Haberleşme Temelleri #34 Örnek Soru Çözümü: STM-1 + Karışık 53/77-byte Payload — %85.19 Gerçek Veri

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

STM-1 doldurma üçlememizin üçüncü ve son videosu. Saf ATM bize %83.17 verim verdi. Saf 576-byte IP bize %90.87 verdi. Ama gerçek ağlar nadiren tek tip trafik taşır. Bugün aynı STM-1 çerçevesinin içinde iki farklı hücre boyutunu karıştırıyoruz — 53-byte ATM hücreleri 77-byte hücrelerle dönüşümlü — ve cevabın iki sonucun arasında temiz bir konuma indiğini izliyoruz: %85.19 verim, 132.48 Mbps, ağırlıklı ortalama yasası uygulamada. İki hücre tipi yan yana. Hücre A tanıdık ATM hücresi — 5-byte başlık artı 1-byte AAL artı 47 byte kullanıcı verisi, toplam 53 byte. Hücre düzeyi verim 47/53 ≈ %88.7. Hücre B 77-byte hücresi — 5-byte başlık artı 72 byte kullanıcı verisi, ayrı AAL yok (daha büyük payload o rolü emer). Hücre düzeyi verim 72/77 ≈ %93.5, yaklaşık 5 puan daha iyi. Aynı 5-byte başlık, ama %50 daha büyük payload üzerine yayılmış — IP videosundan tam olarak aynı ders, sadece daha küçük ölçekte. Ama ses hâlâ öngörülebilir gecikme için küçük sabit hücrelere ihtiyaç duyar. O yüzden ağlar karıştırır. Soru, payload heterojen olduğunda matematiğin nasıl çalıştığıdır. Paketleme aritmetiği. Dönüşümlü çift bir ATM artı bir büyük hücre, 53 + 77 = çift başına 130 byte. 2 322 / 130 = 17.86, aşağı yuvarla, 17 tam çift. Bu 17 × 130 = 2 210 byte işgal eder, 112 byte kuyruk kalır. Sıkıştırma: bir ATM hücresi daha sığar mı? 53 ≤ 112, evet. Sonra bir büyük hücre daha sığar mı? 77 ≤ 59, hayır. Son: STM-1 çerçevesi başına 18 ATM hücresi artı 17 büyük hücre, 59 byte boşa kuyruk. Kullanıcı verisi: 18 × 47 + 17 × 72 = 846 + 1 224 = çerçeve başına 2 070 byte, ya da 16 560 kullanıcı biti. Verim: 16 560 / 19 440 ≈ %85.19. Veri hızı: 16 560 / 125 µs = 132.48 Mbps. Karışık payload saf ATM'nin yaklaşık iki puan üstünde, saf IP'nin beş puan altında — ağırlıklı bir karışımın olması gereken yerde tam olarak. Üçlemeden üç alım. (1) STM-1 sabit iskelettir — 9 × 270 byte, 19 440 bit, saniyede 8 000 çerçeve, 155.52 Mbps hat hızı. Çerçeve sabit; payload değişken. (2) Verim = payload'u neyle doldurduğunuz. ATM gibi küçük sabit hücreler verimi öngörülebilir gecikmeyle takas eder. IP gibi büyük değişken paketler bursty zamanlama pahasına verim kazanır. Karışık payload'lar arada bir yerde, her hücre tipinin kullanıcı-byte ağırlıklarına göre ölçeklenir. (3) Bu gerçek-ağ matematiğidir. Hiçbir metro taşıyıcı linki saf ATM ya da saf IP çalıştırmaz — ses, video, veri, sinyalleşme aynı çerçeveyi paylaşır. Az önce yürüdüğümüz matematik, ağ mühendisinin link boyutlandırırken yaptığı şeyin ta kendisi. Üçleme burada kapanır. İşlenen konular: - iki hücre tipi yan yana (53B ATM %88.7 vs 77B hücre %93.5) - dönüşümlü çift: 1 ATM + 1 büyük = 130 byte, %91.5 çift verimi - çerçeve başına çift: floor(2 322 / 130) = 17 çift, kalan 112-byte kuyruk - kuyruk sıkıştırma: +1 ATM (53 ≤ 112) ama bir büyük daha yok (77, 59'dan büyüktür) → 18 ATM + 17 büyük - çerçeve başına kullanıcı verisi: 18×47 + 17×72 = 2 070 byte = 16 560 bit - karışık verim %85.19 — saf ATM (%83.17) ile saf IP (%90.87) arasında - ağırlıklı ortalama yasası: η_karışık = hücre başına verimlerin kullanıcı-byte payına göre ağırlıklı toplamı - kullanıcı veri hızı 132.48 Mbps — karıştırmanın bedeli vs operasyonel esnekliğin faydası Kaynaklar: ECE 271 ExQ52. STM-1 üçlemesini kapatır: d32 (saf ATM) → d33 (saf IP) → d34 (karışık). Bu video AcEdumy Haberleşme Temelleri serisinin bir parçasıdır.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.