基于Fourier变换的网络流量建模仿真

文章以自相似流量模型FBM模型为研究重点,在分析以往产生自相似序列生成算法RMD算法的优缺点上,采用基于Fourier变换的DTFT算法生成自相似序列。最后应用自相似流量的检测算法R/S算法,对其结果进行了详细分析,DTFT算法兼顾了RMD算法的简单、快速更具有准确度高、稳定性好的特点,更适合对复杂多变的网络流量的仿真。     

自相似网络流量模拟的分布式系统的设计与实现

 随着网络应用的发展,网络流量不断加大,对于网络应用系统的测试也占有越来越重要的地位.良好的网络流量模型能较为真实的反映网络的情况,并能给与应用系统更为全面的测试.根据统计学的结果表明,网络流量在时间上具有自相似性.因此,对自相似流量模型的研究十分重要.为了克服单机生成网络流量的不足,本文对于分形高斯噪声(FGN)模型的算法进行了改进,使其能够并行且高速的生成自相似样本.文中针对改进后的算法提出了分布式系统,并阐述了系统的整体结构和控制机制的设计与实现.本文的工作还包括实现了一个检测网络流量的检测端,并通过它来分析分布式系统所生成的样本.结果表明,本系统所生成的网络流量具有自相似性.     

网络流量预测中的时间序列模型比较研究

网络流量预测在新一代网络协议设计、网络管理与诊断、设计高性能路由器等方面都具有重要意义.目前通常采用ARMA和FARIMA时序模型对网络流量序列进行拟合与预测,但没有对时间尺度的大小与模型选择的关系进行研究.本文对实际网络流量在不同时间尺度(毫秒、秒、分)下进行了流量预测建模并对预测性能进行比较,分析表明使用时序模型进行流量预测时,大时间尺度(分)流量预测较小时间尺度(毫秒、秒)具有更小的预测误差.并且,对于小时间尺度上的自相似流量序列,自相似模型FARIMA并没有较其他时序模型有更好的预测性能.     

基于FBM模型的自相似流量建模仿真

网络流量建模是网络规划与性能评价的重要基础,传统的业务模型大多基于泊松模型和马尔可夫排队模型,只具有短程相关性,随着网络业务的不断研究发现,实际网络业务流在很长的时间范围内都具有长程相关性,即一种自相似性。本文采用RMD算法和Fourier变换法对网络流量的自相似模型-FBM模型进行了建模及仿真研究,生成了所需的自相似流量序列。然后分别采用R/S法和方差时间图法对其进行自相似参数检测。结果验证了仿真算法所产生的序列存在着自相似性,并同时对RMD算法和Fourier变换法的优缺点进行了分析。     

引入调节因子和小波方法的多重分形模型

针对目前广域网流量多重分形模型不能准确拟合真实网络流量,文中基于瀑布过程建立了一个网络流量多重分形模型,该模型用Burst指数分布来调节乘数因子,用Haar小波方法产生的序列来拟合随机变量.并通过真实网络流量来检验该模型,检验结果:引入了调节因子和小波序列的模型能够比其他分布更准确地拟合广域网流量.     

基于分形点过程自相似流的队列性能分析

通过对交换机排队系统进行仿真,分析了以分形点过程( FPP )自相似业务流为输入的排队系统的性能.仿真结果显示,自相似业务流量模型下队列的性能与传统指数流量模型下的队列性能大不相同.文中所获得的仿真结果可用于网络流量模型、网络设计、网络拥塞控制和流量工程等.     

网络流量的联合多重分形模型及特性分析

网络尺度行为的发现提供了用数学模型方法研究网络流量特性的可能性.本文基于连乘瀑布过程与K分布过程提出了联合多重分形(JMF)网络流量模型,该模型以尺度函数与矩因子的联合作为主要特征函数来研究网络流量的特性.理论分析及由实测网络流量数据的仿真结果表明,JMF模型可以较客观地同时描述网络流量短期分形行为与长期自相似行为,且实现复杂度小.其中尺度函数能够刻画时间尺度对流量特性的影响,矩因子描述了同一时间尺度上流量突发性的变化,二者的联合较好地描述了网络流量的短期行为,而模型的统计特性则刻画了流量的长期行为特征.     

基于时间槽的自相似流量随机早检测算法——SFRED

分析研究了网络流量的自相似和长相关性,并基于分形布朗运动模型导出了自相似流量环境RED算法分组丢失概率的一种计算方法,从而提出了基于时间槽的自相似流量随机早检测队列管理算法SFRED.该算法在每个时间槽内计算一次分组丢失概率,大大降低系统负担.NS2仿真实验表明SFRED算法性能明显优于RED,能够很好地在自适应流背景下控制队列长度,并具有良好的吞吐量性能.     

模拟用户行为的Web流量发生器的研究与实现

我们已经知道高速网络流量的模型是符合自相似特征的：虽然目前已经有关于产生自相似流量的研究，但对产生的根本原因——用户行为的研究却比较少。本文从研究用户行为入手，分析了在多种典型用户行为作用下，产生Web流量的特点，并据此完成模拟用户行为的Web流量发生器。     

基于FrFT的网络流量Hurst参数估计器

实际的网络流量模型采用自相似模型,Hurst参数是序列长相关程度的度量。为方便工程上对网络流量的长相关性进行估计,介绍了网络流量自相似模型和Hurst参数小波分析法,建立了分数阶傅里叶变换（FrFT）与小波分析之间的联系,在此基础上介绍了一种新的基于FrFT的网络流量Hurst参数估计方法,并运用此方法设计了网络流量Hurst参数估计器。通过对白噪声和已知Hurst参数的实际网络流量数据进行估计,本方法可以有效估计随机时间序列的Hurst参数。     

自相似混合业务流的网络性能研究

针对传统业务流量模型的网络性能结论不能完全适用于多路自相似业务混合流量的智能电力通信网络,首先介绍基于分形布朗运动的单一自相似业务流模型,接着分析多路输入自相似业务的合成流量模型,然后研究多路输入自相似流的网络性能,最后给出智能电力通信网中4类通信业务的QoS要求,其中通信业务的QoS要求和多路输入自相似混合流的网络性能计算,可为智能电力通信网的进一步研究提供参考。     

自相似业务流的快速生成方法及其性能研究

网络中业务流的自相似性正日益受到重视，因为它对网络性能有着很大的影响。在缺乏对自相似模型进行数学分析的情况下，计算机仿真成为当前最有效的研究手段。ＦＧＮ（ＦｒａｃｔａｌＧａｕｓｓｉａｎＮｏｉｓｅ）是目前使用最为广泛的一种自相似模型，本文提出了一种基于其定义的快速生成算法，具有良好的运算速度和精度。     

基于分形整形器的GPS系统性能确定上界研究

为了精确求解以自相似业务作为输入的网络性能确定边界问题,在GPS(generalized processor sharing)系统入口处利用分形整形器对自相似业务进行调控,提出了基于分形整形器的GPS系统模型,基于确定性网络演算理论推导了使用自相似业务作为输入时该GPS系统的缓存队列长度、延迟、延迟抖动以及有效带宽等性能确定上界模型。数值结果表明,基于分形整形器的GPS系统性能确定上界模型对自相似业务具有较好的性能。     

基于ON/OFF源模型的OBS汇聚算法研究

近年来,大量研究表明,网络业务流量呈现长相关、自相似的特性,采用ON/OFF源模型生成自相似流能够比较真实地反映现实网络中的业务流量。光突发包的汇聚算法是光突发交换的关键技术之一,利用ON/OFF模型生成的自相似流对几种典型的OBS汇聚算法进行研究。仿真表明,不同算法对自相似的影响不同。     

基于自相似业务模型的WCDMA接入性能分析

随机接入技术对WCDMA网络数据业务性能优化具有较大影响,文提出基于自相似业务模型的WCDMA接入技术并进行性能分析。仿真结果表明基于自相似业务模型的WCDMA网络数据业务接入性能与分形系数H值、网络负载G等参数有关。文章还提出了基于WCDMA的业务接入自相似均衡协议(TASEP),能明显改善WCDMA网络数据业务的接入性能。     

Towards the formation of comprehensive SLAs between heterogeneous wireless DiffServ domains

Traffic patterns generated by multimedia services are different from traditional Poisson traffic. It has been shown in numerous studies that multimedia network traffic exhibits self-similarity and burstiness over a large range of time-scales. The area of wireless IP traffic modeling for the purpose of providing assured QoS to the end-user is still immature and the majority of existing work is based on characterization of wireless IP traffic without any coupling of the behaviour of queueing systems under such traffic conditions. Work in this area has either been limited to simplified models of FIFO queueing systems which do not accurately reflect likely queueing system implementations or the results have been limited to simplified numerical analysis studies. In this paper, we advance the knowledge of queueing systems by example of traffic engineering of different UMTS service classes. Specifically, we examine QoS mapping using three common queueing disciplines; Priority Queuing (PQ), Low Latency Queuing (LLQ) and Custom Queueing (CQ), which are likely to be used in future all-IP based packet transport networks. The present study is based on a long-range dependent traffic model, which is second order self-similar. We consider three different classes of self-similar traffic fed into a G/M/1 queueing system and construct analytical models on the basis of non-preemptive priority, low-latency queueing and custom queueing respectively. In each case, expressions are derived for the expected waiting times and packet loss rates of different traffic classes. We have developed a comprehensive discrete-event simulator for a G/M/1 queueing system in order to understand and evaluate the QoS behaviour of self-similar traffic and carried out performance evaluations of multiple classes of input traffic in terms of expected queue length, packet delay and packet loss rate. Furthermore, we have developed a traffic generator based on the self-similar traffic model and fed the generated traffic through a CISCO router-based test bed. The results obtained from the three different queueing schemes (PQ, CQ and LLQ) are then compared with the simulation results in order to validate our analytical models.     

PowON-PowOFF模型对区分服务QoS性能影响的研究

为了更深入地了解区分服务对网络QoS性能的影响,采用了能够真实反映网络流量特性的自相似业务模型进行分析,选取的模型是重尾ON-OFF叠加模型PowON-PowOFF;研究了自相似业务流在WFQ方案中对QoS参数的影响,并分析了该模型各参数对QoS性能的影响,为下一代网络采取相应机制克服突发业务的不利影响提供了依据。     

漏桶算法对输出业务流自相似特性的影响

该文研究了采用漏桶机制对自相似业务实施整形后,输出业务流自相似性质的变化.半定量地 分析和仿真实验表明对于具有长程相关特性的自相似输入业务流,在负载较重的情形下,经过漏桶整形后输 出业务流的自相似性明显增强,并且在负载越重时输出业务流的自相似性增强的越多,从而将加速网络性能 的劣化,提出了对于自相似业务需要不同于传统漏桶机制的新的整形策略的必要性。     

自相似业务流建模及其合成性能分析

基于通信网络仿真软件平台OPNET中的RPG模型，本文实现了一个通用的、与协议无关的自相似业务流发生模型，并通过仿真实验和小波分析的方法验证了该模型的正确性和可用性。在此模型的基础上，着重对自相似业务流合成过程的性能和行为特性进行了大量的实验和分析。研究结果表明，自相似业务流的合成过程仍具有自相似性，而且合成流的自相似参数接近于各独立输入业务流中所具有的最大自相似参数。