信元丟失比

信元丟失問題

基於ATM技術的寬頻綜合業務數字網可以承載各種各樣的通信業務,信元丟失率分析是研究ATM網路中流量控制問題的基礎和關鍵。在ATM網路設計中,須限制信元丟失率以滿足各業務的服務質量要求:過高的信元丟失會降低話音和多媒體視頻等在目的終端的重現效果。

ATM網路中信元丟失原因大致有:交換節點存儲信元佇列的快取區不夠,路由選擇不當,傳輸過程中出現差錯,擁塞控制不力等。

三種信元丟失類型即交換結構中的丟失、快取區溢出造成的丟失及擁塞控制中信元的丟失

交換節點信元丟失和交換結構有關,以輸出快取Knockout交換結構為例。若每一輸出快取器狀態用每一時隙內信元數表示,其狀態轉移過程可用Markov鏈描述,信元丟失率在給定的網路結構中隨著流量Gik 增大而增大, 而且輸出快取區B的大小對信元丟失率影響很大。

在該模型中,每一業務源或都處於active狀態(產生數據),或處於idle狀態(無數據產生),且2個狀態交替出現形成周期特徵。為了建立我們需要的多業務源,單佇列系統模型,我們先建立單一業務源模型,然後建立多業務源,並在多業務源的基礎上建立起需要的多業務源—單佇列系統模型。

在多業務源組模型中,各業務源可能同時產生數據,即信元產生突發事件並發進行,也可能在相互獨立的時間點上進行。因此我們將其分為悲觀情況、樂觀情況以及處於悲觀和樂觀之間的情況的三種狀態。

悲觀情況下,為避免信元丟失,網路設計時,佇列容量X和輸出鏈路容量C就須滿足,既要保證每周期的激活狀態時間ton內,系統能容納所產生的所有信元,又要保證在一個周期(T)內輸出鏈路能傳遞所有本周期產生的信元。

從圖中可以看出業務源數N小於某一臨界值時,理論丟包率為零,當超過這一臨界值時信元丟失的穩態機率Pcellloss隨業務源數N的增加而變大。

信源組的每一個信源的數據產生開始時間均勻地分布在每個信息周期[0,T]內。

假設業務源數目為N,且有相同的特性參數:t-on, t-off及R(每秒產生的信元數),輸出鏈路容量為C(佇列在非空閒時,每秒以C個信元的速率減少),佇列容量為X。

在樂觀情況下,根據ton的長度特徵分為2種情況:①一個信源激活期的結束時刻正好有另一個源激活期的開始,即滿足

,即激活時間ton為(T/N)的整數倍,在這種情況下信源組的信元到達速率固定為mR,如圖所示

ton為T/N的整數倍;(當信元的激活時間t on不為(T/N)的整數倍時,即mT/N<t on<(m+1)T/N其中(0<m<N),信源組業務到達過程形成了交替更新過程,在這種情況下信源組同時激活的信源個數交替為m和(m+1),它們各自激活時間分別為:

中文名稱	信元丟失比
英文名稱	cell loss ratio;CLR
定　　義	在異步轉移模式(ATM)網路中，表示丟失的信元數與全部傳送信元數之比的性能參數。
套用學科	通信科技（一級學科），交換選路（二級學科）