Сетевая телефония
Рефераты >> Коммуникации и связь >> Сетевая телефония

- При Гауссовском распределении Р0 = 1 - 0,1944 = 0,8066 = 80,66%.

- При нормальном распределении Р0 = 1 - 0,0405 = 0,9595 = 95,95%.

Получив некоторые сведения относительно степени использования обслуживающего устройства, выясним теперь, каким образом кадры скапливаются в очередях и как влияют связанные с этими очередями задержки на процесс передачи кадров от одной локальной сети к другой.

В теории массового обслуживания среднее число объектов (unit) в системе обычно обозначается L, а среднее число объектов в очереди - Lq. Для одноканальной однофазной системы, L равняется средней скорости поступления заказов, деленной на разность между средней скоростью обслуживания и скоростью поступления заказов.

- При Гауссовском распределении L = 19,44 / (100 – 19,44) = 0,2414.

- При нормальном распределении L = 4,05 / (100 – 4,05) = 0,0422.

Таким образом, в буфере маршрутизатора и линии связи в любой момент находится чуть больше 4 - 24% одного кадра. Чтобы определить среднее число объектов в очереди (Lq), перемножим степень использования обслуживающего устройства (P) на число объектов в системе (L).

- При Гауссовском распределении Lq = 0,2414 * 19,44 = 0,0469.

- При нормальном распределении Lq = 0,0422 * 4,05 = 0,00171.

Теория массового обслуживания позволяет рассчитать среднее время нахождения объекта в системе (W) и среднее время ожидания в очереди (Wq).

Среднее время нахождения в системе представляет собой величину, обратную разнице между скоростью обслуживания и скоростью поступления заказов. Подставив числа из нашего примера, найдем, что в данном случае каждый кадр проводит в системе в среднем:

- При Гауссовском распределении W = 1 / (100 - 19,44) = 0,0124с.

- При нормальном распределении W = 1 / (100 - 4,05) = 0,0104с.

Очереди в системе можно охарактеризовать еще одним параметром, а именно временем ожидания. В нашем случае значение Wq равно произведению времени ожидания в системе на степень использования обслуживающего устройства. Таким образом, для нашей сети:

- При Гауссовском распределении Wq = 0,0124 * 0,1944 = 0,00241с.

- При нормальном распределении Wq = 0,0104 * 0,0405 = 0,00042с.

Проведем аналогичные расчеты для каналов различной пропускной способности для Гауссовского распределения.

Таблица №1 - Варьирование пропускной способности глобальной сети.

Скорость линии (бит/с)

 

19200

32000

64000

128000

256000

512000

Время передачи кадра, с

 

0,033333

0,02

0,01

0,005

0,0025

0,00125

Средняя скорость обслуживания

 

30

50

100

200

400

800

Степень использования канала

P

0,648148

0,3889

0,1944

0,097222

0,0486

0,02431

Вероятность отсутствия кадров в системе

P0 = 1 - P

0,351852

0,6111

0,8056

0,902778

0,9514

0,97569

Среднее число объектов (всего)

L

1,842105

0,6364

0,2414

0,107692

0,0511

0,02491

Среднее число объектов в очередях

Lq = L * P

1,193957

0,2475

0,0469

0,01047

0,0025

0,00061

Полное время ожидания

W

0,094737

0,0327

0,0124

0,005538

0,0026

0,00128

Время ожидания в очереди

Wq = W * P

0,061404

0,0127

0,0024

0,000538

0,0001

3,1E-05

Закономерное уменьшение выигрыша во времени ожидания по мере роста пропускной способности особенно хорошо видно при сравнении производительности глобальной сети для каналов с разной пропускной способностью. При увеличении пропускной способности канала связи выше четвертого уровня (128000 бит/с) вероятность отсутствия кадров в системе практически не растет.

Используя данный метод мы определили, что при Гауссовском распределении нагрузки на канал его скорость должна составлять 128 кбит/с. Время ожидания в очереди при этом составит 0,000538 сек, а время передачи по каналу связи в одну сторону - 0,005 сек. Степень использования канала 90%, а вероятность отсутствия кадров в системе – 10%. При этом в буфере обмена маршрутизатора в любой момент времени находится 0,5 % одного кадра.

Применительно к нашему варианту таблица варьирования пропускной способности глобальной сети выглядит следующим образом.

Занятие линии одним абонентом, часы

 

1

1

1

1

1

1

1

Cкорость кодирования голоса, бит/с

 

19800

19800

19800

19800

19800

19800

19800

Трафик от одного абонента в сутки, бит

 

71280000

71280000

71280000

71280000

71280000

71280000

71280000

Средняя длина кадра, бит

 

1200

1200

1200

1200

1200

1200

1200

Число кадров от одного абонента

 

59400

59400

59400

59400

59400

59400

59400

Число абонентов

 

18

18

18

18

18

18

18

Общее число кадров

 

1069200

1069200

1069200

1069200

1069200

1069200

1069200

Процент от общего числа звонков

 

50%

50%

50%

50%

50%

50%

50%

Скорость поступления кадров

 

148,5

148,5

148,5

148,5

148,5

148,5

148,5

Скорость линии (бит/с)

 

2048000

4096000

8192000

16384000

32768000

65536000

131072000

Время передачи кадра, с

 

0,0046875

0,0023438

0,0011719

0,0005859

0,000293

0,0001465

7,324E-05

Средняя скорость обслуживания

 

213,33333

426,66667

853,33333

1706,6667

3413,3333

6826,6667

13653,333

Степень использования канала

P

0,6960938

0,3480469

0,1740234

0,0870117

0,0435059

0,0217529

0,0108765

Вероятность отсутствия кадров в системе

P0 = 1 - P

0,3039063

0,6519531

0,8259766

0,9129883

0,9564941

0,9782471

0,9891235

Среднее число объектов (всего)

L

2,2904884

0,5338526

0,2106881

0,0953043

0,0454847

0,0222366

0,0109961

Среднее число объектов в очередях

Lq = L * P

1,5943947

0,1858057

0,0366647

0,0082926

0,0019789

0,0004837

0,0001196

Полное время ожидания

W

0,0154242

0,003595

0,0014188

0,0006418

0,0003063

0,0001497

7,405E-05

Время ожидания в очереди

Wq = W * P

0,0107367

0,0012512

0,0002469

5,584E-05

1,333E-05

3,257E-06

8,054E-07


Страница: