CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC MẠNG ATM 2.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ATM
2.3. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC 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 kích thước bao nhiêu. Kích thước của tế bào sẽ ảnh hưởng tới các chỉ tiêu sau:
− Hieọu suaỏt baờng truyeàn
− Trễ (trễ tạo gói, trễ hàng đợi, biến động trễ, trễ tháo gói, …)
− Độ phức tạp khi thực hiện Sau đây đi xét các khía cạnh sau:
2.3.1. Về Mặt Hiệu Suất Băng Truyền:
Hiệu suất băng truyền được quyết định bởi tỷ lệ giữa kích thước phần tiêu đề và kích thước trường dữ liệu, kích thước trường dữ liệu càng lớn thì hiệu suất càng cao như đã xét.
2.3.2. Về Vấn Đề Trễ:
Trễ hệ thống bao gồm một số loại trễ như trễ tạo gói, trễ hàng đợi, trễ tháo gói, ….
Trễ tạo gói: Phụ thuộc vào kích thước trường số liệu trong tế bào. Hình sau thể hiện hiệu suất truyền đối với các tế bào có độ dài khác nhau ở đây so sánh giữa hai tế bào có H = 4 và H = 5 và trễ tạo gói của chúng được so sánh giữa hai tốc độ truyền tiếng nói là 64 Kbps và 32 Kbps.
2 4 8 16
100 90 80 70 60 8 16 32 64 128
η4(H = 4) η5(H = 5)
Hieọu suaỏt baờng truyeàn η(%)
Treã (ms)
D (32 Kbps) D (64 Kbps)
Độ dài trường bit soỏ lieọu (byte)
Trễ hàng đợi: Bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ giữa độ lớn của trường số liệu L và độ lớn trường tiêu đề. Hình sau thể hiện sự phụ thuộc của trễ hành đợi và tỷ lệ L/H.
Ta thấy trễ bé nhất khi L/H có giá trị từ 8 tới 16, tương ứng với kích thước tế bào từ
(32 + 4byte) tới (64 + 4byte).
Trễ tháo gói:
Trễ này có giá trị bằng thời gian cần thiết để lấy phần thông tin người sử dụng ra khỏi gói và kết hợp chúng lại thành dữ liệu liên tục. Trễ tháo gói cũng bị ảnh hưởng bởi độ dài tế bào, cần giới hạn sau cho trễ < 25 ms. Nếu trễ vượt quá giới hạn này thì phải lắp thêm bộ khử tiếng vang. Kết quả nghiên cứu người ta quyết định:
− Đối với tế bào có độ dài tương đối ngắn ≤ 32 bytes thì trễ tổng là rất nhỏ do đó không cần lắp thêm bộ khử tiếng vang.
− Đối với các tế bào có độ dài lớn > 64 Bytes thì trễ tăng lên đáng kể, lúc đó cần lắp thêm bộ khử tiếng vang cho hầu hết các cuộc thoại.
10 20 30 60 L/H 8 16 32
280 240 200 160 120 80 40 0
Trễ hàng đợi às
32 + 4 64 + 4 128 + 4
Trễ Hàng Đợi Phụ Thuộc Vào Tỷ Lệ L/H Với Các Hiệu Suất Tải Khác Nhau Hiệu suất tải:
0,85 0,80 0,75 0,70 0,65
− Đối với các gói có độ dài trung bình ở khoảng giữa 32 Bytes và 64 Bytes, phần lớn các trường hợp ta đều không cần sử dụng bộ khử tiếng vang nếu đường truyền không quá dài.
2.3.3. Độ Phức Tạp:
Độ phức tạp của hệ thống phụ thuộc vào hai thông số cơ bản, đó là tốc độ xử lý và dung lượng bộ nhớ cần thiết.
Để giới hạn tỷ lệ mất tế bào, ta cần phải cung cấp một hàng đợi có kích thước đủ lớn. Vì vậy kích thước tế bào càng lớn thì kích thước hàng đợi cũng phải càng lớn. Mặt khác, khi có một gói tới nút chuyển mạch thì phần tiêu đề của nó cũng cần phải đuợc xử lý ngay trong khoảng thời gian một tế bào, do đó khi kích thước tế bào càng lớn thì thời gian dành cho việc thực hiện càng nhiều và tốc độ yêu cầu càng thấp.
Như hình trên đối với tế bào 16 Bytes, ta chỉ cần 8 Kbit hàng đợi nhưng thời gian xử lý phải nhơ hơn 1às. Đối với tế bào 256 Bytes, ta cần hơn 64 Kbit cho một hàng đợi
nhưng thời gian xử lý cho phộp hơn 15às.
Tuy vậy tốc độ không phải là vấn đề quan trọng nhất bởi vì công nghệ hiện nay cho phộp xử lý rất nhiều thụng tin trong khoảng thời gian 1às, như vậy vấn đề chớnh là giới hạn bộ nhớ.
2.3.4. Kết Luận Vấn Đề Chọn Kích Thước Của Tế Bào ATM:
Từ các vần đề đã tìm hiểu trên: hiệu suất băng truyền, trễ, độ phức tạp thì ta thấy rằng, các giá trị độ dài ở kích thước giữa 32 Bytes và 64 Bytes được ưa chuộng hơn cả.
Cuối cùng ta sử dụng tế bào có:
− Trường Số Liệu Dài 48 Bytes
− Tiêu Đề 5 Bytes.
2 4 8 16 32
64 32 16 8 8 16 32 64 128 256
M (Kích thước bộ nhớ) (Kbit)
P (thời gian xử lý một tế bào) (às)
M
Kích thước tế bào (byte)
P
Sự Phụ Thuộc Của Kích Thước Tế Bào Tới Thời Gian Xử Lý Và Kích Thước Bộ Nhớ