基于自相似模型的网络性能优化研究

论文摘要

网络通信量模型是网络体系结构设计和性能分析的基础,其测量的精确性和描述的准确性对网络性能的优化和改进是非常重要的。大量的测量和统计分析表明,不论网络的拓扑结构和服务类型如何,自相似特性普遍存在于网络中。早期基于泊松模型的网络性能分析和评价方法已不再适用,而自相似模型可以准确地描述网络流量特征。首先,在对自相似建模和检测的基础上,分析了漏桶算法对自相似特性的影响,并通过引入模糊控制机制改善了漏桶算法对自相似业务的输出特性。计算机仿真实验表明,在负载较重的情况下改进的漏桶算法对于业务流输出的自相似特性有较好的性能,同时对缓冲区容量的需求和输入流的方差变化也有很好的自适应性。其次,通过对自相似排队性能的分析,讨论了以FBM作为自相似业务输入模型的QoS参数,研究了自相似网络环境下的QoS带宽分配和接纳控制机制。计算机仿真实验表明,等效带宽能较好地描述自相似业务的流量特征,基于等效带宽的资源分配和呼叫接纳控制可以减小网络时延和时延抖动,提高网络吞吐量。本文的研究结果表明了对自相似网络进行性能优化是必要且可行的。本文的工作为下一代网络的体系结构、协议机制、算法设计等提供参考,对网络工程设计与应用有着重要的理论意义和现实意义。

论文目录

• 论文摘要
• Abstract
• Ⅰ 引言
• Ⅱ 自相似流量的生成与检测
• 2.1 自相似过程的描述
• 2.2 自相似流量的生成
• 2.2.1 ON/OFF流叠加法
• 2.2.2 随机中点置换法
• 2.2.3 FARIMA方法
• 2.3 自相似流量的检测
• 2.3.1 方差时间（V-T）法
• 2.3.2 R/S分析法
• 2.3.3 Whittle估计法
• 2.4 自相似业务的产生的原因
• Ⅲ 改进的漏桶算法对输出业务流自相似特性的影响
• 3.1 漏桶算法
• 3.2 模糊控制机制
• 3.3 加入模糊控制机制的漏桶算法
• 3.4 计算机仿真实验
• 3.4.1 模糊控制器的设计
• 3.4.2 计算机仿真实验结果及讨论
• 3.5 小结
• Ⅳ 基于自相似业务的QoS优化研究
• 4.1 自相似业务的QoS参数
• 4.2 简单网络资源分配算法
• 4.2.1 基于自相似业务的CAC算法
• 4.2.2 QoS调度算法
• 4.3 自相似业务下的等效带宽
• 4.3.1 非实时业务的带宽分配
• 4.3.2 实时业务的带宽分配
• 4.4 计算机仿真实验
• 4.4.1 非实时业务下的带宽分配仿真
• 4.4.2 实时业务下的带宽分配仿真
• 4.4.3 基于等效带宽的接纳控制仿真
• 4.5 小结
• Ⅴ 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文