网络业务流建模的研究与应用

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TES(Transform-Expand-Sampie)--传输扩展采样过程在对宽带网络中的视频及其它多媒体通信方式进行建模的过程中占有极其重要的地位。这种过程拥有一般边缘分布和宽范围的自相关函数,是其他业务流模型不具备的。等效带宽理论指出,任意业务流都可以用一个等效带宽值来刻画该业务流的流量大小,并可在实际中根据这个等效带宽值来给此业务流分配相应的带宽。而TES过程作为一种业务流,也应具有相应的等效带宽。等效带宽理论给出的等效带宽公式只有一个一般的等效带宽表达式,它并不适用于TES过程的等效带宽的计算。为此,作者对TES和具有马尔可夫更新序列的扩展TES过程的等效带宽函数进行了推导,并得到四个对应的等效带宽公式,并以TES过程为输入,对其排队系统进行了仿真分析,证明了等效带宽公式的正确性。 本文所做工作除包括随机过程,矩阵论等数学工具的应用,还包括系统的TES建模理论和等效带宽理论,涵盖内容广泛并且具有相当的复杂度,这些工作由于难度较大,就我们所知是前人未曾做过的。同时,这些公式的提出,也为网络上的接纳控制和资源分配等具体应用提供了可以有效利用的关键参数。 最后,我们将所得的理论结果应用于基于测量的接纳控制算法模型的仿真,说明了现有的基于测量的接纳控制(MBAC)算法并不能获得稳定的丢包性能。在此基础上,我们利用TES建模方法和TES的等效带宽公式,提出了一种基于TES模型的等效带宽分配算法,它拥有稳定的丢包率,可以实现根据不同的QoS等级接纳业务流或分配相应的带宽,是MBAC算法所不具备的。之后,我们发现对于高QoS等级的视频业务流,可以采用等效带宽的近似方法来进一步降低算法的时间复杂度。
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