什么是网络数据流量的“1 Erlang”?

网络工程 协议理论 术语 嗓音 电话
2021-07-17 20:36:05

当 Erlang 负载单元应用于语音通信时,我理解(或者至少我相信我理解)。语音通信是实时发生的,并根据实时进行测量,因此我们很自然地可以将特定时间段内系统处理的语音流量总量(以分钟为单位)除以该时间段的长度(也以分钟为单位测量)并获得称为 Erlang 的无量纲负载因子。自然,60分钟的时间承载的60分钟的声音就是1个二郎。

但是如何将这个 Erlang 单元应用于数据流量呢?我们除以什么?什么是数据网络的 1 Erlang?它甚至适用吗?我问的原因是我看到各种与 Erlang 相关的公式(Erlang-B 和 Erlang-C)被用于执行数据网络的负载分析。但是我很难将 Erlang 单元的想法应用于流量不是以时间为单位的网络。

我正在处理的更高级别的问题是估计同时处理语音和数据流量的设备上的负载。而这种情况下的数据流量是一般的互联网流量,与语音通信没有任何关联。例如,考虑一个蜂窝基站,也就是一个小区站点。该设备具有用于处理语音和数据流量的独立通道。如果可能的话,如何估计 Erlangs 中这种设备的负载?如何将不同类型的流量转化为某种具有实际意义的通用衡量标准?

1个回答

背景

一个二郎衡量一个负载电路交换链接。引用Russ Rowlett 的页面

erlang 是一个无量纲的“单位”,表示每秒一个呼叫秒(或每小时一个呼叫小时等)的流量密度。

Erlang的经典定义是在 1900 年代早期由AK Erlang教授提出的Erlang 的定义并不普遍适用于数据流量,因为在数据流量中没有“呼叫”的标准定义,也没有您在充分利用的电路交换链路中会发现的呼叫阻塞如果我们对数据网络和呼叫类型做出一些假设,我们就可以将测量硬塞到数据网络中。

Erlang-B 和 Erlang-C 从电路交换网络的经典分析演化而来;它们也可以适用于数据网络

问答


问题 1

  • Q1 : 这如何适用于数据流量?
  • A1:您首先必须定义呼叫是什么、呼叫消耗的带宽以及阻止呼叫的标准。通常,您通过参考相关语音编解码器消耗的带宽来定义每个数据呼叫的带宽


问题2

  • Q2 : 我们除以什么?
  • A2:如果您严格询问基本的Erlang计算,请参见下文。Erlang-B 和 Erlang-C 更容易应用于数据网络,因为排队动态对于电路交换和数据网络都是通用的。

出于基本的 Erlang 计算的目的……首先,让我们假设语音在所讨论的数据网络中获得绝对优先级。接下来,让我们定义的链接类型,我们正在处理的(因为在调用的开销以太网比不同分组过SONET链路)。最后,让我们定义一些呼叫拒绝标准...最简单的是,如果您没有足够的增量带宽用于另一个呼叫(参考语音编解码器,则呼叫将被拒绝

在你定义这些边界之后......

  • C 是专用于语音流量的总容量(以每秒位数为单位)
  • A 是单个语音呼叫消耗的带宽,(参考Voice Codec s)

Erlang容量的计算公式(每单位时间)...

Erlang capacity (per unit of time) = C / A

让我们将此应用于 100Mbps 以太网链路,使用G.729语音呼叫(即每次呼叫 39200 bps)。

  • C = 100000000
  • A = 39200

FastEthernet 链路的最大 Erlang 容量(使用G.729调用,假定具有 100% 的链路):

100000000 bps / 39200 bps = 2551.02 Erlangs

带宽假设

我对G.729数据包的假设(参考 Cisco 的语音编解码器编号)...

  • 以太网帧间开销 - Preamble , SFD , IFG : 20 Bytes
  • 以太网II 标头和 CRC:18 字节
  • IP v4 标头:20 字节
  • UDP标头:8 字节
  • RTP标头:12 字节
  • G.729语音有效载荷:20 字节

G.729以太网帧(包括所有开销):98 字节

G.729通过以太网的总带宽

50 G.729 packets/sec * 98 Bytes/G.729 packet * 8 bits/Byte =  39200 bits/second

注意:我冒昧地修改了 Cisco 列出的每个G.729呼叫31.2Kbps 的带宽,因为他们在该数字中忽略了以太网成帧开销。在不使数学变得更复杂的情况下说明这一点的最简单方法是在消耗G.729带宽中包括以太网帧间开销


问题 3

  • Q3 : 什么是一二郎数据流量?
  • A3:现在可能已经很明显了……这取决于呼叫是如何通过数据网络发送的。