基于小波變換和馬爾可夫鏈的流量預測模型.pdf

1、隨著網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡規(guī)模的日趨龐大和復雜以及網(wǎng)絡應用類型的多樣化,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理已不能滿足用戶對QoS的更高要求。由于網(wǎng)絡流量特征是網(wǎng)絡性能分析、網(wǎng)絡拓撲結構優(yōu)化以及網(wǎng)絡負載均衡等實現(xiàn)的基礎,也是網(wǎng)絡服務異常和故障發(fā)現(xiàn)的重要手段。因此網(wǎng)絡流量的建模與預測對于大規(guī)模網(wǎng)絡的規(guī)劃設計、網(wǎng)絡資源管理、用戶行為調(diào)節(jié)以及網(wǎng)絡異常和故障檢測等方面都具有積極意義。
　　 目前,對網(wǎng)絡流量特征的深入研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡流量的自相似性被認為是最重

2、要的統(tǒng)計特征,如長相關性、突發(fā)連續(xù)性以及多重分形性等,這種特性不僅僅存在于Internet網(wǎng)絡中,同時存在于無線網(wǎng)絡、AdHoc網(wǎng)絡以及衛(wèi)星網(wǎng)絡中。網(wǎng)絡流量這種復雜的行為特性通常表現(xiàn)在大多數(shù)時間尺度和統(tǒng)計階上的突發(fā)性,這使得傳統(tǒng)的Poisson模型已不適應于目前網(wǎng)絡流量的描述和預測。因此,自相似網(wǎng)絡流量的建模與預測對于網(wǎng)絡容量規(guī)劃、異構網(wǎng)絡的性能保證有很重要的作用。
　　 本文在分析了小波理論和馬爾可夫鏈特性的基礎上提出了一種基

3、于小波變換和馬爾可夫鏈的網(wǎng)絡流量預測模型。該模型采用小波多尺度分解算法將網(wǎng)絡流量數(shù)據(jù)分解成小波系數(shù)和尺度系數(shù),即高頻系數(shù)和低頻系數(shù),將不同頻率成分的系數(shù)單支重構為高頻流量分量和低頻流量分量,再通過馬爾可夫鏈得到不同頻率流量分量的預測值,最后將它們的合并值作為對原始網(wǎng)絡流量的預測結果。
　　 本文采用校園網(wǎng)絡出口流量數(shù)據(jù)作為測量分析對象,對該預測模型進行了單步和多步流量預測實驗,并與幾種現(xiàn)有的網(wǎng)絡流量模型進行性能比較及分析。這些實