Tecniche di commutazione Ing. Greco Polito Silvana

Transcript

1 Tecniche di commutazione Ing. Greco Polito Silvana

2 Gli slide del corso realizzate utilizzando! materiale didattico fornito unitamente al! libro Reti di Telecomunicazioni!!

3 Definizione Commutazione: Processo di interconnessione di unità funzionali, canali di trasmissione o circuiti di telecomunicazione per il trasferimento dei segnali emessi da una sorgente

4 Metodi

5 Commutazione di circuito

6 Commutazione di circuito

7 Commutazione di circuito

8 Commutazione di circuito: fasi

9 Fase di Impegno Permette l allocazione delle risorse per settare il circuito La sorgente emette una UI (Unità Informativa) di segnalazione per chiedere il circuito La UI attraversa tutti i nodi del percrso verso la destinazione Ogni nodo che riceve la UI alloca le risorse

10 Trasferimento dati in un sistema a commutazione di circuito A invia una UI di segnalazione a X. La UI contiene l indirizzo del destinatario B X inoltra la UI a Y e cosi via Su ogni ramo della rete vengono riservate le risorse richieste per la comunicazione Una volta riservate le risorse, le due parti possono trasmettere dati

11 Trasferimento dati in un sistema a commutazione di circuito Tp=tempo di propagazione Tt=tempo di trasmissione sul link uscente Te=tempo di elaborazione richiesto per individuare il nodo uscente

12 Trasferimento dati in un sistema a commutazione di circuito (1)Tempo di instaurazione?? (2)Tempo di trasferimento dati?? (3)Tempo di svincolo??

13 Trasferimento dati in un sistema a commutazione di circuito Osservazione: B puo iniziare a trasmettere dati non appena riceve la UI di segnalazione da A. Il rilascio (o svincolo) puo essere iniziato sia da A che da B

14 Esempio Calcolare i tempi per il trasferimento di un file nella rete dell esempio precedente

15 Commutazione di circuito: vantaggi

16 Commutazione di circuito: trasparenza temporale Trasparenza temporale Assenza di trasparenza temporale

17 Importanza trasparenza temporale (1) Sorgente Ciao come stai? destinazione Ciao come stai? Time

18 Importanza trasparenza temporale (2) Sorgente Ciao come stai?? destinazione Ciao come Stai? Time

19 Commutazione di circuito: svantaggi

20 .problema: Come permettere l utilizzo efficiente delle risorse di rete??? Soluzione: Commutazione di pacchetto

21 Commutazione di pacchetto: proprietà

22 Pacchettizzazione (i) 1. Si suddividono i dati da trasmettere in carichi di dimensione ridotta 2. Ad ogni UI di dimensione ridotta si aggiunge una intestazione di controllo o header 3. Si è cosi costruito il pacchetto che si compone di: Header o Intestazione Payload o carico

23 Pacchettizzazione (ii) dati H carico 1 pacchetti

24 Header L header di ogni pacchetto contiene informazioni di controllo per l instradamento del pacchetto Es: nodo sorgente, nodo destinazione

25 Trasferimento dati in un sistema a commutazione di pacchetto ( es con un solo pacchetto) Ogni nodo lungo il percorso inoltra il pacchetto al prossimo nodo verso la destinazione Qual è il ritardo end-to-end??

26 Commutazione di pacchetto: parallelizzazione A X Y B A X Y B I nodi della rete possono lavorare in parallelo: -Mentre la sorgente A trasmette il secondo pacchetto, il nodo X trasmette il primo pacchetto -Mentre la sorgente A trasmette il terzo pacchetto, il nodo X trasmette il secondo pacchetto, il nodo Y trasmette il primo pacchetto -> riduzione del ritardo end-to-end

27 Commutazione di pacchetto: i nodi impegnano le risorse solo per il tempo di trasmissione di ogni pacchetto Sorgente A 1A 2A Nodo di Commutazione 1A 2A Coda di ingresso 1B 1A 1B 2A elaboratore 2A 1B 1A Canale di uscita Sorgente B 1B In attesa del secondo pacchetto della sorgente A si trasmette il primo pacchetto della sorgente B Il canale di uscita è costantemente utilizzato

28 Come scegliere la dimensione di un pacchetto? La dimensione dei pacchetti influenza: (a) Possibilità di parallelizzazione: Pacchetti brevi favoriscono il trasferimento in parallelo (b) Overhead di controllo Pacchetti brevi introducono complessivamente un maggior Overhead per informazione di controllo (c ) Probabilità di errore In pacchetti piccoli la probabilità di errore è piu bassa che in pacchetti grandi

29 (a) Dimensione pacchetto e parellizzazione

30 (b) Overhead di controllo L overhead di controllo si misura in base all informazione di controllo, header, di ogni pacchetto Dove Lh/(Lh+Lp) Lh=dimensione in bit dell header Lp=dimensione in bit del payload

31 ( c)probabilità di errore Supponendo indipendenza statistica tra gli errori che si possono verificare in un canale, la probabilità di avere un pacchetto corretto è: (1-p) Lh+Lp Dove: p= probabilità di errore su un bit del pacchetto Lp+Lh= numero di bit del pacchetto

32 Esempio Si supponga di avere due nodi A e B che possono comunicare attraverso due nodi di transito chiamati x e z. Si considerino I seguenti dati: fa=2 Mbit/s fi=1mbit/s da-x=dz-b=1km dx-z=100 km Tp=10 ms Capacità di memorizzazzione nei nodi infinita, tempo di attesa in coda nullo. Si calcoli il tempo di ritardo end to end per il trasferimento di un blocco dati di 10000byte che viene spezzato in 2 pacchetti con un header di pacchetto Lh=100 byte A X z B

33 Esempio Si supponga di avere due nodi A e B che possono comunicare attraverso due nodi di transito chiamati x e z. Si considerino I seguenti dati: fa=2 Mbit/s fi=1mbit/s da-x=dz-b=1km dx-z=100 km Tp=10 ms ax =103 /(2*10 8 )= s=5 µs=0.005 ms ז xz = 100*103 /(2*10 8 )= 10 5 /(2*10 8 )= s=0.5 ms ז Oss: abbiamo operato con [m/(m/s)] t tax =(5100*8)/(2* 10 6 )=40800/(2* 10 6 )=20400 * 10-6 =20.4 *10-3 s=20.4 ms