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

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ABBILDUNGEN 9 0.2 Abbildungen Abbildung 1.1: Abbildung 1.2: Am Kernforschungszentrum Karlsruhe entwickelte chirurgische Effektoren...............................12 OP-Szenario der Zukunft — ein Telepräsenzsystem im Einsatz.........................................................16 Abbildung 2.1: Blockschaltbild einer Steuerung .................................................................................................................19 Abbildung 2.2: Abbildung 2.3: Schema eines Regelkreises............................................................................................................................20 Organon-Modell der Sprache nach Platon/Bühler................................................................................21 Abbildung 2.4: Standard-Architekturtypen Hierarchie und Schichtung .....................................................................22 Abbildung 2.5: Kommunikation im OSI-Basisreferenzmodell der ISO..........................................................................23 Abbildung 2.6: Fluß der Dateneinheiten beim Zusammenwirken der Schichten im OSI-BRM ............................24 Abbildung 2.7: Abbildung 2.8: Digitale Regelung mit einem Steuerrechner...........................................................................................26 Telemanipulationssystem — örtliche Trennung von Regelalgorithmus und technischem Prozeß und Interaktion mit Hilfe von Mailboxen über Standard-Kommunikations-Stacks....27 Abbildung 3.1: Schematische Struktur eines ATM-Netzes mit teilvermaschten Knoten........................................ 233 Abbildung 3.2: Prinzipieller Aufbau einer ATM-Zelle ........................................................................................................ 235 Abbildung 3.3: Felder des Zellenkopfes bei IBCN UNI und NNI...................................................................................... 237 Abbildung 3.4: Hierarchie der Verbindungsobjekte im ATM............................................................................................ 238 Abbildung 3.5: Behandlung von VPI und VCI in Cross-Connect und Switch ............................................................. 238 Abbildung 3.6: Das ATM-Referenzmodell.............................................................................................................................. 240 Abbildung 3.7: Zellsynchronisationsautomat der PHY-CS................................................................................................ 244 Abbildung 3.8: Transport von ATM-Zellen im VC-4 eines STM-1-Frames................................................................... 247 Abbildung 4.1: Komponenten des Telepräsenzsystemes DISTEL ..................................................................................... 249 Abbildung 4.2: Gerätetechnischer Aufbau einer MONSUN-AEH ................................................................................... 253 Abbildung 4.3: Objekthierarchie in MONSUN ...................................................................................................................... 254 Abbildung 4.4: Prozeß- und Kommunikationsstruktur in MONSUN............................................................................. 256 Abbildung 4.5: Führung der externen Kommunikationskanäle über eine Anpassungsschicht und einen handelsüblichen TP4-Protokoll-Stack auf Ethernet ............................................................................. 261 Abbildung 4.6: Freiheitsgrade für die Steuerung von ROBOX......................................................................................... 263 Abbildung 4.7: Kontrollbildschirm für ROBOX..................................................................................................................... 264 Abbildung 4.8: Zusammenfassende Ansicht der ARTEMIS-Komponenten mit Objektstruktur, Kommunikationsstruktur und Netzstruktur............................................................................................ 265 Abbildung 4.9: Funktionales System-Konzept von ARTEMIS nach /HoNe95/............................................................ 267 Abbildung 4.10: Logische Kommunikation in einem multimedialen ARTEMIS-Szenario.......................................... 270 Abbildung 5.1: Diskretisierung kontinuierlicher Szenen................................................................................................... 275 Abbildung 6.1: Performance-Kenngrößen und ihr Zusammenhang............................................................................. 291 Abbildung 6.2: Schematische Feldergliederung der MONSUN-PDUs auf Anwendungsebene (nicht proportional) ..................................................................................................................................................... 292 Abbildung 6.3: Typische Formen der Lastverteilung........................................................................................................... 294 Abbildung 6.4: Wachstum der geforderten Kanalrate in Abhängigkeit von PDU-Overhead und Bearbeitungsverzögerung ...........................................................................................................................2101 Abbildung 8.1: COSY G4 der Firma HiLAN , Karlsruhe..................................................................................................... 2118 Abbildung 8.2: K-Net AVA200 auf Fore ASX-100 ATM-Switch.................................................................................... 2119 Abbildung 8.3: Demonstrator-Szenario zur eingeschränkten Fernhantierung über Satellit ............................. 2122 Abbildung 8.4: Sun SPARC10 mit ATM-NIC SBA-200..................................................................................................... 2123 Abbildung 8.5: Fore ASX-100 mit 4mal TAXI-Interface, darauf K-Net AVA-200 Codec...................................... 2124 Abbildung 8.6: Basisschema des Bilddatenaustausches im Hinblick auf eine ATM-Übertragung.................... 2124 Abbildung 8.7: Eine über das ATM-Netz mittels AVA-200/ASX-100 übertragene Videoszene auf der Bedienoberfläche einer Workstation...................................................................................................... 2127 Diplomarbeit Torsten Neck
10 VERZEICHNISSE Abbildung 8.8: Opticon 3D-Endoskop auf Metronom ausgerichtet .......................................................................... 2128 Abbildung 8.9: Versuchsanordnung zur Performance-Beobachtung des AVA-200-Szenarios.......................... 2129 Abbildung 8.10: Schnappschuß während laufender Videoübertragung bei Hintergrundlast .............................. 2130 Abbildung 8.11: Prinzipielle Versuchsanordnung für alle durchgeführten Leistungsmessungen....................... 2133 Abbildung 8.12: Konfiguration von Protokollstruktur und Hardwarekomponenten des HP 75000 Broadband Test Tools............................................................................................................... 2134 Abbildung 8.13: Vorbereitung einer Messung auf dem AAL1 ........................................................................................ 2134 Abbildung 8.14: Konfiguration des HP-Cell Protocol Processors................................................................................... 2135 Abbildung 8.15: Testanordnung zum Erzwingen des Switchens über die System-Backplane ............................. 2138 Abbildung 8.16: Anzeige der Kennzahlen auf dem GUI des Testsystemes.................................................................. 2138 0.3 Tabellen Tabelle 3.1: Europäische Kanalvarianten im S-ISDN.................................................................................................... 230 Tabelle 3.2: Konfektioniertes Leistungsangebot bei S-ISDN..................................................................................... 230 Tabelle 3.3: Übersicht über die Eigenschaften typischer Breitbandanwendungen............................................ 231 Tabelle 3.4: Hinreichende Übertragungsqualitäten für typische Anwendungen................................................ 232 Tabelle 3.5: Verfeinerung der ATM-Schichtfunktionen in Sublayers ..................................................................... 242 Tabelle 3.6: ITU-T Dienstklassifikation und ihre Zuordnung zu AAL-Servicetypen............................................ 243 Tabelle 3.7: Zellterminologie ............................................................................................................................................... 244 Tabelle 3.8: Korrespondenz zwischen SONET- und SDH-Übertragungsframes und Übertragungsraten..... 247 Tabelle 4.1: Priorisierung der typischen MONSUN-Tasks ........................................................................................... 257 Tabelle 5.1: Übersicht der 3-Komponenten-Kanaldiskretisierungsverfahren ...................................................... 277 Tabelle 5.2: Erforderliche Bitraten bei Video-Digitalisierung nach den CCIR-Empfehlungen ....................... 280 Tabelle 6.1: MONSUN-spezifische PDUs und ihre Zuordnung zu den Kommunikationskanälen .................. 293 Tabelle 6.2: Zusammenstellung der abstrakten Kanalanforderungen in MONSUN und ARTEMIS................ 296 Tabelle 6.3: Anforderungen der Transportschicht für die MONSUN-Kanäle..................................................... 2100 Tabelle 6.4: Anforderungen der Transportschicht für die ARTEMIS-Kanäle...................................................... 2103 Tabelle 6.5: Prozentualer Lastzuwachs durch Berücksichtigung von Fehlern .................................................. 2104 Tabelle 7.1: Synopse aller charakteristischen Bitraten der Regelung................................................................... 2111 Tabelle 7.2: Abschätzung der Paketierverzögerungen in MONSUN/ARTEMIS................................................... 2113 Tabelle 7.3: Abschätzung der Paketierverzögerungen auf AAL3/4 in MONSUN/ARTEMIS............................ 2113 Tabelle 7.4: Aufteilung von MONSUN/ARTEMIS-PDUs auf Zellen ........................................................................ 2116 Tabelle 8.1: Cell Delay des COSY-GIGA-Switches ...................................................................................................... 2139 Tabelle 8.2: Cell Interarrival Delay des COSY-GIGA-Switches ............................................................................... 2139 Ermittlung der Leistungscharakteristika ATM-basierter Inhouse-Netzwerkinstallationen
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