ATM生意經(jīng)
基本交換模塊是一個統(tǒng)計(jì)復(fù)用器，在基本交換模塊內(nèi)部會出現(xiàn)競爭，多個信元需要使用相同資源（內(nèi)部線路、出線等），在出現(xiàn)競爭時(shí)，需要對沖突的信元進(jìn)行緩沖（排隊(duì)），若交換模塊的設(shè)計(jì)是內(nèi)部完全無阻塞的，不需要內(nèi)部緩沖，為了解決對相同出線的競爭，必須在基本模塊內(nèi)提供排隊(duì)功能。根據(jù)交換單元的結(jié)構(gòu)和所需的信息速率，需要在交換單元的入線、出線或單元內(nèi)部設(shè)計(jì)信元的緩沖隊(duì)列。
交換單元中可采用三種排隊(duì)策略（根據(jù)緩沖器在交換單元中的物理位置劃分）：
輸入排隊(duì)
輸出排隊(duì)
中央排隊(duì)
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基本思想
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實(shí)現(xiàn)方法
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輸入排隊(duì)
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在交換單元的輸入端解決可能的競爭問題。 |
＊ 為每一條入線配置一個緩沖隊(duì)列，信元隊(duì)列中排隊(duì)
＊ 在一個信元周期內(nèi)，由一個仲裁邏輯來決定哪些隊(duì)列中的信元是允許通行的，哪些隊(duì)列中的信元需要等待
＊ 經(jīng)過仲裁后的信元不會再出現(xiàn)競爭 |
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輸出排隊(duì)
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來自入線的信元可以自由通過交換傳輸媒體傳送（交換）到所需的出線上，在出線上設(shè)置緩沖隊(duì)列解決多信元對出線的競爭。 |
＊ 在一個信元周期內(nèi)，所有信元都可無需仲裁地從入線到達(dá)所需的出線
＊ 每條出線配置一個隊(duì)列，以緩沖同時(shí)到達(dá)的競爭該出線的多個信元
＊ 一個信元周期內(nèi)，一條出線只能為一個信元服務(wù)，未服務(wù)的信元將暫存在該出線的輸出隊(duì)列中 |
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中央排隊(duì)
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為了減少整個交換單元所需的總緩沖容量，在基本交換單元中設(shè)置一個共享的隊(duì)列緩沖器，被所有的入線和出線所公用。 |
＊ 在基本交換單元的中央設(shè)置一個隊(duì)列緩沖器，被所有的入線和出線所共享
＊ 來自所有入線上的全部信元都直接存入中央隊(duì)列
＊ 各出線從中央隊(duì)列中找出目的地為該出線的信元，依照先進(jìn)先出的原則取出并發(fā)送 |
郵局中的輸入排隊(duì)模型：
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一個郵局中有兩個服務(wù)窗口
郵局大門相當(dāng)于一條入線
兩個服務(wù)窗口相當(dāng)于兩條出線
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到達(dá)郵局的顧客都排在郵局門口一個隊(duì)列中，相當(dāng)于輸入隊(duì)列
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隊(duì)列按照先進(jìn)先出原則服務(wù)
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隊(duì)頭的顧客被阻塞（等待）會導(dǎo)致隊(duì)中的其他顧客也得不到服務(wù)
郵局中的輸出排隊(duì)模型：
郵局中的中央排隊(duì)模型：
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輸出排隊(duì)要求每個服務(wù)窗口隊(duì)列有足夠的隊(duì)列座位
相當(dāng)于最壞情況下的隊(duì)列長度
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為減少郵局中的座位總數(shù), 所有服務(wù)窗口共享一個隊(duì)列
相當(dāng)于在中央排隊(duì)
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可以減少總的隊(duì)列緩沖容量
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智能服務(wù)員在服務(wù)窗口空閑時(shí)，從隊(duì)列中找出下一個需要被服務(wù)的顧客
服務(wù)員的功能對應(yīng)于一個復(fù)雜的控制邏輯
性能比較：
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平均等待時(shí)間
＊ 對相同的外部業(yè)務(wù)負(fù)荷，輸入排隊(duì)的平均等待時(shí)間比其他兩種排隊(duì)策略更長
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隊(duì)列緩沖器需求
＊ 輸入排隊(duì)需要最大
＊ 中央排隊(duì)需要最少
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信元丟失率
＊ 在隊(duì)列緩沖容量相同的情況下，輸入排隊(duì)信元丟失率明顯高于輸出排隊(duì)和中央排隊(duì)
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