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，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)生原因和檢測方法，著力研究自相似業(yè)務(wù)流對Internet、光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)、無線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)性能的影響，特別是對網(wǎng)絡(luò)的排隊性能，包括丟失率、延遲、延遲抖動，及相關(guān)算法的研究越來越深入，提出了一系列的在自相似條件下改善排隊性能的理論和方法，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、過定理和定理的證明過程將它們之間的關(guān)系表現(xiàn)出來，為進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)中文件長度的分布不一定是Pareto分布—重尾分布，而更接近于對數(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度，非重尾分布的文件長度也會引起業(yè)務(wù)流的自相似現(xiàn)象。 2．對自相似業(yè)務(wù)流的各種物理模型和統(tǒng)計模型進行了總結(jié)，分析了各種模型的產(chǎn)生機理，對獲取模型參數(shù)的

3、運算量進行了估算，指出了各種模型的優(yōu)點和缺點，為研究自相似現(xiàn)象的產(chǎn)生機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，對固定時間門限組裝算法、固定長度門限組裝算法、統(tǒng)裝算法、自適應(yīng)長度門限組裝算法進行了系統(tǒng)的分析和研究，提出了改進的自適應(yīng)長度門限組裝算法，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數(shù)量級。 4．在自相似業(yè)務(wù)流輸入的情況下，分析了無線通信網(wǎng)絡(luò)

4、的網(wǎng)關(guān)在功率控制模式和實時轉(zhuǎn)發(fā)模式下的業(yè)務(wù)流自相似程度的變化，通過理論分析和實際仿真，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．對自相似業(yè)務(wù)流的兩種預(yù)測方法進行分析與研究，提出了基于后向傳播算法的5層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)構(gòu)和加權(quán)因子計算方法，進行了理論分析和仿真實驗，并將預(yù)測結(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)果表明對數(shù)正態(tài)—FARIMA模型的帶寬計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)流對網(wǎng)絡(luò)性能的影響，特別是對排隊性能(如對緩沖區(qū)大小的要求、延遲、丟失率)和算法(如RED等)的影響、對一些重要傳輸機制(如TCP/IP)的影響、對資源管理(如帶寬管理等)的影響等方面的研究對改善網(wǎng)絡(luò)性能、傳輸機制和資源管理方法具有重要的意義和進一步研究的