domingo, 25 de abril de 2010

Cálculo de la latencia

Existen 3 factores en el cálculo de la latencia:
  1. Propagación de la señal
  2. Utilización de enlaces
  3. Tiempo de Serialización.
Propagación de la señal

Se refiere al tiempo que toma a una señal viajar de un punto A a un punto B, se puede considerar que la velocidad de una señal en una fibra óptica es de:
  • (1) v=d/t
  • (2) t = d / v
La velocidad teórica de la luz es C=300,000,000 m/s, la velocidad real está afectada por el índice de refracción del material en que se propaga, en este caso el de la  fibra es N=1.6:
  • (3) Velocidad real = C/1.6 = 187.5E8m/s
Tomando el ejemplo de las ciudades de Tijuana y Mérida las cuales representan los extremos del territorio nacional, la distancia entre estas ciudades a través de una red de FO la cual típicamente es siguiendo las carreteras entre las ciudades, y tocando las principales ciudades del territorio nacional. (no necesariamente el camino mas corto entre ambas ciudades).  La longitud de FO en la red entre esta ciudades es de 6587Km.

El tiempo de propagación para esta distancia es de :
  • 6,587,000 m / 187.5 E8 m/s = 0.03513 s
El round-trip es dos veces ese tiempo
  • Tiempo de propagación round trip Mérida – Tijuana = 70.26ms
Utilización de enlaces

Es el tiempo que le toma a un paquete de datos moverse a través de un enlace, en específico se refiere a los enlaces de acceso local. Este tiempo se calcula dividiendo la longitud en bits del paquete entre el ancho de banda del acceso.  Finalmente se multiplica por 4 ya que se considera round trip de una localidad a otra localidad.

Para el caso de un acceso a 64Kbps, se emplea una fragmentación bajo FRF .12 del paquete a 100bytes.
Con los datos anteriores tenemos:
  • 100bytes = 800bits
  • 800 bits / 64000 bits/seg = 0.0125 seg X 4 = 50mseg
Tiempo de serialización

Es el tiempo empleado por los equipos para el procesamiento de los paquetes, este tiempo es menor a los milisegundos y típicamente esta entre los 30 y 40 microsegundos , para este ejemplo tomaremos 35 microsegundos.

Las mejores practicas de diseño de una red de carrier indican tener al menos una capa de acceso y posteriormente una de Core, esto significa que un paquete tiene que pasar por lo menos por 4 equipos en su recorrido por la red , y si consideramos además los equipos CPE, se tendrían 6 equipos para una trayectoria en un sentido y 12 equipos considerando round trip.

De acuerdo a las consideraciones anteriores, el tiempo de serialización sería:

12 X 35 E-6 = 0.042 mseg como se podrá inferir este tiempo es despreciable del cálculo.

Latencia total calculada entre Mérida y Tijuana = 70.26ms + 50 ms =120.26 ms

La clase de servicio critica ( Conversacionales) es para tráfico de Voz sobre IP. De acuerdo a la recomendación de la ITUT G.114, el tiempo de latencia máximo en un sentido para estos servicios es de 150ms. ( 300ms round trip)

Para una mejor idea, un mapa de Mérida a Tijuana:


View Tijuana Mérida in a larger map

5 comentarios :

  1. Gracias

    Mucha información se puede sacar de esto, pero de una manera simple se entregan resultados

    ResponderEliminar
  2. esta muy interesante esto , me gustaría aprender mas al respecto por ejemplo cuando es entre mas puntos ,es decir que la transmisión pasa por varios router , de alguna forma se podría calcular con mayor precisión la distancia exacta entre dos o mas puntos

    ResponderEliminar
  3. Esta equivocado no ? Los numeros deberian ser 187.5x10E6 y no x10E8 ? no en ambos casos ?

    Gracias

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Si fuera así, tus tiempos de propagación serían mucho mayores.

      Eliminar
  4. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar