SNRS-一种自相似网络可靠性模拟器

在对比已有网络性能及可靠性模拟器优缺点的基础上, 采用下一事件法模拟消息在网络中的活动过程, 建立了一种自相似网络的可靠性模拟-SNRS.将网络节点和到达信息流之间视为G/M/I/B(或G/D/I/B)排队系统,模拟信息从产生到消失的活动情况,并统计排队过程中平均排队延迟和平均丢包率.通过可靠性指标公式计算自相似网络的可靠性,并对网络可靠性进行分析.SNRS能够支持多种拓扑结构和多种网络参数条件下的模拟,具有良好的用户界面,可以较好地适应网络的可靠性分析工作.     

基于FBM的自相似网络平均排队延迟分析

利用分形高斯噪音(Fractional Gaussian Noise(FGN))模型应用快速傅立叶变(Fast Fourier Transfer(FFT))而生成自相似流量,建立了一种基于分形布朗运动的自相似网络平均排队延迟分析模型.采用理论分析和实际测量流量的仿真结果均表明:随着缓存增大,各种自相似程度下的平均排队延迟也在增大;小缓存时,自相似程度低的平均排队延迟大,而大缓存时,自相似程度越高的网络,平均排队延迟越大;负载越大,平均排队延迟越大.     

战术Ad hoc网业务量突发特性下的退避算法研究

战术Ad hoc网是一种以突发数据业务为主的分组无线网络,业务流实际上具有着一种自相似特性,与以往研究中所使用的泊松业务模型区别很大。自相似业务突发产生成批到达,使得节点缓存队列更加拥塞,排队时延增长。在研究多路重尾ON/OFF源生成自相似业务的基础上,通过对各源的突发情况进行定量分析,提出了一种适用于自相似业务的退避算法。该算法为节点引入适当的竞争系数,使得对于信道的访问可以根据当前网络的突发状态合理分派。实验在OPNET下进行,通过调整网络节点数和突发程度,仿真得到各项统计结果。不论网络时延还是吞吐量,改进后的协议都具有较好的性能。这对战术Ad hoc网络的协议设计、资源的优化配置具有参考价值。     

基于自相似通信量的p-坚持CSMA/CD协议仿真

近年来,大量的通信量测量研究表明实际的网络通信量具有自相似或长范围相关特性。为了准确评估军用网络的性能,论文利用叠加多个ON/OFF信源的方法,建立了自相似通信量模型,并对该模型所产生的序列进行检测,验证了其自相似特性;在此基础上,基于自相似通信量,采用离散事件仿真技术对军用网络中的p-坚持CSMA/CD协议建立了排队模型,通过仿真测试了各种负载下p值对冲突次数、平均等待时间、平均队长以及吞吐率等性能指标的影响,仿真结果表明,根据信道负载的轻重,动态调整p的取值可以提高网络的性能。     

基于拓扑简化的自相似网络相关参数分析

本文基于简单串联网络拓扑结构的简化,对拓扑简化后的自相似网络的相关参数(节点缓存、节点排队负载)进行分析.通过分析简化前后的网络的性能(平均排队延迟、平均丢包率),提出简化后网络的节点缓存模型和节点负载模型.模型分析的结果分别说明了简化后的节点缓存大小与简化前节点缓存及负载、网络自相似程度之间的变化关系以及简化后节点负载与简化前节点负载、简化前后节点缓存大小比、网络自相似程度之间的变化关系.     

基于NS2的网络自相似特性的研究

本文在NS2中利用ON/OFF模型产生自相似流,通过检测自相似流的H值,证明该方法是可行的.而在考虑了网络传输机制和网络传输协议后,经过模拟发现网络的自相似性发生了很大变化,同时对网络的丢包率也产生了重大影响.     

自相似流量对网络性能的影响

阐述了自相似流量对网络性能诸因素的影响,并通过实验研究了丢包率与自相似性的关系。实验采用ON/OFF模型,用NS平台进行模拟。     

自相似业务量产生机理与模型精度分析

对通过叠加满足Pareto重尾分布的ON/OFF业务点产生自相似业务量的方法进行了较系统的分析。在介绍了这种自相似业务量实现方式的理论基础后,给出了一种检验业务点叠加数量与模型精度之间关系的研究方法。仿真结果表明：当叠加ON/OFF业务点数量为44时,自相似业务量Hurst参数的相对平均误差分别为6.8%（H=0.6）和5.0%（H=0.9）;当叠加ON/OFF业务点数量为132时,自相似业务量Hurst参数的相对平均误差为1.25%（H=0.6）和0.85%（H=0.9）。     

Weibull分布的自相似流量及其对排队性能影响的仿真分析

深入研究自相似流量,对网络性能的评估优化是至关重要的。通过对Weibull分布的自相似性进行理论分析及仿真,表明自相似性源于信源的属性,并不是单一流量叠加的结果。在NS2下,采用叠加Weibull分布的ON/OFF信源的方法实现了一种自相似流量的生成,并将其应用于GI/GI/1/K/FIFO排队模型网络性能的仿真分析中,补充了现有文献的仿真结论。     

无线传感器网络中基于功率控制的链路调度算法研究

为了最大化多级功率下WSN的吞吐量,提出了一种基于收益值评估的链路调度算法GELS.GELS首先得到不同功率下节点的平均数据发送量,然后根据冲突域的概率评估得到每级功率下节点的损失数据发送量,从而得到每个节点不同功率下的收益值,最后sink节点通过动态规划策略得到全网最优的无冲突功率调度方案.实验结果表明,提出的算法可以在保证链路间通信公平性前提下有效地减少网络平均延迟,提高网络吞吐量.     

Impact of aggregated, self-similar ON/OFF traffic on delay in stationary queueing models (extended version)

The impact of the now widely acknowledged self-similar property of network traffic on cell-delay in a single server queueing model is investigated. The analytic traffic model, called N-Burst, uses the superposition of N independent cell streams of ON/OFF type with power-tail distributed ON periods. Queueing-delay for such arrival processes is mainly caused by over-saturation periods, which occur when too many sources are in their ON-state. The duration of the over-saturation periods is shown to have a power-tail distribution, whose exponent β is in most scenarios different from the tail exponent of the individual ON-period. Conditions on the model parameters, for which the mean and higher moments of the delay distribution become infinite, are investigated. Since these conditions depend on traffic parameters as well as on network parameters, careful network design can alleviate the performance impact of such self-similar traffic. Finally, a characterization of truncated tails by the so-called power-tail range is developed. Based on the power-tail range of the burst-length distribution, the additional parameter maximum burst size (MBS) is introduced in the N-Burst model. An asymptotic relationship between the moments of the delay distribution and the MBS is derived and is validated by the corresponding numerical results of the analytic N-Burst/M/1 queueing model.     

自相似网络的时延抖动性能仿真分析

自相似性对网络性能产生了影响是当前的研究热点。建立了一种基于FBM的自相似网络排队时延抖动分析模型,重点讨论了自相似流量作为输入时对排队系统的时延抖动的影响。对理论分形流量和实际测量流量进行了仿真实验,验证了结果的正确性和有效性。实验结果表明：自相似流量长相关强弱的程度对排队系统时延抖动特性具有非常不同的影响,尤其是在缓存较大的情况下。同时,还发现网络流量中长相关发生作用时状态转变与排队系统本身的参数也有关,这是新的发现,对实时业务的网络性能评价具有重要的参考意义。     

卫星终端突发性业务模型与排队性能分析

随着卫星网络在应急通信中的应用,卫星终端业务的种类不断增加,业务流量可瞬间增大,具有明显的突发性,终端上的数据流量数据呈现出自相似性。利用时间间隔服从重尾分布的ON/OFF叠加模型产生卫星终端的自相似业务流量,并讨论了自相似业务流量输入对卫星终端的丢包率、时延和时延抖动的影响以及对有效带宽的需求。通过仿真,得出了网络终端业务丢包率、时延、时延抖动与系统缓存之间的关系,在此基础上,提出了减少时延、降低丢包率的思路,在带宽和缓存受限的情况下,为信息的高效传输提供了理论依据。     

基于超爱尔兰分布的自相似网络排队模型研究

现有网络的业务流研究表明,多种通信业务中普遍存在自相似特性,但是如何对自相似业务流进行建模和分析一直是个难解问题。基于超爱尔兰拟合算法,建立了到达为泊松分布,服务时间为超爱尔兰分布的M/HErD/1/K自相似排队模型,推导得到呼叫损失概率、平均排队队长等排队性能的解析解。在实际业务环境下和传统的M/M/1/K排队模型进行了仿真对比,结果表明M/HErD/1/K模型不仅可有效表征业务流的快挂业务特性,而且能仿真出该网络在业务负荷较重时潜在的运营风险,对实际网络运营管理具有重要的指导作用。     

A performance model of partial packet discard and early packet discard schemes in ATM switches

In this paper, we develop a concise performance model of partial packet discard (PPD) and early packet discard (EPD) schemes in ATM switches. We study the performance of PPD and EPD with heterogeneous traffic sources. The sources included Poisson, and ON–OFF with long-tailed sojourn time distribution, which is approximated by a hyperexponential distribution. The fairness of EPD is investigated. We automatically generate and numerically solve the underlying Markov chain using a high-level graphical paradigm known as the stochastic reward net. Our numerical results reveal that: (1) the benefit of PPD and EPD is not significant when the queuing system is underloaded with Poisson sources; (2) PPD and EPD can increase the goodput when the system is overloaded or loaded with ON–OFF sources; (3) in All Poisson case, PPD and EPD provide nearly fair service to the sources; (4) the ON–OFF source gets higher goodput than the Poisson source. Because the burstiness of a source will be alleviated by the statistical multiplexing of ATM switches, the ON–OFF source may be viewed as the source that just enters the network, and the Poisson source may be viewed as the source being far away from the network node we are considering and has been regulated and smoothed by the switches it traversed. Therefore, the queuing system with EPD algorithm gives a higher goodput to the sources near it. And the sources far away from the system will have lower goodput. One of our principal conclusions is that per-VC-based scheme is not needed at the core of large ATM networks because the traffic is less bursty at the core of the networks and PPD and EPD are fair under this kind of environment. A per-VC-based scheme may be used at the edge of the ATM cloud. Such a configuration can make the core of the ATM network work at high speed.     

一种增强的ON／OFF瞬时流量模型及其仿真

在传统ON/OFF流量模型基础上,通过修改恒定速率假设为随机速率以及增加突发到达分布条件,新提出了一种增强的ON/OFF流量模型,克服了传统ON/OFF模型不能描述流量随时间动态分布的缺点.给出了任意时刻模型的流量分布式和均值表达式,并对泊松到达的突发推导出了便于计算的公式,仿真表明结果正确.