Для создания ячеек необходимо устройство, преобразующее поток информационных битов в ячейки, называемое генератором ячеек или паке-тизатором. Генератор ячеек представляет собой устройство, в котором осуществляется формирование ячейки и связанная с этим процессом задержка информации. Так как порции информации поступают в генератор ячеек неравномерно, то для обеспечения нормальной работы генератора последний должен содержать буферный накопитель. Порции информации, поступающие в буферный накопитель, образуют очередь с ограниченным числом мест ожидания (рис. 9.16) [9.3].

Разнородность источников нагрузки приводит к необходимости оценки качества обслуживания пользователей и объема оборудования на узлах коммутации Ш-ЦСИС. Качество обслуживания в Ш-ЦСИС в значительной степени зависит от алгоритма работы статистического мультиплексора (СМ).

Статистическое мультиплексирование в Ш-ЦСИС строится на основе асинхронно-временного мультиплексирования (ABM). СМ представляет собой управляемый буферный накопитель, на который поступают ячейки от генераторов ячеек.

Из накопителя ячейки поступают в линию Ш-ЦСИС. Упрощенная схема взаимодействия СМ с генератором ячеек показана на рис. 9.17 [9.3].

При создании СМ приходится решать три важные проблемы:

• классификация пользователя (User Classification);

Рис. 9.16. Принцип генерации ячеек в Ш-ЦСИС: А - адресный накопитель; 3 - заголовок; И - передаваемая информация; О - очередь с местами для ожидания; ОП - обслуживающий прибор; Я - сгенерированная ячейка

Рис. 9.17. Схема статистического мультиплексирования: Б - буфер для постановки ячеек на ожидание; Л - линия Ш-ЦСИС

• распределение ресурса (Resource Allocation);

• управление трафиком (Traffic Policing).

СМ представляет собой структурно-сложную систему массового обслуживания. Вопросам математических моделей его функционирования за последние два десятилетия посвящено много исследований, В рамках данной монографии не представляется возможным сколько-нибудь подробно ознакомиться с этими исследованиями, которые являются предметом специального обсуждения. Ограничимся лишь общими замечаниями о математических моделях СМ.

Прежде всего остановимся на моделях источников нагрузки, которые создают нагрузку на СМ. Наиболее общей моделью является марковская модель MAP (Markovian Arrivai Process), которую можно представить как марковскую цепь с непрерывным временем и конечным числом состояний. Эта модель в частных случаях разбивается на подклассы моделей, которые изучались самостоятельно. Связь МАР с подклассами представлена на рис. 9.18 [9.15].

Рис. 9.18. Иерархия моделей, используемых для описания СМ: МАР - Markovian Arrival Process; MMPP - Markov Modulated Poisson Process; PH - Phase type distribution; COX - COXian distribution; IPP - Interrupted Poisson Process; ERL - ERLang distribution; HEXP - Hyper Exponential distribution; M - Poisson Process

При предположении об экпо-ненциальном распределении продолжительности, поступающих на мультиплексор беретов, средняя продолжительность берета, бит,

где Т - средняя продолжительность передачи беретов, бит; Ь_се11- длина ячейки, бит; г_т- максимальная битовая скорость источника информации.

Известно много исследований, в которых детально рассмотрены различные модели мультиплексоров как однолинейных систем с конечным и бесконечным числом мест ожидания в очередях при разных предположениях о поступающих потоках ячеек. Так как ячейки имеют фиксированную длину, то эти модели изучены при детерминированном времени обслуживания.

В разд. 9.5 было показано, как источники информации с переменной скоростью передачи (УВЯ) посредством эквивалентной замены по вероятности потерь ячеек можно свести к источникам информации с постоянной скоростью передачи (СВЯ). Анализ однолинейной системы с бесконечной очередью, детерминированным обслуживанием и N детерминированными потоками: М)/£)/1/оо приведен в [9.15]. Используя результаты [9.15], запишем вероятность того, что очередь превысит х ячеек. Эта вероятность может служить оценкой для вероятности потерь ячеек:

Рис. 9.19. Оценка вероятности потерь ячеек от емкости буфера к, определяемая по формуле (9.14), при нагрузке 0,85 Эрл (/), 0,8Эрл(2)и#= 1000

Результаты расчета вероятности потерь ячеек по (9.14) представлены на рис. 9.19 при различных нагрузках.

Так, например, в модели мультиплексора, представленной на рис. 9.20, предполагается, что поступают разнородные потоки ячеек. Для части потоков ячеек делается также предположение, что они совместно образуют пуас-соновский поток ячеек с детерминированным обслуживанием.

Более детально с математическими моделями мультиплексоров можно ознакомиться в [9.10].

⇐Механизм вхождения в синхронизацию | Мультисервисные телекоммуникационные сети | Трехуровневая модель нагрузки⇒