网络流量延迟计算及流量上界测算系统

发布时间：2020-10-10 02:11

　　计算机网络通信系统中,网络流量是人们研究的重点对象。网络流量的特性对确定网络服务系统的通信容量、提高服务效率、减小网络拥塞、网络管理等都具有重要意义。其中,网络流量上界和时间延迟都是重要的研究参数。网络流量传统的上界约束比较宽松,从而在确保数据传输质量时付出了资源代价,即付出了降低通信效率的代价。为了提高资源利用率,有学者引入分形流量,提出了随机上界模型,从而为缩小流量传统的上界提供了理论基础。分形流量的上界中引入了流量的小尺度收缩系数和大尺度收缩系数,分别含有小尺度因子和大尺度因子这两个参数。因此,研究分形流量的上界对提高网络的通信效率具有重要的意义。此外,本文还借助最小加卷积运算进行了分形流量延迟的分析。结果表明,随着流量小尺度收缩系数和大尺度收缩系数的减小,分形流量的小尺度因子和大尺度因子会增大,延迟会减小。由此,我们的研究表明,与传统流量相比,采用分形流量随机上界模型能减小延迟,有利于提高网络系统的通信效率。本文的第一章介绍了网络流量延迟的研究意义以及国内外研究现状。第二章介绍了网络微积分理论、最小加卷积运算以及最小加反卷积运算的基础知识。第三章介绍了网络微积分在计算机网络中的应用,包含了流量的三种约束上界。第四章介绍了网络流量传统的上界模型和分形流量的上界模型,研究了这两种模型下延迟的大小关系。第五章分析了一组已知的网络流量延迟数据,用MATLAB拟合工具箱研究了流量延迟的统计分布模型。第六章设计了一款基于MATLAB的GUI平台开发的分形流量上界测算系统软件,用于进行网络流量的上界和尺度因子的计算。本文的主要贡献有:(1)建立了分形流量的延迟与流量收缩系数之间的关系;(2)建立了网络流量延迟的统计分布模型;(3)在MATLAB的GUI平台上设计了一款分形流量上界测算系统软件。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.0
【部分图文】：

序列,服务器,左连续函数,连续时间模型

R(t)是输入函数，R*(t)是输出函数。服务器转发信息数据的示意简图如下图3.1 所示。图 3.1 服务器转发示意简图数据流（data flow）模型有 3 种[52]，即：(1) 离散时间模型：在该模型中时间 t 是离散的时间点，满足 t N = {0, 1, 2,3, …}；(2) 流模型：时间 t 是连续的序列，满足 t [0, +∞)，并且到达函数 R(t)是连续函数；(3) 一般连续时间模型：时间 t 是连续的序列，满足 t [0, +∞)，并且到达函数 R(t)是左连续函数或右连续函数。上述三种数据流模型示例依次如下图 3.2 所示：

示意图,排队系统,示意图,流量

华东师范大学硕士学位论文1 2( ) ( ) ( ) ( )n t t t t(3.5通过最小加卷积运算可以将包含多个串联服务器的复杂网络转变为只含有个服务器的等效通信网络。4三个约束界4.1流量的延迟约束假设一个数据流被到达曲线 α 约束，流经一个服务曲线为 β 的系统。到达通系统 S 的流量为 R(t)，经过等待时间 tw和服务时间 ts后离开系统，产生的延迟 d。离开系统的流量函数为 R*(t)，流量通过服务系统时的排队过程如下图 3.示。

流程图,流量,流程,分形维度

数 Ri(k)，i = 1, 2,…, 50。最的自相关函数。始值设为 1，终值设为 2。H 值，H 从 0.5 开始搜索。H 函数 R(k)和广义柯西过程的自 square error, MSE）。将每次求的(D, H)搜索结束。 0.001，重复步骤三。直至 D 和 H 都搜索完成后，找出最分形维度和 Hurst 指数。 4.2 所示。

【参考文献】