Leistungscharakteristika von ATM-Netzen für ... - Torsten E. Neck
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LEISTUNGSANFORDERUNGEN DES TRANSPORTDIENSTES 103<br />
Für einen ARTEMIS-Kanal der Vermittlungsschicht ist damit eine Netto-Datenrate <strong>von</strong><br />
mindestens 388 kbit/s erforderlich.<br />
Tabelle 6.4: Anforderungen der Transportschicht <strong>für</strong> die ARTEMIS-Kanäle<br />
Kanal λ i+1, ξ Θ i<br />
min(ρ i,j<br />
) Bearbeitungsverzögerung τ i<br />
Diplomarbeit <strong>Torsten</strong> <strong>Neck</strong><br />
0 ms 2 ms 4 ms<br />
COM_DO_MNT 320/300 96,000 kbit/s 25 ms 102,400 kbit/s 111,304 kbit/s 121,904 kbit/s<br />
COM_DO_BC 275/255 40,800 kbit/s 50 ms 44,000 kbit/s 45,833 kbit/s 47,826 kbit/s<br />
DAT_UP 52/32 17,067 kbit/s 15 ms 27,734 kbit/s 32,001 kbit/s 37,819 kbit/s<br />
DAT_DO 320/300 200,000 kbit/s 12 ms 213,333 kbit/s 256,000 kbit/s 320,000 kbit/s<br />
Multiplex 353,867 kbit/s 387,467 kbit/s 445,138 kbit/s 527,549 kbit/s<br />
6.4.5 Berücksichtigung <strong>von</strong> Fehlereinflüssen auf der Transportschicht<br />
Die Kanalanforderungen <strong>von</strong> MONSUN/ARTEMIS an Transport- und Vermittlungsdienst sind<br />
signifikant durch den Protokollmechanismus Kapselung und in noch stärkerem Maße durch<br />
die Verarbeitungszeit des betrachteten Dienstnehmers geprägt.<br />
Die geforderten Raten wurden unter der Annahme ermittelt, daß ein perfekter<br />
Diensterbringer vorhanden ist. Diese Annahme soll nun aufgegeben werden. Die<br />
betrachteten Protokolle sind im Bezug auf die Fehlerbehandlung ARQ-Protokolle (Automatic<br />
Repeat Request, automatische Wiederholungsanforderung), die bei Erkennen eines Fehlers<br />
eine Neuübertragung anfordern. Dies führt also im Fehlerfall zu einer erhöhten Last, die<br />
nach /Pryc94/ näherungsweise berechnet werden kann.<br />
Es wird da<strong>von</strong> ausgegangen, daß die Protokolle nach einem Sliding-Window-Verfahren mit<br />
einer Fenstergröße W arbeiten. Ein „Go-Back-N“-Algorithmus habe im Durchschnitt noch<br />
W/2 ausstehende Pakete und die Wahrscheinlichkeit <strong>für</strong> ein verlorenes oder zerstörtes Paket<br />
sei p.<br />
Wird mit der Wahrscheinlichkeit p⋅(1-p) ein Paket nach einmaliger Neuübertragung korrekt<br />
W<br />
empfangen, so ist die erwartete Zahl neuübertragener Pakete ⋅ p ⋅(<br />
p −1)<br />
. Die Wahrscheinlichkeit<br />
<strong>für</strong> den korrekten Erhalt eines Paketes nach der zweiten Wiederholung, das<br />
2<br />
nach der ersten Neuübertragung noch nicht richtig empfangen wurde, ist (1-p)⋅p 2 . Die<br />
erwartete Zahl neuübertragener Pakete in diesem Fall W⋅p 2 ⋅(1-p). Dieses Prinzip wird<br />
fortgesetzt, bis schließlich jedes Paket sein Ziel erreicht.<br />
Der Lastzuwachs läßt sich dann als Summe aller erwarteten Neuübertragungen errechnen:<br />
⎛ W k ⎞ W p<br />
R = ∑ ∞ ⎜k<br />
⋅ ⋅ p ⋅(1<br />
− p)<br />
⎟ = ⋅<br />
k = 1 ⎝ 2 ⎠ 2 1−<br />
p<br />
Die Wahrscheinlichkeit p ist nun <strong>von</strong> der Paketlänge L abhängig und <strong>von</strong> der Bitfehlerrate B<br />
<strong>für</strong> die Verbindung; längere Pakete sind störanfälliger als kurze:<br />
Womit sich der Lastzuwachs schreiben läßt:<br />
p = 1−<br />
(1 − B)<br />
W 1−<br />
(1 − B)<br />
R = ⋅<br />
L<br />
2 (1 − B)<br />
L<br />
L