自相似網(wǎng)絡(luò)通信量及高速路由結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、本文對自相似網(wǎng)絡(luò)通信量及其網(wǎng)絡(luò)排隊性能分析進行了仔細的研究.首先討論了自相似網(wǎng)絡(luò)通信量的參數(shù)估計問題,同時還研究了自相似通信量的預測問題.然后我們從不同角度利用不同方法討論了自相似網(wǎng)絡(luò)通信量對于網(wǎng)絡(luò)排隊性能的影響,并得到了一些有用的結(jié)論.本文研究的主要創(chuàng)新和結(jié)論可概括為以下幾個方面.首先,因為自相似過程與Markov過程的區(qū)別,也就是其影響網(wǎng)絡(luò)性能的主要性質(zhì)是其在多個時間尺度上的長程相關(guān)性(二階自相似性),所以自相似網(wǎng)絡(luò)通信量的二階參數(shù)

2、估計對于實際網(wǎng)絡(luò)通信量的建模與性能分析就顯得非常重要.我們以分形高斯過程為模型討論了自相似網(wǎng)絡(luò)通信量的自相關(guān)估計問題,從而得到了一個快速估計通信量自相關(guān)值的公式.該公式較精確的描述了自相關(guān)估計精度、樣本數(shù)據(jù)長度以及Hurst參數(shù)之間的關(guān)系.實驗分析表明該公式不僅對于分形高斯過程是正確的,而且對于其他自相似過程的自相關(guān)估計也可以提供很強的參考價值.其次,發(fā)現(xiàn)了自相似網(wǎng)絡(luò)通信量的一個新性質(zhì),也就是在H=0.75左右其自相關(guān)估計的方差會有一個

3、大的跳變,我們稱為"jumping burstiness"."jumping burstiness"表明自相似網(wǎng)絡(luò)通信量的突發(fā)性和H值之間具有非線性關(guān)系,這一關(guān)系對于分析自相似網(wǎng)絡(luò)通信量對網(wǎng)絡(luò)性能的影響以及利用通信量的長程相關(guān)性進行網(wǎng)絡(luò)控制具有很強的指導性意義.同時我們對這一現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及其對網(wǎng)絡(luò)性能的影響也做了分析.對于自相似通信量的預測,利用同時具有長程相關(guān)和短程相關(guān)性質(zhì)的FARIMA(Fractional Auto-Regres

4、sion Integrated Moving Average)模型提出了一種通過自適應(yīng)估計模型參數(shù)來進行通信量預測的算法.該算法能夠很好的反映通信量中的長程相關(guān)性,并且可以逐步自適應(yīng)的調(diào)整預測參數(shù)到最優(yōu)值,從而保證了預測模型與實際通信量的良好擬合性.仿真模擬實驗證明了這種算法的收斂性,從而也就保證了預測的精確性.同時根據(jù)這一預測算法設(shè)計了一個較為有效的多媒體實時傳輸協(xié)議.最后,我們在數(shù)據(jù)包級對高速路由器性能進行了分析.利用混合Paret