網(wǎng)絡(luò)中自相似業(yè)務(wù)流的特性及其影響研究.pdf

1、自從1994年關(guān)于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流自相似現(xiàn)象的論文發(fā)表以來(lái)，學(xué)者開始關(guān)注和研究自相似網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流的產(chǎn)生原因和檢測(cè)方法，著力研究自相似業(yè)務(wù)流對(duì)Internet、光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)性能的影響，特別是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的排隊(duì)性能，包括丟失率、延遲、延遲抖動(dòng)，及相關(guān)算法的研究越來(lái)越深入，提出了一系列的在自相似條件下改善排隊(duì)性能的理論和方法，并給出了仿真結(jié)果。 本論文從自相似的各種定義入手，力圖找出各種從不同角度給出的自相似定義之間的聯(lián)系，通

2、過(guò)定理和定理的證明過(guò)程將它們之間的關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)，為進(jìn)一步的研究奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 論文的主要結(jié)論如下： 1．指出了網(wǎng)絡(luò)中文件長(zhǎng)度的分布不一定是Pareto分布—重尾分布，而更接近于對(duì)數(shù)正態(tài)分布—非重尾分布，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流的自相似現(xiàn)象產(chǎn)生的原因不一定是重尾分布的文件長(zhǎng)度，非重尾分布的文件長(zhǎng)度也會(huì)引起業(yè)務(wù)流的自相似現(xiàn)象。 2．對(duì)自相似業(yè)務(wù)流的各種物理模型和統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行了總結(jié)，分析了各種模型的產(chǎn)生機(jī)理，對(duì)獲取模型參數(shù)的

3、運(yùn)算量進(jìn)行了估算，指出了各種模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為研究自相似現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理提供了重要的物理基礎(chǔ)。 3．在光突發(fā)交換(OBS)網(wǎng)絡(luò)的組裝算法方面，對(duì)固定時(shí)間門限組裝算法、固定長(zhǎng)度門限組裝算法、統(tǒng)裝算法、自適應(yīng)長(zhǎng)度門限組裝算法進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究，提出了改進(jìn)的自適應(yīng)長(zhǎng)度門限組裝算法，在自相似業(yè)務(wù)流輸入情況下，該算法具有明顯的優(yōu)于其他算法的性能，如分組阻塞率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。 4．在自相似業(yè)務(wù)流輸入的情況下，分析了無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)

4、的網(wǎng)關(guān)在功率控制模式和實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)模式下的業(yè)務(wù)流自相似程度的變化，通過(guò)理論分析和實(shí)際仿真，結(jié)果表明，A．P．Petropulu等人的“在某種條件下，網(wǎng)關(guān)輸出的自相似性消失”的結(jié)論是不正確的，并且給出了更合理的結(jié)論。 5．對(duì)自相似業(yè)務(wù)流的兩種預(yù)測(cè)方法進(jìn)行分析與研究，提出了基于后向傳播算法的5層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)和加權(quán)因子計(jì)算方法，進(jìn)行了理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)，并將預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)用于緩沖區(qū)的分配方案中，取得了優(yōu)于其它分配方案的分組丟失率和更好的

5、公平性。 6．根據(jù)有效帶寬的概念，提出了自相似業(yè)務(wù)流的有效帶寬的估算方法，仿真結(jié)果表明對(duì)數(shù)正態(tài)—FARIMA模型的帶寬計(jì)算方法能較好地滿足溢出率的要求。 自相似網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，特別是對(duì)排隊(duì)性能(如對(duì)緩沖區(qū)大小的要求、延遲、丟失率)和算法(如RED等)的影響、對(duì)一些重要傳輸機(jī)制(如TCP/IP)的影響、對(duì)資源管理(如帶寬管理等)的影響等方面的研究對(duì)改善網(wǎng)絡(luò)性能、傳輸機(jī)制和資源管理方法具有重要的意義和進(jìn)一步研究的