城域網(wǎng)應(yīng)用層VoIP流量的建模與預(yù)測(cè)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)建模是指建立正式的網(wǎng)絡(luò)描述與模擬，可實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)行為的預(yù)測(cè)。網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量分布、規(guī)律的掌握，可以預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r，有助于網(wǎng)絡(luò)管理和決策。 目前網(wǎng)絡(luò)行為的建模分析可采用Queuing理論、Petri網(wǎng)、Markov鏈、Poisson過(guò)程等方法，但是這些模型已經(jīng)不能很好地描述Internet多構(gòu)性，突發(fā)連續(xù)性和自相似性等特征。國(guó)內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè)研究主要集中在網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，采用傳統(tǒng)時(shí)間序列．ARIMA模型來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)的整

2、體流量趨勢(shì)，不能很好地描述應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)流量的突發(fā)特性。新的業(yè)務(wù)流例如VoIP，不僅改變了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量的組成和行為特征，而且對(duì)Internet網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供的QoS提出了新的要求，因此需要對(duì)這樣一個(gè)新的業(yè)務(wù)流進(jìn)行行為描述和分析預(yù)測(cè)，這給我們提出了新的挑戰(zhàn)。 針對(duì)城域出口鏈路的應(yīng)用層VoIP流量突發(fā)連續(xù)性的問(wèn)題，本文提出了一種優(yōu)化的ARIMA季節(jié)乘積模型，對(duì)城域出口鏈路的應(yīng)用層VoIP流量應(yīng)用該模型進(jìn)行建模與預(yù)測(cè)，很好地解決了VOI

3、P網(wǎng)絡(luò)流量在突降區(qū)域波動(dòng)比較大的情況下，比較精確地描述網(wǎng)絡(luò)流量。實(shí)驗(yàn)證明，該模型比傳統(tǒng)的ARIMA模型的誤差小，并將該模型應(yīng)用到城域網(wǎng)應(yīng)用層VoIP網(wǎng)絡(luò)流量管理當(dāng)中，效果顯著。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： （1）針對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量在突降區(qū)域波動(dòng)比較大的問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)的ARIMA模型的改進(jìn)，提出了一種優(yōu)化的ARIMA季節(jié)乘積模型。該模型將突降點(diǎn)與突降左右鄰居點(diǎn)提取出來(lái)構(gòu)成突降點(diǎn)和突降左右鄰居點(diǎn)時(shí)間序列組，并將這些時(shí)間序列組進(jìn)行二次預(yù)

4、測(cè)，從而達(dá)到預(yù)測(cè)精度的進(jìn)一步提高。 （2）通過(guò)對(duì)某城域出口鏈路上實(shí)際采集的應(yīng)用層VoIP綜合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采用優(yōu)化后的ARIMA季節(jié)乘積模型進(jìn)行建模與預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，該模型很好地解決了VoIP網(wǎng)絡(luò)流量在突降區(qū)域波動(dòng)比較大的情況下，能較精確地描述網(wǎng)絡(luò)的流量，優(yōu)化后的ARIMA季節(jié)乘積模型比傳統(tǒng)的ARIMA模型預(yù)測(cè)精度提高了5％左右。 （3）應(yīng)用優(yōu)化的ARIMA季節(jié)乘積模型在城域網(wǎng)應(yīng)用層VoIP網(wǎng)絡(luò)流量管理當(dāng)中。通過(guò)借鑒灰色系統(tǒng)的