M/P/C/K排队系统呼损性能研究

大量的研究表明网络中的业务量呈现自相似特征,但精确分析自相似业务流下的含多个服务装置、多缓存系统的排队性能非常困难。通过仿真得到服务时间是Pareto分布的M/P/C/K模型的平均呼损率（CBP）,将它与服务时间是指数分布的传统网络排队模型M/M/C/K的CBP公式比较,结果表明,在有缓存情况下,自相似业务量导致网络的排队呼损性能劣化。     

网络业务流自相似传播特性研究

对网络业务流自相似特性进行分析研究,证明了业务流自相似在不同会聚业务流之间以及不同网络节点之间均具有传播特性,新增业务流的注入不会“破坏”原有自相似背景流的自相似特性。这些研究结果能较好地解释目前网络业务流自相似现象的普遍存在,并对有效利用网络共享资源、路由选择、负载均衡以及排队性能分析等方面具有一定的参考价值。     

基于自相似排队模型的星上交换输入缓存分配算法

针对空间信息网络的自相似分组业务流、星上交换节点的有限缓存资源,提出一种基于自相似排队模型的星上交换输入缓存分配算法。构建了基于VOQ的空间信息网络星上Crossbar交换节点模型,依据空间信息网络业务流的自相似性,通过建立虚通道自相似排队模型,估算出各个虚通道的缓存溢出概率,再根据其溢出概率采用贪婪算法来实现缓存资源的优化分配。仿真分析了在自相似分组业务流下优化分配算法和均匀分配算法的性能。结果表明,在相同缓存开销下,优化分配算法可以有效降低分组的平均时延;在同等分组平均时延下,分组业务流自相似程度为0.8和0.6时,可分别节省缓存开销约25%和17.4%。     

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。     

一种自相似网络可靠性分析模型

利用ON/OFF模型产生自相似流量,提出了一种基于排队延迟的自相似网络可靠性分析模型。将节点和到达信息流视为G/M/1/B排队模型,利用大偏差理论得到节点平均排队延迟时间,进而得到网络各种工作状态下全网平均排队延迟时间。再利用延迟阀值得到各种工作状态下的网络可靠性,进一步得到全网可靠性。通过模拟计算,得到了给定拓扑结构网络的可靠性与自相似程度、ON/OFF源数量以及节点缓存大小之间的关系。     

基于M/M/1/K排队模型的低功耗无线通信网络TDMA协议延迟评估及仿真

基于M/M/1/K排队模型对低功耗无线通信网络中的TDMA协议延迟特性进行了评估,利用网络仿真软件QualNet在单跳簇状网络拓扑的条件下对不同接口的TDMA延迟特性进行了相应的仿真,并将仿真结果与评估值进行了对比。仿真表明,该评估方案具有较好的近似性,同时,硬件接口的选择对于减少TDMA延迟时间有着较大的影响。     

码头装卸服务G／M／1排队模型及仿真研究

研究码头装卸仿真服务系统,M/M/1排队模型有严格的理论条件,在工程应用中对不满足理论条件的情况,模型分析结果的准确性会受到影响。为提高控制序列的准确性,提出了等间隔到达和随机到达的混合序列到达时间间隔概率分布,假定该混合到达顾客到达时间间隔相互独立同分布,采用G/M/1排队模型得出了排队服务系统的系统参数。编写MAT-LAB仿真程序,结合实例比较了G/M/1与M/M/1模型分析结果和仿真结果,表明比M/M/1模型能更准确地描述系统的各项参数,结果证明可为排队系统设计提供参考依据。     

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。     

大型M/P/C/C排队系统仿真研究

理论上推测Erlang B 公式对服务时问为任意分布的M/G/C/C系统的呼叫损失概率是有效的但缺乏严格证明.据此,对服务时间呈 Pareto 分布的M/P/C/C排队系统的仿真问题进行了研究,特别是对排队系统中服务装置数目很大的情况进行了研究.采用一种名为红黑树的数据结构较好地解决了超长序列、超大C值所造成的计算时间问题,并采用基于事件驱动的时间调度法进行排队仿真,结果与 Erlang-B 公式相符.表明Erlang B公式对M/P/C/C系统的呼叫损失概率是有效的.为采用仿真方法对自相似流下的网络性能进行深入研究打下了基础.     

基于Java的排队系统仿真研究

在概述排队系统的基础上，分析了常见排队系统的数学特性，构建了新的事件驱动的仿真算法，应用Java对M/M/c，M/M/c/N， G/G/c/∞/K，G/G/c/N/K等排队系统进行仿真。最后对仿真结果进行了评估，发现基于Java用新算法仿真排队系统有速度快、精度高、应用面广等优点。     

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。     

基于排队模型的网络处理器设计验证

基干流量模型的测试在芯片设计尤其是网络处理器的设计验证中得到广泛应用.传统的芯片设计验证强调功能验证上的完备性,但网络处理器芯片对数据包的处理性能有苛刻要求.该文采用M/M/I排队模型评估网络处理器芯片数据包处理能力.仿真结果表明,该验证可在设计早期评估出网络处理器的设计性能,提高网络处理器的设计质量.     

Modelling priority queuing systems with varying service capacity

Many studies have been conducted to investigate the performance of priority queuing (PQ) systems with constant service capacity. However, due to the time-varying nature of wireless channels in wireless communication networks, the service capacity of queuing systemsmay vary over time. Therefore, it is necessary to investigate the performance of PQ systems in the presence of varying service capacity. In addition, self-similar traffic has been discovered to be a ubiquitous phenomenon in various communication networks, which poses great challenges to performance modelling of scheduling systems due to its fractal-like nature. Therefore, this paper develops a flow-decomposition based approach to performance modelling of PQ systems subject to self-similar traffic and varying service capacity. It specifically proposes an analytical model to investigate queue length distributions of individual traffic flows. The validity and accuracy of the model is demonstrated via extensive simulation experiments.     

Non-asymptotic end-to-end performance bounds for networks with long range dependent fBm cross traffic

Fractional Brownian motion (fBm) emerged as a useful model for self-similar and long-range dependent aggregate Internet traffic. Asymptotic, respectively, approximate performance measures are known for single queueing systems with fBm through traffic. In this paper end-to-end performance bounds for a through flow in a network of tandem queues under open-loop fBm cross traffic are derived. To this end, a rigorous sample path envelope for fBm is proven that complements previous approximate results. The sample path envelope and the concept of leftover service curves are employed to model the remaining service after scheduling fBm cross traffic at a queuing system. Using composition results for tandem systems from the stochastic network calculus end-to-end statistical performance bounds for individual flows in networks under fBm cross traffic are derived. The discovery is that these bounds grow in O(n(logn)^1/(2-2H)) for n systems in series where H is the Hurst parameter of the cross traffic. Explicit results on the impact of the variability and the burstiness of through and cross traffic on network performance are shown. Our analysis has direct implications on fundamental questions in network planning and service management.     

典型AQM算法的性能评价模型

利用GI/M/1/N排队系统和Internet业务流量自相似性的特点建立了一个评价AQM算法在非响应业务流量下性能的分析模型,提出了利用模型的分析计算结果而不是模拟或实验手段评价AQM算法性能的新方法.同模拟或实验手段相比,该方法能更深刻地刻画AQM算法在实际网络环境中的性能.用该模型分析比较3个经典的AQM算法——TD、RED和GRED的性能,所得的结果同其他研究者利用模拟或实验方法所得的结果一致.