收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

网络业务的流量特性分析和拥塞控制研究

朱小钦  
【摘要】:随着网络应用的普及和通信业务的日益增长,互联网变得越来越繁忙,有效的控制管理显得尤为重要。长期以来,网络建模和分析以泊松分布和马尔可夫过程理论为基础,而近年来大量网络业务测量表明网络业务具有自相似特性,这种特征不能由传统模型描述。本文在湖北省多媒体与网络通讯工程重点实验室开放基金项目——“基于α稳定过程理论的自相似网络业务流研究”的支持下,对网络自相似业务建模的理论基础、自相似业务条件下网络的规划设计以及业务控制等进行了研究。 本文首先描述了网络业务流中的自相似现象,介绍了自相似的定义和性质,全面叙述了网络业务自相似性研究领域的研究现状,为后续研究奠定了基础。 接着本文根据网络业务特征,提出用α稳定分布作为网络建模的理论基础。首先根据α稳定分布的定义和性质分析指出α稳定分布能很好的描述网络中的高斯信号和非高斯信号,同时刻画业务的长程相关性和短程相关性。然后通过实际测量数据的统计分析验证了自相似业务流的数据分布模式。选择具有代表性的业务数据,分别以单位时间内的数据包个数和流量作为分析对象,根据α稳定分布的验证原理,统计验证了网络业务流到达过程服从α稳定分布。 然后本文全面探讨了业务的自相似性对网络性能的影响,分析指出在输入业务为自相似业务时,缓冲区的平均队列长度的尾分布呈威布尔函数或双曲线衰减,不同于泊松分布推导的指数衰减,这些特征导致实际的时延和丢包率远远高于传统模型推导的结果,自相似程度越高,性能下降越明显。如果增大缓冲区容量,虽然能适当降低丢包现象,但时延增长太大;如果提高带宽,则可以同时减小丢包率和时延。因此,在进行网络规划设计时,必须结合业务特征确定网络配置参数。 最后,本文提出了一种拥塞控制机制,该拥塞控制机制利用业务流的长程相关性来预测未来时间段的业务流量,根据预测结果动态调整发送速率,充分利用网络资源,有效的避免拥塞。本文采用LFSN(线性分形稳定噪声)过程对自相似业务建模,给出了LFSN过程的预测算法,将预测算法与提出的拥塞控制机制结合,改进基本的AIMD(线性增加成倍减小)速率控制算法,对改进算法进行了仿真分析,实验结果表明该算法能有效的提高网络吞吐量和利用率,减小丢包率。最后,分析指出该拥塞控制机制具有较好的实用性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张彬;;宽带网中的路由选择法[J];北京邮电大学学报;1993年04期
2 周建武;智能化拥塞控制[J];现代电信科技;1997年09期
3 刘益林,顾尚杰,章国英;ATM 网络中基于速率的负反馈拥塞控制算法[J];上海交通大学学报;1998年01期
4 韩燕;许维胜;王中杰;胡申敏;;模糊理论在网络AQM中的应用研究[J];电子技术应用;2006年01期
5 高微;陈继刚;姜春雷;;基于NS2的网络拥塞模拟与仿真[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2008年02期
6 闻小帆;;基于极点配置的增强自适应虚拟队列管理算法[J];数字技术与应用;2010年08期
7 康智斌,刘增基,鞠德航,王俭俭;ATM网中ABR业务拥塞控制方法及其性能分析[J];西安电子科技大学学报;1998年01期
8 何小燕,费翔,吴介一;高速网络中基于模糊神经网络的拥塞控制研究[J];东南大学学报(自然科学版);1999年05期
9 王锦山,韦岗,高敬添;ATM网络中用于ABR拥塞控制的APRCA 和APRCA2的稳定性分析(英文)[J];控制理论与应用;1999年06期
10 曲润涛,席裕庚,韩兵;ATM网络拥塞控制的缓存性能分析[J];通信技术;1999年01期
11 林永旺,钱华林;ATM网络无连接服务的拥塞控制策略[J];通信技术;1999年02期
12 张孝林,吴介一,王宏宇,费翔;高速计算机网络中拥塞控制系统设计方法综述[J];信息与控制;2001年01期
13 薛德黔;TCP拥塞及控制[J];机械与电子;2003年05期
14 苏凡军,潘雪增,平玲娣,吕勇;HSTCP的RTT不公平现象及分析[J];计算机工程;2005年16期
15 叶晓国,吴家皋,姜爱全;一种新的逐跳TCP友好的主动分层多播拥塞控制方案[J];电子学报;2005年08期
16 文宏;唐玉华;朱培栋;;RED簇主动队列管理算法研究[J];计算机工程与科学;2006年05期
17 张民;罗光春;;一种基于模糊神经网络的可靠流量控制模型[J];计算机科学;2007年04期
18 崔轩辉;郭长金;;大型校园网中QoS的研究与设计[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2007年02期
19 麻海圆;孟相如;贾艳萍;郝志建;;基于速率的主动队列管理算法的性能分析[J];微电子学与计算机;2007年11期
20 郝家甲;刘炯;韩政;;战术互联网环境下TCP性能分析[J];网络安全技术与应用;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严彬;熊伟清;程美英;叶青;;基于拥塞控制的多种群二元蚁群算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 王妍;夏利;赵娟;王光兴;;基于公平性的主动队列管理策略研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
3 程杰;;基于移动Agent的网络拥塞控制机制的设计[A];山东省计算机学会2005年信息技术与信息化研讨会论文集(二)[C];2005年
4 李鹏飞;;浅谈拥塞控制在NGN中的实现(针对中兴NGN)[A];武汉市第二届学术年会、通信学会2006年学术年会论文集[C];2006年
5 项炎平;易建强;赵冬斌;文庭永;;高速网络TCP拥塞控制研究进展[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
6 索东海;朱瑞军;潘学军;王伟;邵诚;;线性控制理论方法在ATM网络拥塞控制中的应用综述[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
7 李晓莉;牛玉刚;王行愚;;一种基于自适应模糊理论的ATM网络拥塞控制[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
8 李春来;罗晓曙;;一种基于模糊RBF神经网络自整定的拥塞控制算法[A];全国复杂系统研究论坛论文集(二)[C];2005年
9 陈晶;苏小丽;郑明春;孟强;;TCP拥塞控制策略的研究与改进[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
10 卢洁;张淑清;应启戛;;几种网络拥塞控制算法比较分析[A];第七届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 詹振球;互联网拥塞控制系统稳定性及非线性动力学研究[D];上海交通大学;2012年
2 刘玉良;互联网拥塞控制系统的非线性稳定性研究[D];上海交通大学;2010年
3 刘拥民;下一代Internet拥塞控制策略研究[D];中南大学;2010年
4 石凯;无线网络中接收端为中心的拥塞控制研究[D];天津大学;2010年
5 何凌;TCP/IP网络拥塞控制若干问题的研究[D];东北大学;2008年
6 彭立宏;高速网络显式拥塞控制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 李红;互联网流媒体传输拥塞控制研究[D];武汉大学;2009年
8 彭立宏;高速网络显式拥塞控制关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 张楠楠;基于滑模控制理论的若干网络拥塞控制算法研究[D];东北大学;2009年
10 王彬;TCP/IP网络拥塞控制策略研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玲玉;Internet中端到端拥塞控制的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
2 范虹;基于路由器的多业务网络资源分配拥塞控制的研究及实现[D];河北工业大学;2003年
3 张潇予;MANETs中可靠组播本地恢复与拥塞控制的联合设计[D];电子科技大学;2010年
4 屈卫兰;组播拥塞控制中相关问题的研究[D];湖南大学;2003年
5 李晶;实时多媒体数据跨网关传输及拥塞控制技术研究[D];华中科技大学;2004年
6 王伦;无线传感器反应网络中的拥塞控制研究[D];华中师范大学;2011年
7 尹敏;基于组播的拥塞控制研究[D];华中师范大学;2003年
8 熊乃学;多对多的组播拥塞控制研究[D];华中师范大学;2004年
9 赵攀;ATM网络中的拥塞控制算法研究[D];四川大学;2003年
10 赵雪;ATM网络拥塞控制的智能PID方法研究[D];东华大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;流量控制与拥塞控制[N];人民邮电;2000年
2 清华大学 程鹏 林闯 戴琼海 吴秋峰;组播中的拥塞控制[N];计算机世界;2001年
3 林闯 罗万明;IP拥塞控制策略[N];计算机世界;2001年
4 吴国纲 许纯;七种IP拥塞控制算法需改进[N];计算机世界;2006年
5 聂荣 雷振明;NGN传输协议的研究[N];人民邮电;2003年
6 张建铭;RPR受宠?[N];网络世界;2004年
7 ;高速TCP缓解广域网拥塞[N];网络世界;2005年
8 杨东成;三星QoS解决方案助阵UMTS[N];通信产业报;2006年
9 林闯 罗万明;TCP 基于窗口的端到端的拥塞控制机制[N];计算机世界;2001年
10 北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室 刘英智;基于公式的拥塞控制机制[N];计算机世界;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978