1)
- Hàm mật độ phân bố xác suất trễ gói IP: (3.2)
Mô-men bậc một của phân bố trễ gói IP còn được gọi là giá trị trung bình thống
kê hay kỳ vọng: (3.3)
Mô-men thô bậc n của trễ gói IP (mô-men của hàm mật độ xác suất trễ ở lân cận
điểm 0):
(3.4)
Mô-men trung tâm bậc n của phân bố trễ gói IP (mô-men của hàm mật độ xác
suất ở lân cận giá trị kỳ vọng của trễ gói) được xác định bởi:

51. -37-
(3.5)
Thuật ngữ mô-men nói chung không giải thích gì thêm trong luận án được sử
dụng để tham chiếu đến mô-men thô nếu là bậc một hoặc mô-men trung tâm nếu là
bậc n>1.
Mô-men bậc hai của phân bố trễ gói IP còn được gọi là phương sai của trễ gói IP
được xác định bởi:
 (3.6)
trong đó  là độ lệch chuẩn.
Mô-men bậc ba (µ3) và mô-men chuẩn tắc bậc ba hay còn gọi là độ lệch (γ) của
phân bố trễ gói IP được xác định như sau:
 


(3.7)
Có thể xác định mô-men thô từ định nghĩa hàm tạo mô-men MT(r) của biến ngẫu
nhiên trễ gói IP (T) như sau [89]:
ớ 
(3.8)
(3.9)
Tùy theo mô hình cụ thể, các hàm phân bố xác suất trễ gói IP có thể có hoặc
không bao gồm một hoặc nhiều tham số phân bố sau đây: