2.4: Xác đinh độ dài cho tế bào ATM
2.4.1.2. Về mặt tốc độ chuyển mạch và độ phức tạp
Độ phức tạp của việc thực hiện chuyển mạch đối với gói có độ dài cố định hay thay đổi phụ thuộc vào các chức năng của chúng cũng nh các yuê cầu kỹ thuật tơng ứng với các chức năng này. Hai nhân tố quan trọng nhất là tốc độ hoạt động và yêu cầu vềkích thớc bộ nhớ hàng đợi.
tốc độ hoạt động :
Phụ thuộc vào các chức năng cần phải thực hiện và thời gian thực các chức năng đó.
- Xử lý phần tiêu đề : đối với các gói có độ dài cố định khoảng thời gian để xử lý phần tiêu đề là cố định.
Trong trờng hợp gói có độ dài thay đổi, thời gian xử lý là không cố định và phụ thuộc vào độ dài gói.
- Quản lý bộ nhớ của hàng đợi : trong trờng hợp kích thớc gói cố định, hệ thống quản lý bộ nhớ có thể đa ra các khối nhớ với kích thớc cố định tơng ứng với kích th- ớc của tế bào ATM. hoạt động này hết sức đơn giản nh trong trờng hợp quản lý bộ nhớ tự do. Trong trờng hợp gói có độ dài thay đổi, hệ thống quản lý bộ nhớ phải có khả năng đa ra các khối bộ nhớ có kích thớc khác nhau sao cho các hoạt động nh tìm các đoạn thông tin , tìm đoạn đầu tiên,...đợc tiến hành ở tốc độ cao. Việc quản lý bộ nhớ tự do cũng trỏ lên phức tạp hơn.
yêu cầu về kích thớc hàng đợi :
trong trờng hợp độ dài gói cố định, yêu cầu về kích thớc hàng đợi cũng phải càng lớn. Trong trờng hợp gói có độ dài thay đổi, tính toán kích thớc hàng đợi phức tạp hơn nhiều và sẽ phụ thuộc vào độ dài gói. đơn giản nhất là những kích thớc hàng
đợi tơng ứng với gói có độ dài lớn nhất, lúc đó kích thớc hàng đợi sẽ lớn hơn rất nhiều so với trờng hợp gói có kích thớc cố định. Việc tính toán kích thớc hàng đợi một cách tối u trong trờng hợp này sẽ hết sức khó khăn.
Kết luận : sau khi đối chiếu với yêu cầu về tốc độ hoạt động và kích thớc bộ nhớ hàng đợi, giải pháp gói có kích thớc cố định là hợp lý nhất đối với các dịch vụ băng rộng của ATM.
2.4.1.3. trÔ.
Nh ta đã biết trong mục 1.2.1 kích thớc của gói ATM cần phải giới hạn để không phát sinh ra trễ trong mạng. Trễ tiếng nói sẽ rất lớn nếu kích thớc gói lớn.
2.4.1.4. KÕt luËn.
Trong mạng băng rộng nơi các ứng dụng chính đợc sử dụng là tiếng nói, tín hiệu video và gói số liệu lợi ích thu về hiệu suất truyền đối với các gói có kích thớc thay
đổi nhỏ hơn rất nhiều so với lợi ích thu đợc khi sử dụng các gói có kích thớc cố
định, nếu so sánh về mặt tốc độ hoạt động và độ phức tạp. Mặt khác nếu sử dụng tế bào có kích thớc thay đổi thì độ dài của các tế bào này không những không thể tuỳ ý mà còn rất bị hạn chế để đảm bảo trễ nhỏ. Do đó vào năm 1988, ITU-T chọn giải pháp sử dụng tế bào ATM cố kích thớc cố định.
2.4.2. lựa chọn kích thớc của tế bào ATM.
Sau khi đã quyết định sử dụng gói có độ dài cố định vấn đề đặt ra là chọn tế bào có kích thớc bao nhiêu. kích thớc củ tế bào sẽ ảnh hởng tới các chỉ tiêu sau :
- Hiệu suất băng truyền.
- Trễ ( trễ tạo gói,trễ hàng đợi, trễ tháo gói, trễ chuyển mạch, trễ truyền dẫn...) - Độ phức tạp khi thực hiện.
2.4.2.1.Hiệu suất băng truyền.
Hiệu suất băng truyền đợc quyết định bởi tỷ lệ giữa kích thớc phần tiêu đề và kích thớc truyền dữ liệu càng dài thì hiệu quả càng cao ( xem 2.4.1.1.).
2.4.2.2. TrÔ.
Trễ của hệ thống bao gồm một số loại trễ nh trễ tạo gói,trễ hàng đợi, trễ tháo gói, trễ chuyển mạch, trễ truyền dẫn...nh trình bày ở mục 2.3.1.
Trễ tạo gói phụ thuộc vào kích thớc của trờng số liệu trong tế bào. Hình 2.9 thể hiện hiệu suất truyền đối với các tế bào có độ dài khác nhau ( so sánh giữa hai tế bào H
= 4 và H= 5 ) cũng nh trễ tạo gói của chúng ( so sánh giữa hai tốc độ truyền tiếng nói là 64 Kbit/s và 32Kbit/s).
Trễ(s) (%) Hiệu suất băng truyền 4 (H=4)
2 100 4 90 4 (H=5) 80 8 70 16 60 8 16 32 64 128
Hình 2.9 : HIệu suất truyền và trễ toạ gói đối với các trờng dữ liệu có độ dài khác nhau.
Trễ hàng đợi bị ảnh hởng bởi tỷ lệ giữa độ lớn của trờng dữ liệu L và độ lớn phần tiêu đề. Hình 2.9 thể hiện sự phụ thuộc của trễ hàng đợi và tỷ lệ L/H. Ta nhận thấy rằng trễ bé nhất khi L/H có giá trị từ 8 - 16 tớng ứng với kích thớc của tế bào từ 32 + 4 byte tíi 64 + 4 byte.
Trễ tháo gói đợc quyết định bởi biến động trễ là nguyên nhân của trễ tổng của một vài hàng đợi. Trễ tháo gói cũng bị ảnh hởng bởi độ dài của tế bào.
Trễ hàng đợi (s)
280 32+4 64+4 128+4 240
200 160 120 80 40
L/H 0 8 10 16 20 30 32 60 Trong đó : Hiệu suất tải
0.85 0.80 0.75 0.70 0.65
Hình 2.10 : Trễ hàng đợi phụ thuộc vào tỷ lệ L/H với các hiệu suất tải khác nhau.
Trễ toàn mạng theo khuyến nghị Q161 của ITU-T cần phải đợc giới hạn sao cho giá trị của nó nhỏ hơn 25ms. Nếu tổng trễ lớn hơn giá trị này thì cần phải lắp thêm bộ khử tiếng vọng. Theo kết quả nghiên cứu của ITU-T độ dài tế bào có ảnh hởng trùc tiÕp tíi trÔ :
- Đối với các tế bào có độ dài tơng đối ngắn ( 32 byte hoặc nhỏ hơn) thì trễ tổng rÊt nhá.
- đối với các gói có độ dài trung bình ở khoảng giữa 32- 64 byte, phần lớn các tr- ờng hợp ta không cần bộ khử tiếng vọng.