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文檔簡介
1、隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及和通信業(yè)務(wù)的日益增長,互聯(lián)網(wǎng)變得越來越繁忙,有效的控制管理顯得尤為重要.長期以來,網(wǎng)絡(luò)建模和分析以泊松分布和馬爾可夫過程理論為基礎(chǔ),而近年來大量網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)測量表明網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)具有自相似特性,這種特征不能由傳統(tǒng)模型描述.本文在湖北省多媒體與網(wǎng)絡(luò)通訊工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目——"基于α穩(wěn)定過程理論的自相似網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流研究"的支持下,對網(wǎng)絡(luò)自相似業(yè)務(wù)建模的理論基礎(chǔ)、自相似業(yè)務(wù)條件下網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及業(yè)務(wù)控制等進(jìn)行了研究.本文首先描
2、述了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流中的自相似現(xiàn)象,介紹了自相似的定義和性質(zhì),全面敘述了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)自相似性研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ).接著本文根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特征,提出用α穩(wěn)定分布作為網(wǎng)絡(luò)建模的理論基礎(chǔ).首先根據(jù)α穩(wěn)定分布的定義和性質(zhì)分析指出α穩(wěn)定分布能很好的描述網(wǎng)絡(luò)中的高斯信號和非高斯信號,同時(shí)刻畫業(yè)務(wù)的長程相關(guān)性和短程相關(guān)性.然后通過實(shí)際測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析驗(yàn)證了自相似業(yè)務(wù)流的數(shù)據(jù)分布模式.選擇具有代表性的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),分別以單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)和流
3、量作為分析對象,根據(jù)α穩(wěn)定分布的驗(yàn)證原理,統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流到達(dá)過程服從α穩(wěn)定分布.然后本文全面探討了業(yè)務(wù)的自相似性對網(wǎng)絡(luò)性能的影響,分析指出在輸入業(yè)務(wù)為自相似業(yè)務(wù)時(shí),緩沖區(qū)的平均隊(duì)列長度的尾分布呈威布爾函數(shù)或雙曲線衰減,不同于泊松分布推導(dǎo)的指數(shù)衰減,這些特征導(dǎo)致實(shí)際的時(shí)延和丟包率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)模型推導(dǎo)的結(jié)果,自相似程度越高,性能下降越明顯.如果增大緩沖區(qū)容量,雖然能適當(dāng)降低丟包現(xiàn)象,但時(shí)延增長太大;如果提高帶寬,則可以同時(shí)減小丟包率和
4、時(shí)延.因此,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),必須結(jié)合業(yè)務(wù)特征確定網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù).最后,本文提出了一種擁塞控制機(jī)制,該擁塞控制機(jī)制利用業(yè)務(wù)流的長程相關(guān)性來預(yù)測未來時(shí)間段的業(yè)務(wù)流量,根據(jù)預(yù)測結(jié)果動態(tài)調(diào)整發(fā)送速率,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,有效的避免擁塞.本文采用LFSN(線性分形穩(wěn)定噪聲)過程對自相似業(yè)務(wù)建模,給出了LFSN過程的預(yù)測算法,將預(yù)測算法與提出的擁塞控制機(jī)制結(jié)合,改進(jìn)基本的AIMD(線性增加成倍減小)速率控制算法,對改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果
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