9.4. Управління обслуговуванням різнорідного трафіку: дисципліни обслуговування, їх переваги та недоліки.
Метод совместного обслуживания разнородных потоков информации
Одной
из важных и распространенных задач,
решаемых как в центрах коммутации, так
и на оконечных пунктах, является задача
совместного обслуживания разнородного
потока данных. Целью решения этой задачи
является обеспечение выполнения
требований по доставке различных потоков
информации. Поэтому необходима такая
организация обслуживания, при которой
наиболее важные сообщения передавались
бы с меньшим временем доставки
.
К тому же должна быть минимизирована
вероятность потери таких сообщений
.
Правильная организация совместного
обслуживания приводит к повышению
эффективности телекоммуникационной
сети.
Известен ряд дисциплин обслуживания разнородного потока информации. К таким дисциплинам относятся: обслуживание в порядке поступления, с абсолютным приоритетом какой-либо информации, а также с относительным приоритетом. Рассмотрим особенности этих дисциплин. Полагаем, что обслуживаются два потока: речевые сообщения и данные.
При организации интегрального канала для передачи речи и данных необходимо учитывать особенности этой информации, которая заключается в следующем:
Речь по сравнению с данными предъявляет более жесткие требования по времени доставки. Задержка речевых пакетов приводит к перекрытию переговоров объектов и возникновению эхо. Эхо возникает, когда отраженный речевой сигнал вместе с сигналом от удаленного абонента возвращается в ухо говорящего. Эхо становится трудной проблемой, когда задержка в петле передачи более 50 мс. В сетях с коммутацией пакетов такая задержка почти всегда присутствует и поэтому должны быть предусмотрены необходимые меры борьбы. Затруднение диалога и перекрытие разговоров абонентов становится серьезным вопросом качества, когда задержка в одном направлении превышает 250 мс. Время задержки речевых пакетов относят к одному из трех уровней:
первый уровень – до 200-250 мс. Хорошее качество связи (втелефонии – 150-200 мс);
второй уровень – до 400 мс. Считается вполне удовлетворительным качеством связи, но не рекомендуется использовать для деловых переговоров;
третий уровень – 700 мс. Приемлемое качество для ведения не деловых переговоров;
речь в отличие от данных допускает определенный процент потери и искажений пакета при их транспортировке в сети.
При восстановлении речи на приемной стороне должна быть обеспечена непрерывность ее звучания и требуемая разборчивость.
На приемной стороне необходимо обеспечить борьбу со случайными задержками речевых пакетов, которые приводят к дрожанию.
При передаче данных не предъявляются жесткие требования ко времени их доставки. Однако предъявляются высокие требования к вероятности ошибок.
Учитывая эти особенности, речевые пакеты и пакеты данных должны обрабатываться на передающей и приемной сторонах по-разному. Так, при передаче речевых пакетов не требуется решать задачу борьбы с ошибками, использовать механизм окна при управлении потоками информации, которые приводят к дополнительным задержкам. При передаче же данных эти задачи должны решаться.
Так как сеть предназначена для обмена данными различного происхождения, требуется разработка специальных алгоритмов обслуживания различного трафика. Такие алгоритмы должны учитывать специфику различных видов нагрузки. Наиболее полно учесть эту специфику позволяет дисциплина обслуживания с динамическим приоритетом. Однако реализация такой дисциплины затруднена, так как необходимо проводить анализ требования каждого пакета в сети и внедрения более сложного протокола обмена по сравнению с существующими в настоящее время протоколами.
Поэтому возникает необходимость использования более простых дисциплин обслуживания смешанного потока пакетов. Наиболее распространенными алгоритмами обслуживания очередей являются : в порядке поступления (первым пришел – первым обслужился), с абсолютным приоритетом речевых пакетов и с относительным приоритетом. Для выработки практических рекомендаций по применению этих дисциплин проведем анализ их эффективности. Эффективность будем оценивать по времени доставки пакетов и вероятности блокировки (вероятности потери). Сначала рассмотрим дисциплину обслуживания в порядке поступления.