交換技術(shù)考試ATM交換機的性能分析

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6.5 ATM交換機的性能分析
如前所述，ATM交換機的信元緩存方式有輸人緩存、輸出緩存、共享緩存、交叉點緩存等。單純輸人緩存的ATM交換機存在HOL阻塞問題，因而吞吐率較低，很少使用。共享緩存實際上屬于輸出緩存；交叉點緩存也可以看成輸出緩存，只是輸出隊列包含況個緩存器罷了。所以下面將以輸出排隊ATM交換機為典型，進行性能分析。
考慮如圖6-25所示的輸出排隊ATM交換機2模型，它有"條人線和W條出線，在每一出線上設(shè)置一個信元緩存器。假設(shè)：

（1）所有輸入線上信兀的到達(dá)統(tǒng)計獨立，且圖6-25輸出株隊ATM交換機棋S服從相同的Bernoulli分布在每個時隙有信元占用的概率為P；
（2）每一人線到達(dá)的信元等概地轉(zhuǎn)移到各條出線，即轉(zhuǎn)移到某一出線的條件概率為1/N。在滿足這兩條假設(shè)的前提下，各輸出隊列的工作情形是相同的。

根據(jù)以上假設(shè)，在T個信元時隙內(nèi)，從所有(N條)人線轉(zhuǎn)移到達(dá)每個輸出隊列的信元數(shù)》是一個服從二項分布的隨機變量，即有
因此，每個輸出隊列都可以用B/D/l排隊模型柴描述。這里B代表信元的到達(dá)服從二項分布，D代表服務(wù)時間為定長，1代表服務(wù)器的個數(shù)。此外假定緩存器的容童為無窮大。對于B/D/1排隊系統(tǒng)，可以用5.4.2節(jié)中所述的概率母函數(shù)方法來分析。如果用K代表排隊系統(tǒng)的狀態(tài)（系統(tǒng)隊長），即系統(tǒng)內(nèi)逗留的信元數(shù)，那么由式（5-20)可得

如果考慮到這里的P就是業(yè)務(wù)最強度服務(wù)時間為1,那么這就是M/D/1排隊系統(tǒng)的分析結(jié)果。這是完全合理的，因為當(dāng)斤很大時二項分布就趨近于泊松分布。由此得出結(jié)論，輸出排隊ATM交換機，當(dāng)端口數(shù)M>1時，其時延性能的分析可以用M/D/1排隊系統(tǒng)的有關(guān)公式。

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