交換技術(shù)考試ATM交換機(jī)的性能分析

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

（1）所有輸入線上信兀的到達(dá)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，且圖6-25輸出株隊(duì)ATM交換機(jī)棋S服從相同的Bernoulli分布在每個(gè)時(shí)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(duì)列的工作情形是相同的。

根據(jù)以上假設(shè)，在T個(gè)信元時(shí)隙內(nèi)，從所有(N條)人線轉(zhuǎn)移到達(dá)每個(gè)輸出隊(duì)列的信元數(shù)》是一個(gè)服從二項(xiàng)分布的隨機(jī)變量，即有
因此，每個(gè)輸出隊(duì)列都可以用B/D/l排隊(duì)模型柴描述。這里B代表信元的到達(dá)服從二項(xiàng)分布，D代表服務(wù)時(shí)間為定長(zhǎng)，1代表服務(wù)器的個(gè)數(shù)。此外假定緩存器的容童為無(wú)窮大。對(duì)于B/D/1排隊(duì)系統(tǒng)，可以用5.4.2節(jié)中所述的概率母函數(shù)方法來(lái)分析。如果用K代表排隊(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)（系統(tǒng)隊(duì)長(zhǎng)），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(qiáng)度服務(wù)時(shí)間為1,那么這就是M/D/1排隊(duì)系統(tǒng)的分析結(jié)果。這是完全合理的，因?yàn)楫?dāng)斤很大時(shí)二項(xiàng)分布就趨近于泊松分布。由此得出結(jié)論，輸出排隊(duì)ATM交換機(jī)，當(dāng)端口數(shù)M>1時(shí)，其時(shí)延性能的分析可以用M/D/1排隊(duì)系統(tǒng)的有關(guān)公式。

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