Время загрузки входящего канала почтовыми сообщениями

Из анализа временной диаграммы, представленной для входящих почтовых сообщений следует, что входной канал при каждом успешном опросе будет занят в течение промежутка времени , равного сумме длительности опросного сообщения – ; промежутка времени задержки доставки блока в основном звене – времени, затрачиваемого на передачу каждого входящего ответного блока почтовых сообщений (блоки ответов 7 и 8) – .

(12)

Время задержки доставки в свою очередь содержит следующие составляющие

■ эквивалентное время задержки сети ;

■ время задержки в модемах ;

■ время задержки в сервере ЭВМ .

(13)

Время передачи входящего ответного почтового блока определяется, исходя из дли­ны блоков почтовых

сообщений в_тг

(14)

Время, затрачиваемое на передачу блока опроса , определяется, исходя из длины блока опроса в_бо.

Время загрузки исходящего канала почтовыми сообщениями

Из рассмотрения диаграммы загрузки исходящего канала почтовыми сообщениями следует, что при каждом успешном опросе канал занят в течение:

■ времени передачи опросного сообщения ;

■ времени передачи каждого из 2-х исходящих почтовых блоков (блоки 7 и 8).

(16)

Время загрузки входящею канала интерактивными сообщениями

В отличие от почтового канала, на сообщение опроса интерактивные абонент направ­ляют интерактивный ответ, содержащий один блок.

Время передачи указанного блока

Входной канал при каждом успешном опросе будет занят интерактивными сообщениями в течение времени , равного

Время загрузки исходящего канала интерактивными сообщениями

Каждый успешный опрос интерактивных абонентов сопровождается направлением к ним N исходящих блоков (на рис.6 это блоки, например, 1 и 2).

Следовательно, при каждом успешном опросе, исходящий канал занят интерактивными сообщениями в течение промежутка времени

(19)

Коэффициенты загрузки

Коэффициент загрузки входящего почтового канала

Коэффициент загрузки исходящего почтового канала

Коэффициент загрузки входящего канала интерактивными сообщениями

Коэффициент загрузки исходящего канала интерактивными сообщениями

Складывая коэффициенты загрузки, получим:

Коэффициент загрузки по входящему каналу

Коэффициент загрузки по исходящему каналу

Если коэффициенты использования каналов окажутся достаточно низкими, то полученные результаты показывают, что сеть справится с указанной нагрузкой.

ЦИКЛ ОПРОСА

Латентное время

Длительность цикла опроса зависит от дисциплины опроса, то есть от приоритетов и очередности опрашиваемых станций.

Причем, что все станции, как почтовые, пак и интерактивные терминалы имеют одина­ковый приоритет и опрашиваются по одному разу в течение каждого цикла. Интерактивным исходящим блокам, как уже было отмечено выше, отдается относительный приоритет, исходящими постовыми блоками. Опрос в моменты, когда исходящие сообщение отсутствуют, считается безуспешным. Каждый шаг безуспешного опроса из М шагов цикла включает в себя три составляющие.

- время непосредственной передачи блока опроса –

- время непосредственной передачи блока безуспешного ответа –

- промежутка времени задержки доставки блока в основном звене –

Назовем время

латентным временем опроса станции, а полное время

(26)

латентным временем сети.

Латентное время T_L фактически представляет минимальное время цикла опроса сети, когда в ней полностью отсутствует абонентская нагрузка. Если же в сети имеется абонент­ская нагрузка, то время полного цикла опроса Т_ц увеличивается, поскольку, каждый после­дующий шаг опроса задерживается на время передачи исходящих oт ЭВМ блоков нагрузки.

В установившемся режиме, за время цикла в среднем поступает интерактив­ных и почтовых запросных сообщений. В результате ответов на каждый запрос по исходящему каналу от ЭВМ, в течение времени передаются ответные интерактивные сообщения, а в течение времени передаются ответные почтовые сообщения.

Полное время, затрачиваемое на передачу всех интерактивных сообщений

(27)

Полное время, затрачиваемое на передачу всех почтовых сообщений

При этом, время полного цикла

(29)

Это соотношение устанавливает зависимость времени опроса сети от абонентской нагрузки.

При малых значениях исходящей нагрузки времена цикла незначительно отличается от латентного времени сети.

При значительных нагрузках ( ) время цикла неограниченно возрастает, поскольку возрастают очереди исходящих сообщений, ожидающих передачу. Например, если опрашивается К =20 абонентских станций, то для значений нагрузки и

и незначительно отличается от латентного времени . Однако же при нагрузке , время цикла достигнет значения 1,8 секунды

Голосовые сообщения

Формирование голосового трафика рассмотрим на примере алгоритма сжатия ADPCM(G726).

Кодек кодирует речь абонента и имеет АЦП, который производит 8000 отсчетов в секунду. Каж­дый отсчет содержит 16 бит. Следовательно, производительность АЦП составляет 128 кбит/с.

Кодек сжимает указанную информацию в 4 раза, доводя скорость потока до 32 кбит/с (Различные кодеки (формируют скорость цифрового потока а пределах 8 ÷ 64 кбит/с).

Поток 32 кбит/с сегментируется па речевые пакеты длиной по 20 байт длительностью 5 мс.

.Размер голосовой (информационной) части IP-пакета составляет 320 байт.

Всего, 364 байт (2912 бит)

ИМС

IP

UDP

RTP

Голос

КПК

20 8 12 320 4

Формат конечного IР–кадра

Это означает, что в одном кадре передается ровно 16 речевых пакетов

Время, необходимое для формирования 16 голосовых пакетов составляет 90 мс

. Указанное время является периодом поступления кадров для одного голосового абонента, в реальном времени, в случае его активности.

В течение цикла опроса, ЭВМ ЦДП передает каждому из абонентов по N исходящих сообщений, каждое из которых несет полезную нагрузку (не считая служеб­ной информации).

Если после передачи N исходящих сообщений, в ЦДЛ остались еще сообщения, под­лежащие передаче, то они будут переданы абоненту в следующем цикле и т.д. до тех пор, пока будут переданы все сообщения, предназначенные данному абоненту. Для получения очередной партии сообщении абонент должен нажать соответствующую клавишу на своем телефонном аппарате или терминале. В аналогичном режиме работают автоматизированные диалоговые системы на современных Саll-центрах. Для непрерывного звучания голосового сообщения, длящегося в течение нескольких циклов, получаемые блоки буферизируются и выдаются абоненту в виде непрерывного сообщения.

Средняя скорость (пропускная способность) передачи голосовой информации должна соответствовать кодеку, используемому в абонентском терминале. Так, для времени цикла Т_ц =0,32 с и N=5, средняя допустимая скорость передачи голосовой информации к каждому из абонентов составляет

Подобная скорость вполне достаточна для звукового кодека, работающего в указан ном диапазоне скоростей, поскольку рассматриваемый кодек предусматривает скорость пе­редачи лишь 32 кбит/с.

Если увеличить число блоков N, передаваемых в течение одного цикла, то скорость V_n вначале также будет увеличиваться. Однако, при этом, будет возрастать время цикла Т_ц. Следовательно, имеется некоторое оптимальное число блоков N_опт, при котором скорость достигнет своего максимального значения V_max. С использованием расчетов на ЭВМ можно легко определить указанное оптимальное значение N_опт, и соответствующее ему, максималь­ное значение скорости передачи голосовых сообщений.