ieee802.11無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)流特性研究及預(yù)報

1、⑧中國近代第一所大學F O U N D E D I N I 8 9 5天串大薯T lA N J I N U N I V E R S I T Y博士學位論文口?！鲇啞鲇啞龃ｃ輏 ：一級學科：學科專業(yè)：作者姓名：指導(dǎo)教師：計算機科學與技術(shù)計算機應(yīng)用技術(shù)馮慧芳舒炎泰 教授天津大學研究生院 2 0 0 6 年6 月A B S T R A C TT h e s t u d yo fn e t w o r k t r a f f i c c h a

2、 r a c t e r i s t i c si sn o to n l yi m p o r t a n tf o rn e t w o r kp e r f o r m a n c e e v a l u a t i o n b u t a l s o i m p e r a t i v e f o r t h e p r o p e r n e t w o r k d e s i g n ，m a n a g e m e n t

3、 ，a n dc o n t r 0 1 ．I n f a c t , f o r I E E E8 0 2 ．1 l b a s e d W i r e l e s s L o c a l A r e aN e t w o r k s ( W L A N s ) ，t h ek n o w l e d g e o f t r a f f i cc h a r a c t e r i s t i c si se s s e n t i

4、a l i ni m p r o v i n gt h eo v e r a l l n e t w o r k Q u a l i t yo fS o v i c e ( Q o S ) ，t h ep e r f o r m a n c e o fv a r i o u s I E E E8 0 2 ．1 1b a s e dp r o t o c o l s ，a n dt h e d e s i g no f a v a r i

5、 e t yo f n e t w o r k d e v i c e s ．F o re x a m p l e ,t h i s k n o w l e d g e c a n h e l p U S d e v i s e 5 0 m ea d v a n c e d M A Cs c h e m e sa n d b u f f e rs c h e d u l i n g a l g o r i t h m ，w h i c

6、hw o u l d a c h i e v eg r e a t e r e f f i c a c yi nW L A N e n v i r o n m e n t s ．M o r e o v e r ，t h e e f f i c i e n c y o fc o n g e s t i o n c o n t r o l ，a d m i s s i o n c o n t r o L , a n dd y n a m i

7、 cb a n d w i d t h a l l o c a t i o ni n W L A N c a l lb ef u r t h e r e n h a n c e d b y t h ea c c a r a t ep r e d i c t i o no ft r a f f i c ，a l l o w i n g f o r b e t t e r u t i l i z a t i o n o fw i t l e

8、 s sr e s o u t K ；e s ．T h e r e f o r e ，w i t h t h ef l o u r i s h i n g d e v e l o p m e n t o f w i r e l e s sn e t w o r k s ，t h er e s e a r c ho n t r a f f i cc h a r a c t e r i z a t i o na n d p r e d i

9、c t i o nh a sg r e a t s i g n i f i c a n c ei nI E E E 8 0 2 ．1 1b a s e d W L A N s ．I nt h i s d i s s e r t a t i o n ，w ef i r s t i n v e s t i g a t e dt h es t a t i s t i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f

10、p a c k e ti n t e r - a r r i v a l t i m e sa n d a g g r e g a t e d w i r e l e s st r a f f i c i n W L A N ．W ef o u n dt h a t t h ei n t e r - a r r i v a lt i m e sa r e i n d e e da s y m p t o t i c a l l y s

11、e l f s i m i l a r t o l o n g ·r a n g ed e p e n d e n t( L R D ) t r a f f i c ．I nt h i sC a s e ，t h et r a d i t i o n a lP o i s s o nd i s t r i b u t i o n i s n o ta p p r o p r i a t ei nd e s c r i b i

12、n gt h ei n t e r - a r r i v a lt i m e s i nW L A N ．A d d i t i o n a l l y ，t h em o d e l i n g m e t h o d s u s e di nw i r e d n e t w o r k sc a n n o tb ea p p l i e dt oW L A N p e r f o r m a n c ea n a l y s

13、 e sd i r e c t l y ．T h eA u g m e n t e d —D i c k e y ·F u l l e r ( A D F ) t e s t s i n d i c a t e d t h a t a g g r e g a t e d w i r e l e s s t r a f f i cs e r i e s w e r en o n - s t a t i o n a r ya n

14、da l l o f t h e mw e r ei n t e g r a t e d o f o r d e ro n eI ( 1 ) ．W ea l s os t u d i e dt h es e c o n d ·o r d e rs c a l i n gp r o p e r t i e so f t h ea g g r e g a t e dt r a f f i c a n df o u n dt h a

15、 t u p s t r e a ma n dd o w n s t r e a ma g g r e g a t e dt r a f f i c sw e r ew e a k l ys e l f - s i m i l a r a ts m a l lt i m e s c a l e s ( s u b —s e c o n dt i m e s c a l e s 、b u ts e l f - s i m i l a r

16、a tl a r g et i m e s c a l e s ．C o m p a r et oP o i s s o np r o c e s s , t h e w a v e l e t e n e r g y p l o t o f a g g r e g a t e d t r a f f i c s h o w s t h a t t h ea g g r e g a t e dt r a f f i ch a s h i

17、 g h e re n e r g y O n o r eb u r s t y ) t h a nP o i s s o n p r o c e s sf o r a l ls c a l e s ．S e c o n d l y ，W Ca p p l i e d C h a o s T h e o r yt o c h a r a c t e r i z ea g g r e g a t e dw i r e l e s s t

18、r a f f i c ．W i r e l e s s t r a f f i c W a s a n a l y z e d q u a l i t a t i v e l y a n d t h e p o w e r s p e c t r u m s h o w e dd i f f e r e n c e sa m o n g w i r e l e s st r a f f i c ，r a n d o mt i m es

19、 e r i e sa n d p e r i o d i ct i m es e r i e s ．T h ep r i n c i p a l c o m p o n e n t s h o w e d t h a t a l l w i r e l e s s t r a f f i c s t r e a m s h a d n o n l i n e a rc h a r a c t e r i s t i c s ；a n

20、dc h a o s h a d b e e nf o u n d i n a l la g g r e g a t e dw i r e l e s st r a f f i cv i a p o w e rs p e c t r u ma n d p r i n c i p a l c o n t e n ta n a l y s i s ．I no r d e r t oc o n f i r mt h ec h a o t i

21、c c h a r a c t e r i s t i co f w i r e l e s st r a f f i c ，t h ec o r r e l a t i o n d i m e n s i o n a n dt h eL y a p u n o v e x p o n e n t sm e t h o d a r cu s e di nt h e q u a n t i t a t i v ea n a l y s i

22、 so f w i r e l e s st r a f f i ca st e s t sf o rc h a o s ．T h ec a l c u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a t a l l w i r e l e s s t r a f f i c h a s n o ni n t e g e rc o r r e l a t i o nd i m e n s i o n ．T h

23、e i rm a x i m u mL y a p u n o v e x p o n e n t s a r e p o s i t i v e n u m b e r s ．A l l o ft h e r e s u l t s a b o v ep r o v i d e d p r o v e t h a tt h e a g g r e g a t e dw i r e l e s st r a f f i ci sc h