基于網(wǎng)絡(luò)層析的時延估計(jì)算法研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)測量對認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)行為以便更合理有效管理網(wǎng)絡(luò)具有重要意義，但網(wǎng)絡(luò)的分布化、不協(xié)作、異質(zhì)等特點(diǎn)使得網(wǎng)絡(luò)測量極具挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)測量方法具有需要網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的參與協(xié)作，或需要在網(wǎng)絡(luò)中部署測量設(shè)備，存儲和分析包頭信息，存在信息安全、隱私和機(jī)密問題，且增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等局限性。為此，一些研究學(xué)者把計(jì)算機(jī)層析技術(shù)原理應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)測量領(lǐng)域，從而提出了網(wǎng)絡(luò)層析技術(shù)，它是一個新興發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)，它是基于端到端的測量結(jié)果，利用統(tǒng)計(jì)推斷技術(shù)來估計(jì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部鏈

2、路的性能參數(shù)，如鏈路的時延、丟包率等。因?yàn)樗朔藗鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測量方法的局限性，所以網(wǎng)絡(luò)層析技術(shù)已成當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)測量領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。
　　 時延層析是網(wǎng)絡(luò)層析技術(shù)的一個重要研究內(nèi)容，針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)時延層析存在的問題，本論文在多播情況下對時延估計(jì)算法做了研究工作?，F(xiàn)有的時延層析估計(jì)算法主要有兩種模式：離散時延模式和連續(xù)時延模式。在離散時延模式中存在事先不易確定合適的量化單元的大小及計(jì)算復(fù)雜性問題，連續(xù)時延模式近年來成為時延層析研究熱點(diǎn)，

3、但在連續(xù)時延模式中需要事先假定各鏈路的時延分布函數(shù)，在事先不易正確假定各鏈路的時延分布情況下導(dǎo)致計(jì)算精度低的問題。本文所做的工作主要包括：在離散時延模式中，研究降低計(jì)算復(fù)雜性的方法，提出了一種自底向上逐層的時延估計(jì)算法，它是一種數(shù)值計(jì)算，相對于現(xiàn)有的EM算法，此方法效率比較高，但逐層計(jì)算會產(chǎn)生累積誤差。在連續(xù)時延模式中，在現(xiàn)有的矩估計(jì)算法考慮了變量之間的相關(guān)性，可以提高矩估計(jì)算法的精度，但現(xiàn)有的矩估計(jì)算法也是采用逐層計(jì)算方式，也會產(chǎn)生逐

4、層累積誤差，為此我們從全局考慮，提出了連續(xù)時延模式的基于端到端數(shù)據(jù)的矩的鏈路時延估計(jì)算法，簡化了計(jì)算過程，解決了逐層計(jì)算造成的誤差問題，提高了精度。不過在連續(xù)時延模式中，事先對鏈路時延分布假定正確與否對精度影響很大，為此我們在事先不假定鏈路的時延分布情況下，研究網(wǎng)絡(luò)時延層析的線性模型問題直接求解的方法，由于網(wǎng)絡(luò)時延層析線性模型問題實(shí)際上是一個嚴(yán)重的不適定的欠定反問題，所以我們利用正則化方法解決欠定反問題的思路，研究確定正則化參數(shù)和正則化