5.2.Инженерные методики и алгоритмы синтеза однородных пакетных и гибридных итс-атм-cif.

5.2.1. Алгоритм анализа однородной пакетной инфотелекоммуникационной атм-cif-системы

Опишем алгоритм получения основных числовых характеристик транспортных каналов однородной пакетной ИТС на технологии АТМ-CIF для конкретных условий передачи, при заданной величине речевого трафика и фиксированной скорости в ЛЦТ. Методика построена на базе теоретических исследований, проведенных в разделе 3.1.

Исходные данные: , , , , , , , , , , , (заданная величина трафика данных), (заданная величина речевого трафика). Алгоритм параметрического синтеза однородных транспортных каналов пакетной ИТС-АТМ следующий.

1. По заданным , и формуле (3.10) найти . Перейти к 2.

2. По полученным по формуле (4.11) найти . Перейти к 3.

3. По заданным , , , , , , и полученным и по формуле (3.16) найти ( =1). Если , то перейти к 4, иначе положить , где – величина максимально возможного речевого трафика класса , который может пропустить составной тракт пакетной ИТС-АТМ-SIF, = и перейти к 5.

4. По вычисленным и найти (обращение формулы 3.20). Перейти к 5.

5. По заданным и вычисленном по формуле (4.13) найти . Перейти к 6.

6. По формуле (3.41) найти . Перейти к 7.

7. По формуле (3.42) вычислить . Перейти к 8.

8. Печатать . «Конец».

5.2.2. Алгоритм анализа однородной гибридной инфотелекоммуникационной атм-cif-системы

Опишем алгоритм получения основных числовых характеристик транспортных каналов однородной гибридной ИТС, реализованной на технологии АТМ-CIF, для конкретных условий передачи, при заданной величине речевого трафика и фиксированной скорости в ЛЦТ. Методика построена на базе теоретических исследований, проведенных в разделе 3.2. В основе указанной методики лежит следующий алгоритм.

Исходные данные: , , , , , , , , , , , , ,

1. По заданным , и формуле (4.14) найти . Перейти к 2.

2. По заданным , , и вычисленному найти = . Перейти к 3.

3. При заданном и вычисленном по таблице с табулированной 1-ой формулой Эрланга найти обращение этой формулы относительно неизвестной можно производить по алгоритму:

, , k=0=,1,2,…

, ,…, ,

Перейти к 4.

4. По заданным , , , , и вычисленному значению , по формуле (3.30) найти . Перейти к 5.

5. По заданным и вычисленным зна­чениям по формуле (4.16) найти . Перейти к 6.

6. По заданным и вычисленным зна­чениям и по формуле (3.44) найти . Перейти к 7.

7. По заданным, найти (3.43) и по формуле (3.45) . Перейти к 8.

8. Печатать . «Конец»

5.2.3. Методика и алгоритм сравнительного анализа однородных инфотелекоммуникационных атм-cif-систем

Естественно считать ту систему лучшей, у которой при заданной величине речевой нагрузки значение или больше в рамках организации мультимедийных соединений. Однако в силу условия и при фиксированной величине скорости в ЛЦТ может случиться, что , хотя и наоборот , хотя . В этом случае показателем качества работы сравни­ваемых систем может служить коэффициент использования цифрового тракта передачи на транспортном уровне, который для пакетной и гибридной ИТС мо­жет быть подсчитан соответственно по формулам (3.42) и (3.45). Та система лучше, у которой этот коэффициент больше.

Ниже приводит­ся описание алгоритма получения основных числовых характеристик ИТС на технологии АТМ-CIF, позволяющей сравнить различные системы для одинаковых условий проектирования по коэффициентам и . Алгоритм построен на базе теоретических исследований, проведенных в разделах 3 и 4.

Исходные данные: , , , , , , =40бит, =32бит, , , , , , , =24бит, , , , , , =8бит, .

1. По заданным , и формуле (3.10) найти . Перейти к 2.

2. По полученным по формуле (4.11) найти . Перейти к 3.

3. По заданным , , , , , , и полученным и по формуле (3.16) найти ( =1). Если , то перейти к 4, иначе положить , где – величина максимально возможного речевого трафика класса , который может пропустить тракт пакетной ИТС, = и перейти к 5.

4. По вычисленным и найти (обращение формулы 3.20) Перейти к 5.

5. По формуле (4.14) найти . Перейти к 6.

6. По вычисленному найти . Перейти к 7.

7. При вычисленном и заданном по таблице с табулированной 1-й формулой Эрланга

найти . (Обращение этой формулы относительно неизвестной можно производить на ПЭВМ по следующему алгоритму:

, , k=0=,1,2,…

, ,…, ,

. Перейти к 8.

8. По заданным и вычисленном по формуле (4.13) найти (при положить в (3.20) ). Если = , то положить (3.41), где – номинальная эффективная скорость переда­чи трафика данных при заданных и , иначе перейти к 9.

9. По заданным и вычисленным и по формуле (3.41) найти . Перейти к 10.

10. По заданным и вычисленному значению , по формуле (4.11) найти . Перейти к 11.

11. По вычисленным зна­чениям по формуле (4.16) найти . Перейти к 12.

12. По вычисленным зна­чениям и по формуле (3.44) найти . Перейти к 13.

13. По заданным , найти , , (3.42) и (3.45). Перейти к 14.

14. По и вычислить 100%.

15. «Конец».

Величина 100% в зависимости от знака (если знак "+", то пакетная ИТС АТМ- SIF лучше использует тракт передачи, чем гибридная ИТС АТМ- SIF, если знак "–”, то гибридная ИТС АТМ-SIF лучше использует тракт передачи, чем пакетная ИТС АТМ- SIF) характеризует выигрыш в % одной системы относительно другой при заданных условиях проектирования. Исходные тексты программы сравнительного анализа систем приведены в приложении С.

Результаты анализа однородных ИТС-П и ИТС-Г на технологии АТМ-SIF, полученные с помощью приведенного выше алгоритма для различных сетевых параметров сведены в таблицах 4.1–4.6 и отображены на рисунках 4.5–4.6, которые описывают зависимость , , , , для ИТС-П и , , , , - для ИТС-Г от величины трафика класса для конкретных значений (бит/с), =64000 бит/с, =10 , =5, =0,01, =0,3c , =0,497, =11,6, с, .

Зависимости длины пакета данных и критериев эффективности в пакетной и гибридной инфотелекоммуникационных транспортных системах, реализованных на технологии АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика приведены на рисунках 12-15 при значениях параметров .

Эффективность пакетной ИТС-АТМ-CIF в сравнении с гибридной ИТС-АТМ-CIF от скорости в составном тракте передачи показана на рисунке 4.7, а зависимости длины фреймов данных в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF и их критериев эффективности от величины входного речевого трафика – на рисунках 4.8-4.11.

=2c , = 32000бит/с.

Таблица 4.1 - Результаты анализа однородной пакетной ИТС-АТМ-СIF

	, Мбит/с		, бит	, бит/с	, бит	, бит/с
1	2	3	4	5	6	7	8
23.52 2.35 4.70 7.06 9.41 11.76 14.11 16.46 18.81 21.17	1.5	0.959 0.048 0.095 0.143 0.191 0.238 0.286 0.334 0.380 0.429	5251	68388 136776 205163 273551 341939 410327 478715 547103 615490	4441 4333 4221 4106 3987 3863 3735 3600 3460	1393030 1321811 1250580 1179337 1108077 1036797 965493 894158 822786	0.974 0.972 0.969 0.967 0.964 0.962 0.96 0.957 0.955
125.42 12.54 25.08 37.63 50.17 62.71 75.25 87.79 100.33 112.88	8.0	0.982 0.049 0.098 0.147 0.195 0.244 0.293 0.342 0.391 0.439	12127	382460 764919 1147379 1529838 1912298 2294757 2677217 3059676 3442136	9399 9179 8950 8713 8465 8207 7936 7652 7352	7521798 7132180 6742534 6352856 5963138 5573372 5183547 4793550 4403662	0.988 0.986 0.985 0.984 0.982 0.981 0.979 0.978 0.976
539.29 53.93 107.86 161.79 215.72 269.65 323.58 377.50 431.43 485.36	34.4	0.992 0.049 0.099 0.148 0.197 0.246 0.296 0.345 0.394 0.444	25147	1675212 3350423 5025635 6700846 8376058 10051269 11726481 13401692 15076904	16827 16469 16095 15703 15291 14856 14397 13910 13390	32499857 30807980 29116045 27424040 25731953 24039769 22347465 20655118 18962393	0.993 0.992 0.991 0.990 0.989 0.988 0.987 0.986 0.985

=2c, =128 000бит/с .

Таблица 4.2 - Результаты анализа однородной пакетной ИТС-АТМ-СIF

	, Мбит/с		, бит	, бит/с	, бит	, бит/с
23.52 2.35 4.70 7.06 9.41 11.76 14.11 16.45 18.81 21.17	1.5	0.959 0.048 0.095 0.143 0.191 0.238 0.286 0.334 0.381 0.429	5251	68388 136776 205163 273551 341939 410327 478715 547103 615490	4685 4567 4446 4321 4092 4059 3921 3777 3628	1394203 1322927 1251640 1180339 1109021 1037682 966316 894919 823481	0.975 0.972 0.970 0.967 0.965 0.962 0.960 0.958 0.955
539.29 53.93 107.86 161.79 215.72 269.65 323.58 377.50 431.43 485.36	34.4	0.992 0.049 0.099 0.148 0.197 0.246 0.296 0.345 0.394 0.444	25147	1675212 3350423 5025635 6700846 8376058 10051269 11726481 13401692 15076904	20983 20465 19928 19374 18794 18200 17577 16927 16244	32525973 30832854 29139662 27446384 25753002 24059497 22365840 20671997 18977920	0.994 0.993 0.992 0.991 0.990 0.989 0.988 0.987 0.986

=1c, =128000 бит/с .

Таблица 4.3 - Результаты анализа однородной пакетной ИТС-АТМ-СIF

	, Мбит/с		, бит	, бит/с	, бит	, бит/с
23.52 2.35 4.70 7.06 9.41 11.76 14.11 16.45 18.81 21.17	1.5	0.959 0.048 0.095 0.143 0.191 0.238 0.286 0.334 0.381 0.429	5251	68388 136776 205163 273551 341939 410327 478715 547103 615490	3285 3202 3117 3029 2938 2844 2747 2645 2539	1379945 1308811 1237631 1166433 1095211 1023961 952677 881349 809969	0.965 0.963 0.961 0.958 0.956 0.954 0.951 0.949 0.946
539.29 53.93 107.86 161.79 215.72 269.65 323.58 377.50 431.43 485.36	34.4	0.992 0.049 0.099 0.148 0.197 0.246 0.296 0.345 0.394 0.444	25147	1675212 3350423 5025635 6700846 8376058 10051269 11726481 13401692 15076904	14343 13992 13528 13251 12858 12450 12023 11575 11104	32451698 30759304 29066821 27374232 25681516 23988647 22295589 20602298 18908719	0.992 0.991 0.990 0.989 0.988 0.987 0.986 0.985 0.984

=2c, = 32000 бит/с.

Таблица 4.4 - Результаты анализа однородной гибридной ИТС-АТМ-СIF

	, Эрл	Мб/с	, бит/с	, бит/с	, бит		, бит/с
23.01	14.47 1.45 2.89 4.34 5.79 7.24 8.68 10.18 11.58 13.02	1.5	92610 185222 277833 370444 463055 555665 648276 740887 833498	1351932 1259321 1166711 1074100 981489 888878 796266 703656 611045	6920 6661 6395 6119 5832 5534 5221 4893 4545	0,986 0,985 0,985 0,984 0,984 0,983 0,982 0,981 0,980	1317118 1225822 1134565 1043353 952194 861094 770063 679115 588267	0,940 0,941 0,942 0,943 0,944 0,945 0,946 0,947 0,948
123.22	105.81 10.58 21.16 31.74 42.33 52.91 63.49 74.07 84.65 95.23	8.0	677197 1354395 2031592 2708790 3385987 4063184 4740382 5417579 6094777	7027033 6349836 5627638 4995441 4318243 3641046 2963849 2286651 1609454	17306 16328 15309 14241 13114 11915 10624 9206 7602	0,992 0,991 0,991 0,991 0,990 0,990 0,989 0,988 0,987	6935502 6264170 5592931 4921823 4250898 3580225 2909907 2240117 1571164	0.952 0.952 0.953 0.954 0.955 0.955 0.956 0.957 0.958
529.86	502.73 50.27 100.55 150.82 201.09 251.36 301.64 351.91 402.18 452.46	34.4	3217460 6434921 9652381 12869841 16087301 19304761 22522222 25739682 28957142	29910730 26693270 23475810 20258350 17040889 13823429 10605969 7388509 4171049	40897 37984 35011 32029 28958 25625 21960 17813 12860	0.993 0.993 0.993 0.992 0.992 0.992 0.992 0.992 0.991	30050526 26848452 23589030 20047883 16861959 13673740 10484040 7293874 4105097	0.967 0.967 0.966 0.957 0.958 0.959 0.959 0.960 0.961

=2c, =128000бит/с.

Таблица 4.5 - Результаты анализа однородной гибридной ИТС-АТМ-СIF

	, Эрл	Мб/с	, бит/с	, бит/с	, бит		, бит/с
23.10	14.47 1.45 2.89 4.34 5.79 7.24 8.68 10.13 11.58 13.02	1.5	92611 185222 277833 370444 463054 555665 648276 740887 833498	1351932 1259321 1166711 1074100 981489 888878 796267 703656 611045	6465 6237 6001 5756 5500 5232 4951 4654 4336	0.988 0.987 0.987 0.986 0.986 0.985 0.984 0.983 0.982	1318829 1227394 1136002 1044657 953368 862140 770986 679917 588951	0.941 0.942 0.942 0.943 0.944 0.945 0.946 0.947 0.948
529.86	502.73 50.27 100.55 150.82 201.09 251.364 301.64 351.91 402.18 452.46	34.4	3217460 64349921 9652381 12869841 16087301 19304761 22522222 25739682 28957142	29910730 26693270 23475810 20258350 17040889 13823429 10605969 7388509 4171049	32748 30771 28690 26490 24133 21575 18741 15491 11503	0.997 0.997 0.997 0.996 0.996 0.996 0.995 0.994 0.993	29743999 26536650 23329784 20123515 16918000 13713482 10510353 7309341 4112139	0.958 0.958 0.959 0.959 0.959 0.960 0.960 0.961 0.961

=1c, =128000бит/с.

Таблица 4.6 - Результаты анализа однородной гибридной ИТС-АТМ-СIF

	, Эрл	Мб/с	, бит/с	, бит/с	, бит		, бит/с
23.10	14.47 1.45 2.89 4.34 5.79 7.24 8.68 10.13 11.58 13.02	1.5	92611 185222 277833 370444 463054 555665 648276 740887 833498	1351932 1259321 1166711 1074100 981489 888878 793267 703656 611045	4638 4474 4304 4127 3943 3751 3549 3336 3108	0.982 0.981 0.981 0.980 0.979 0.978 0.977 0.975 0.974	1304964 1214036 1123168 1032368 941354 851010 760477 670065 579799	0.932 0.933 0.934 0.935 0.936 0.938 0.939 0.940 0.942
123.22	105.81 10.58 21.16 31.74 42.32 52.91 63.49 74.07 84.65 95.23	8.0	677197 1354395 2031592 2708790 3385987 4063184 4740382 5417579 6094777	7027033 6349836 5672638 4995441 4318243 3641046 2963849 2286651 1609454	10921 10349 9749 9117 8445 7725 6940 6070 5069	0.992 0.991 0.991 0.990 0.989 0.989 0.988 0.986 0.983	6916282 6244875 5573746 4902946 4232548 3562652 2893411 2225069 1558077	0.949 0.950 0.951 0.951 0.952 0.953 0.954 0.955 0.957
529.86	502.73 50.27 100.55 150.82 201.09 251.36 301.64 351.91 402.18 452.46	34.4	3217460 6434921 9652381 12869841 16087301 19304761 22522221 25739681 29857142	29910730 26693270 23475810 20258350 17040889 13823429 10605969 7388509 4171049	24106 22615 21050 19396 17631 15723 13618 11217 8293	0.995 0.995 0.995 0.994 0.994 0.994 0.993 0.992 0.989	29663427 26461954 23261071 20060934 16861766 13663902 10467894 7274765 4086893	0.956 0.956 0.957 0.957 0.958 0.958 0.989 0.960 0.961

Рисунок 4.5. Сравнение зависимости величины скорости переноса трафика данных в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика от скорости в составном тракте передачи

Рисунок 4.6. Сравнение зависимости величины скорости переноса трафика данных в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика и от скорости в составном тракте передачи

Рисунок 4.7 - Эффективность пакетной ИТС-АТМ-CIF в сравнении с гибридной ИТС-АТМ-CIF от скорости в составном тракте передачи

Рисунок 4.8. Зависимости длины фреймов данных в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика

Рисунок 4.9. Зависимости длины фреймов данных в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика

Рисунок 4.10. Зависимости критериев эффективности в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика

Рисунок 4.11. Зависимости критериев эффективности в пакетной и гибридной ИТС АТМ-CIF, от величины входного речевого трафика

Анализ таблиц и графиков показывает, что при скорости передачи = 1,5 бит/с ИТС-Г обеспечивает при одинаковых условиях речевой трафик =14.47 Эрл и поток данных примерно 55Кбит/с. При этом =0,947. При этих исходных данных ИТС-П пропускает речевой трафик =23.52 Эрл и поток данных при уплотнении пауз в речевом трафике ( =0,497) около 80Кбит/с и =0,954. При увеличении скорости = 34,0 бит/с ИТС-Г обеспечивает речевой трафик =502, 73 Эрл и поток данных свыше 3,8Мбит/с. Эффективность системы =0,960. ИТС-П в этом случае пропускает =539,29Эрл и поток данных около 17Мбит/с. Эффективность системы =0,984.

Увеличение скорости работы устройства пакетизации данных незначительно увеличивает их поток в тракте передачи и эффективность системы. При уменьшении заданного времени пребывания пакета данных в тракте передачи с 2с до 1с – снижает поток данных на 1%.

Общий характер зависимости эффективности передачи от вели­чины речевого трафика следующий. Для высокоскоростных систем с ростом речевой нагрузки эффективность ИТС-П растет по сравнению с ИТС-Г. Пакетная ИТС-АТМ-SIF с кодированием пауз в речевых соединениях лучше использует тракт передачи, чем гибридная ИТС-АТМ- SIF (при =1,5 Мб/с – =16%; =8,0Мб/с – =21%; =34,9Мб/с – =25;). Причем с увеличением пропускной способности системы этот выигрыш увеличивается.