基于多分形小波的網(wǎng)絡(luò)流量模型研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)流量模型是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)，精確的流量模型能準(zhǔn)確刻畫實(shí)際網(wǎng)絡(luò)流量特征，對網(wǎng)絡(luò)性能分析、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)擁塞控制等有著重要意義。
　　自相似網(wǎng)絡(luò)流量模型能較好的研究網(wǎng)絡(luò)流量特征且應(yīng)用廣泛。但其自身為加法結(jié)構(gòu)，存在嚴(yán)重的負(fù)流量問題，此外，自相似網(wǎng)絡(luò)流量模型只能描述具有線性形式的尺度結(jié)構(gòu)，很難對網(wǎng)絡(luò)流量復(fù)雜的尺度特性進(jìn)行準(zhǔn)確描述。多分形小波網(wǎng)絡(luò)流量模型以小波分析為工具，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量多尺度特性分析，能同時描述網(wǎng)絡(luò)流量大時間尺度下

2、的長相關(guān)性以及小時間尺度下的多重分形。本文圍繞獨(dú)立小波模型（IWM）和多分形小波模型（MWM）存在不能確保信號非負(fù)、系數(shù)構(gòu)造選取分布與實(shí)際流量分布特性無關(guān)等局限性，合理選取系數(shù)構(gòu)造分布，構(gòu)建能準(zhǔn)確刻畫網(wǎng)絡(luò)流量特征行為的網(wǎng)絡(luò)流量模型，并設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確模擬真實(shí)網(wǎng)絡(luò)流量特征性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)生系統(tǒng)。本論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量多尺度特性分析。說明實(shí)際流量在不同時間尺度范圍內(nèi)具有多分形特性，為多分形小波模型應(yīng)用提供前

3、提使用條件，對比分析了IWM和MWM各自建模思想及其局限性。
　　2、提出一種基于Pareto分布的混合小波網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型。模型兼顧了IWM較好的長相關(guān)描述能力以及MWM的短期突發(fā)描述能力，通過設(shè)定隨機(jī)乘法因子限制特征系數(shù)非負(fù)性確保重構(gòu)流量為正，選取符合實(shí)際流量重尾分布特性的pareto分布，使重構(gòu)流量信號更為精確，改進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)流量模型在性能上得到很大提升，且符合實(shí)際流量網(wǎng)絡(luò)流量特征。
　　3、提出一種基于多分形小波模型

4、的分布式流量發(fā)生系統(tǒng)。系統(tǒng)以多分形小波流量模型重構(gòu)流量作為流量數(shù)據(jù)源，通過控制端向多個發(fā)送端分配流量生成任務(wù)，由發(fā)送端分布式地合成測試流量。分布流量生成系統(tǒng)滿足多用戶并發(fā)訪問的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，分布式地生成測試流量，準(zhǔn)確模擬不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。
　　通過仿真驗(yàn)證，改進(jìn)后的P_OWM在多分形譜、邊緣分布、相關(guān)函數(shù)等各性能指標(biāo)上有較好提升，均優(yōu)于MWM且與實(shí)際流量更為接近。其重構(gòu)流量概率密度分布具有重尾分布特性，符合實(shí)際流量分布特性。