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

114 ÜBERTRAGUNG DER MULTIMEDIALEN DATEN ÜBER EIN ATM-NETZ
7.3.3 Zellverzögerung durch Multiplexen auf der Physikalischen Schicht
7.3.3.1 Kanalmultiplex im ATM-Netz
Die Technik der VPI und VCI ermöglicht das Multiplexen verschiedener Verbindungen auf
eine ATM-Übermittlungsstrecke.
Die Zellen der gemultiplexten Datenströme sind mit einer der vereinbarten Bitrate
entsprechenden Häufigkeit vertreten, aber unabhängig voneinander im Gesamtzellstrom
verteilt. Anders formuliert, ergibt sich die Übermittlungsrate einer Verbindung aus der Zahl
der ihr zugeordneten Zellen in einem hinreichend großen Beobachtungszeitraum (vgl.
partikularer Kanal in den oberen Schichten).
Durch die Zellratenentkopplung wird auf der Anschlußleitung immer ein kontinuierlicher
Zellstrom übertragen. Zwischen den Zellen der verschiedenen Verbindungen fließen
außerdem noch Signalisierungszellen und, falls erforderlich, Leerzellen.
Die Belastung eines ATM-Multiplexanschlusses ist als Quotient aus Zahl der genutzten
Zellen und Gesamtzahl aller Zellen definiert.
Der Zugang der einzelnen Verbindungen zum ATM-Anschluß erfolgt über eine von allen
Verbindungen genutzte Warteschlange (Zugangspuffer). In sie stellen die Verbindungen
gemäß ihrer Übermittlungsrate Zellen ein, die vom ATM-Anschluß nach dem FIFO-Prinzip
entnommen werden. Ist der Speicher voll, wird der Zugang blockiert und die nun
ankommenden Zellen verworfen. Festlegungen für die Implementierung bestimmen, daß die
Warteschlange so dimensioniert sein muß, daß die Wahrscheinlichkeit für den Zellverlust
unter den Wert 10 -9 sinkt.
7.3.3.2 Statistische Aspekte des Zell-Multiplexens
Der Abstand, in dem beim Zellmultiplex die Zellen einer Verbindung im effektiven Zellstrom
auftreten, ist nicht festgelegt und somit als Zufallsvariable X mit diskretem Wertebereich
(⊂ℵ 0
) aufzufassen. Die Werte sind von der Übertragungsrate der Verbindung und der der
anderen gemultiplexten Verbindungen abhängig. Unter dieser Voraussetzung läßt sich die
Wahrscheinlichkeit dafür, daß zwischen zwei Zellen einer ersten Verbindung A n Zellen
anderer Verbindungen liegen, schreiben (P A
ist die Zellenwahrscheinlichkeit für die
Verbindung A):
n
( X = n + 1) = P ⋅(1
− P
P )
A
Ebenso läßt sich der partikulare Durchsatz Ξ 3 der Verbindung A mit Hilfe des
Zellabstandes X A
ausdrücken (diesmal als Zellrate, nicht als Bitrate):
Ξ
A
=
Bei zeitkontinuierlichen Diensten ist X eine Konstante (vgl. Multiplex im STM) und der Wert
von X damit die Periode, Ξ der Takt des Quellensignales. Im zeitdiskreten Fall ist X die
Zufallsvariable, die in hinreichend langen Beobachtungsperioden durch den Mittelwert µ
approximiert und mit der Standardabweichung s charakterisiert werden kann.
A
1
X
A
40
A
40
Das Zeichen Ξ wird in optischer Anlehnung an das zuvor für den analogen Sachverhalt auf höheren Ebenen
benutzte Θ gesetzt und zur inhaltlichen Verdeutlichung des Bezuges zur Zufallsvariable X.
Ermittlung der Leistungscharakteristika ATM-basierter Inhouse-Netzwerkinstallationen