3 Методические указания по разделам курсовой работы

3.1 Расчет адаптивной коммутации. Альтернативным методом управления обслуживания блокируемых вызовов (нагрузки 1-го класса речи) и задерживаемых пакетов (нагрузки 2-го класса) – является разделение цикла из N канальных интервалов на две части. Одна часть, содержащая N1 канальных интервалов, предназначается для обслуживания вызовов (нагрузки 1-го класса). Другая часть. Содержащая N2=N-N1 канальных интервалов, резервируется для пакетов (нагрузка 2-го класса). Пакеты могут занимать также любой из N1 канальных интервалов 1-го класса, если он не используется в рассматриваемый момент времени. Однако при поступлении вызова 1-го класса он имеет абсолютный приоритет перед нагрузкой 2-го класса и может при необходимости сбросить пакет, занимающий один из канальных интервалов. Такая стратегия управления называется схемой с подвижной границей.

Схема с подвижной границей впервые была предложена в Цюрихских лабораториях компании IBM. С точки зрения характеристик обслуживания нагрузки 2-го класса такая схема обладает явным преимуществом перед схемой с фиксированной границей с таким же резервированием канальных интервалов. Вероятность блокировки нагрузки 1-го класса в любом случае остается одинаковой. Для пакетов же данных, как можно ожидать, при стратегии с подвижной границей задержка в очереди уменьшается, поскольку пробелы в распределении канальных интервалов для нагрузки 1-го класса могут быть использованы для передачи большего числа пакетов. Таким образом, ресурсы средств передачи могут быть использованы более эффективно.

Хотя схема с подвижной границей позволяет ожидать от нее существенного улучшения характеристик задержки для нагрузки 2-го класса, должны быть приняты и некоторые меры предосторожности. В частности, при попытке использовать канальные интервалы 1-го класса для улучшения производительности системы по нагрузке 2-го класса сверх нормальной величины, рассчитанной на N2 канальных интервалов в цикле, могут возникнуть чрезвычайно большие очереди пакетов. Таким образом, при обработке нагрузки 2-го класса существует область перегрузки. Такое явление возникает в случае, когда продолжительность занятия для нагрузки 1-го класса значительно больше длительности пакетов и происходит из-за того, что во время продолжительного обслуживания вызова поступают пакеты, переполняющие систему.

Для решения задачи необходимо проработать материал в [7, с.206-248].

Приведем формулы расчета нормированной задержки для трех случаев

3.2 Расчет коммутации с подвижной границей. Для решения задачи нужно ознакомиться с материалом в [7, с.206-248].

Общая скорость передачи по тракту – С_тр.=С_к·N, где С_к – скорость передачи в канале.

Длительность цикла – Т_ц=125 мкс.

В среднем для передачи пакета потребуется n_u циклов, где

Средняя длина пакета - гдеb равно 8 бит.

Длительность цикла намного меньше средней длительности пакета, следовательно, можно пренебречь канальными интервалами в цикле и справедливо предположение о непрерывном времени.

Приведем расчетные формулы для средней задержки пакета

Для схемы с фиксированной границей Е(Т) определяется следующим образом: Е(Т)=(ρ₂/(1-ρ₂))/μ₂.

а)

б) гдеl_ф – длина файла L в байтах.

3.3 Расчет коммутационной системы типа Баньян. Построение многокаскадной коммутационной системы типа Баньян и примеры процесса маршрутизации в такой системе приведены в [2, с.19-21; 3, с.31-33].

3.4 Расчет коммутационной системы типа Бенеша. Построение многокаскадной коммутационной системы по схеме Бенеша и примеры процесса маршрутизации показаны в [2, с.22-24; 3, с.35-36].

3.5 Расчет емкости памяти широкополосного коммутатора. Требуемая емкость памяти коммутатора при организации общей очереди может быть рассчитана как свертка N индивидуальных выходных очередей.

Среднее значение и среднеквадратическое отклонение количества пакетов для широкополосного коммутатора определены следующим образом

Вероятность потери пакета из-за ограниченной емкости буферного устройства не должна превышать допустимую величину P^(H)_PLR. Следовательно, требуемая емкость i-го буферного устройства L_j=N_j+U·σ[N_j], где и является аргументом значения P(I_j>L_j)≤P^(H)_PLR и может быть найден по таблице 3.1.

Т а б л и ц а 3.1

Характеристики	Числовые значения
P(Ij>LJ)	10-2	10-3	10-4	10-5	10-6	10-7	10-8	10-9	10-10
U	7,326	3,09	3,719	4,265	4,753	5,199	5,612	5,998	6,631

Суммарная память для организации N выходных буферных устройств составляет

При заданной вероятности P(I_j>L_j)≤P^(H)_PLR на организацию общего буфера должен быть отведен следующий ресурс памяти

где

.

Выигрыш при организации общего буфера вместо N выходных составляет:

.