基于離散時間休假排隊理論的交換虛通道性能指標分析.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的普及，用戶對帶寬及網(wǎng)絡服務質量QoS的要求逐步提高。在眾多網(wǎng)絡控制技術中，IP技術以其靈活、高效的數(shù)據(jù)交換方式著稱，而ATM既可以解決帶寬問題，也能夠為IP提供很好的QoS，且話音、圖像和視頻流等多媒體業(yè)務也可以應用在ATM上，IP-over-ATM技術應運而生。IP-over-ATM是建立在交換虛通道SVC基礎上的，對SVC的性能分析與評價是IP-over-ATM技術研究與發(fā)展前提。本文在前人所完成的，基于連續(xù)時間排隊

2、理論的SVC的性能分析理論的基礎上，順應數(shù)字化技術的發(fā)展趨勢，以離散時間排隊理論為基礎，依據(jù)SVC的運作機制，建立了一套系統(tǒng)的，具有遞進關系的，帶有啟動機制的延遲休假排隊模型。通過對排隊系統(tǒng)的理論分析，結合數(shù)值例子與仿真實驗對SVC的性能做了系統(tǒng)的研究。 首先，對前人所完成的，基于連續(xù)時間SVC的性能指標分析工作進行了歸納、總結與分析，提煉出了一套較系統(tǒng)的，基于連續(xù)時間的SVC性能指標分析的排隊模型：帶有啟動實施/關停延遲的M/

3、G/1排隊模型；帶有啟動實施/關停延遲/關停實施的M/G/1/K排隊模型；帶有啟動實施/關停延遲/關停實施的MAP/G/1/K排隊模型；帶有啟動實施/關停延遲/關停實施的BMAP/G/1/K排隊模型。針對每一種模型給出了穩(wěn)態(tài)下SVC建立(釋放)比率、SVC有效利用率、SVC的閑置率及信元平均等待時間及丟失率等性能指標解析式。 其次，針對網(wǎng)絡中用戶觸發(fā)事務的無后效性，建立了帶有啟動實施/關停延遲/關停實施的Geom/G/1排隊模型

4、，利用嵌入Markov鏈方法，給出了穩(wěn)態(tài)下到達間隔具有無后效性的信元的平均響應時間、SVC建立(釋放)比率、SVC有效利用率、SVC閑置比率等性能指標解析式，通過數(shù)值例子和仿真實驗，進一步解釋了性能指標與超時定時器長度及系統(tǒng)負載大小的關系。 再次，在排隊模型的輸入過程中引入成批到達機制，建立了帶有啟動實施/關停延遲/關停實施的Geomξ/G/1排隊模型，在批量大小服從一般分布的前提下，利用嵌入Markov鏈方法，給出了排隊性能指

5、標。針對信元到達過程的突發(fā)性，作為特例，設批量大小ξ服從Pareto(c，α)分布，導出了穩(wěn)態(tài)下到達呈現(xiàn)突發(fā)性的信元的平均響應時間、SVC建立(釋放)比率、SVC有效利用率、SVC閑置比率等性能指標的解析式，通過數(shù)值例子和仿真實驗進一步說明了突發(fā)性對SVC性能指標的影響。 最后，針對信元間的相依性與突發(fā)性，將信元及超信元的到達過程推廣到了D-BMAP(Discrete-TimeBatchMarkovArrivalProcess)