基于Internet流量自相似性的主動隊(duì)列管理研究.pdf

1、Intemet的飛速發(fā)展使得IP網(wǎng)絡(luò)正日益成為一種重要的通信基礎(chǔ)設(shè)施，隨著用戶對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量需求的激增，關(guān)于Intemet流量的測量、分析和建模受到了越來越多的關(guān)注，并已經(jīng)成為Illtemet研究的熱點(diǎn)之一。近幾年來網(wǎng)絡(luò)測量與分析得出最重要的結(jié)論Intemet流量具有自相似特，而這種自相似特性不能被經(jīng)典的短相關(guān)流量分析模型——Poisson模型來描述。從此，對Intemet流量特性的研究得到了充分的發(fā)展，其發(fā)展方向包括：流量分析模型的研

2、究、流量自身統(tǒng)計(jì)特性的研究以及流量特性的應(yīng)用研究。對于Intemet流量建模和性能分析經(jīng)過了較長時(shí)間的發(fā)展，取得了較多的成果；而Intemet流量特性的應(yīng)用研究，到目前為止還沒有完整的框架和完善的結(jié)論。因此，雖然Intemet流量的自相似特性給QoS服務(wù)質(zhì)量保證和網(wǎng)絡(luò)資源控制帶來了新的復(fù)雜性，但是，它也開辟了一個新的有意義的研究方向——將流量的自相似特性導(dǎo)致的一些直接結(jié)果，如流量可預(yù)測性，應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制和資源分配中，以得到更好的擁

3、塞/資源控制策略，本文就是以此為研究思路而展開的。 本文首先研究了Internet流量自相似特性的含義進(jìn)行了深入淺出的闡述，并簡單探討了流量自相似特性的產(chǎn)生原因。通過研究已有的描述流量自相似特性的物理模型和統(tǒng)計(jì)模型，詳細(xì)比較了各種模型在建模和應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)，并且使用流疊加法的物理模型產(chǎn)生了自相似流量。 隨后，研究了網(wǎng)絡(luò)流量的自相似特性所導(dǎo)致的直接結(jié)果——流量可預(yù)測性，將已有的流量預(yù)測方法進(jìn)行分類，對兩類方法進(jìn)行分析；作為

4、論文的創(chuàng)新點(diǎn)之一，將最小二乘參數(shù)估計(jì)與自適應(yīng)濾波器原理相結(jié)合，提出了一種新的非分形流量預(yù)測算法——基于遞歸最小二乘(RgS)的自適應(yīng)流量預(yù)測算法。 接著，論文根據(jù)將Internet流量特性與Intemet主動隊(duì)列管理機(jī)制相結(jié)合的研究初衷，探討了將流量預(yù)測引入主動隊(duì)列管理的可行性。作為論文的創(chuàng)新點(diǎn)之二，提出了基于流量預(yù)測的主動隊(duì)列管理算法P-RED，該算法的設(shè)計(jì)以流量預(yù)測為核心，同時(shí)借鑒了經(jīng)典的主動隊(duì)列管理算法RED中關(guān)于平均隊(duì)列