Leistungscharakteristika von ATM-Netzen für ... - Torsten E. Neck

LEISTUNGSANFORDERUNGEN DES TRANSPORTDIENSTES 103
Für einen ARTEMIS-Kanal der Vermittlungsschicht ist damit eine Netto-Datenrate von
mindestens 388 kbit/s erforderlich.
Tabelle 6.4: Anforderungen der Transportschicht für die ARTEMIS-Kanäle
Kanal λ i+1, ξ Θ i
min(ρ i,j
) Bearbeitungsverzögerung τ i
Diplomarbeit Torsten Neck
0 ms 2 ms 4 ms
COM_DO_MNT 320/300 96,000 kbit/s 25 ms 102,400 kbit/s 111,304 kbit/s 121,904 kbit/s
COM_DO_BC 275/255 40,800 kbit/s 50 ms 44,000 kbit/s 45,833 kbit/s 47,826 kbit/s
DAT_UP 52/32 17,067 kbit/s 15 ms 27,734 kbit/s 32,001 kbit/s 37,819 kbit/s
DAT_DO 320/300 200,000 kbit/s 12 ms 213,333 kbit/s 256,000 kbit/s 320,000 kbit/s
Multiplex 353,867 kbit/s 387,467 kbit/s 445,138 kbit/s 527,549 kbit/s
6.4.5 Berücksichtigung von Fehlereinflüssen auf der Transportschicht
Die Kanalanforderungen von MONSUN/ARTEMIS an Transport- und Vermittlungsdienst sind
signifikant durch den Protokollmechanismus Kapselung und in noch stärkerem Maße durch
die Verarbeitungszeit des betrachteten Dienstnehmers geprägt.
Die geforderten Raten wurden unter der Annahme ermittelt, daß ein perfekter
Diensterbringer vorhanden ist. Diese Annahme soll nun aufgegeben werden. Die
betrachteten Protokolle sind im Bezug auf die Fehlerbehandlung ARQ-Protokolle (Automatic
Repeat Request, automatische Wiederholungsanforderung), die bei Erkennen eines Fehlers
eine Neuübertragung anfordern. Dies führt also im Fehlerfall zu einer erhöhten Last, die
nach /Pryc94/ näherungsweise berechnet werden kann.
Es wird davon ausgegangen, daß die Protokolle nach einem Sliding-Window-Verfahren mit
einer Fenstergröße W arbeiten. Ein „Go-Back-N“-Algorithmus habe im Durchschnitt noch
W/2 ausstehende Pakete und die Wahrscheinlichkeit für ein verlorenes oder zerstörtes Paket
sei p.
Wird mit der Wahrscheinlichkeit p⋅(1-p) ein Paket nach einmaliger Neuübertragung korrekt
W
empfangen, so ist die erwartete Zahl neuübertragener Pakete ⋅ p ⋅(
p −1)
. Die Wahrscheinlichkeit
für den korrekten Erhalt eines Paketes nach der zweiten Wiederholung, das
2
nach der ersten Neuübertragung noch nicht richtig empfangen wurde, ist (1-p)⋅p 2 . Die
erwartete Zahl neuübertragener Pakete in diesem Fall W⋅p 2 ⋅(1-p). Dieses Prinzip wird
fortgesetzt, bis schließlich jedes Paket sein Ziel erreicht.
Der Lastzuwachs läßt sich dann als Summe aller erwarteten Neuübertragungen errechnen:
⎛ W k ⎞ W p
R = ∑ ∞ ⎜k
⋅ ⋅ p ⋅(1
− p)
⎟ = ⋅
k = 1 ⎝ 2 ⎠ 2 1−
p
Die Wahrscheinlichkeit p ist nun von der Paketlänge L abhängig und von der Bitfehlerrate B
für die Verbindung; längere Pakete sind störanfälliger als kurze:
Womit sich der Lastzuwachs schreiben läßt:
p = 1−
(1 − B)
W 1−
(1 − B)
R = ⋅
L
2 (1 − B)
L
L