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基于传输速率调整的动态带宽分配策略及性能分析

2020-12-11阅读(651)

基于传输速率调整的动态带宽分配策略及性能分析

论文摘要

随着网络技术的快速发展，网络业务类型越来越丰富，而不同类型的网络业务需要不同的网络服务质量QoS（Quality of Service）。在网络带宽资源愈加珍贵的今天，如何进行合理的带宽分配成为研究热点。综合考虑不同的业务优先级以及业务负载，提出两种基于速率调整的动态带宽分配策略，并进行性能分析及系统优化。首先，根据对网络QoS的不同需求，将业务分成三类，即业务类型Ⅰ，业务类型Ⅱ，业务类型Ⅲ，其优先级依次降低。在保证第Ⅰ类业务QoS的前提下，依据实际负载，为第Ⅱ类业务设定两个传输率，给出一种基于2-级速率调整的动态带宽分配策略DBA-2R（Dynamic Bandwidth Allocation with2-level Adaptive TransmissionRates）；在基于DBA-2R策略的基础上，考虑第Ⅱ类业务的空闲状态，将零速率引入到第Ⅱ类业务中，提出一种基于3-级速率调整的动态带宽分配策略DBA-3R（Dynamic Bandwidth Allocation with3-level Adaptive Transmission Rates）。其次，针对DBA-2R策略，建立具有多重工作休假的排队模型；针对DBA-3R策略，建立具有单重工作休假的排队模型。使用嵌入Markov链方法导出排队模型的稳态指标，针对不同的动态带宽分配策略，给出平均响应时间和信道利用率等性能指标的表达式。再次，针对所提出的两种基于速率调整的动态带宽分配策略，通过数值实验，研究平均响应时间和信道利用率等性能指标之间的折衷关系。进行系统仿真，验证模型建立的合理性及模型解析的正确性。最后，综合考虑平均响应时间与信道利用率，针对DBA-2R策略，对第Ⅱ类业务的保障带宽进行参数优化；针对DBA-3R策略，对第Ⅲ类业务占用部分剩余带宽的周期长度进行参数优化。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景及研究的目的和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 课题主要研究内容
  • 1.4 论文结构
  • 第2章 相关知识
  • 2.1 网络 QOS 保障
  • 2.1.1 QoS 定义及参数
  • 2.1.2 QoS 的服务模型
  • 2.2 带宽分配方法
  • 2.2.1 静态带宽分配方法
  • 2.2.2 动态带宽分配方法
  • 2.2.3 现有带宽分配方法中要解决的问题
  • 2.3 工作休假排队理论
  • 2.3.1 排队理论
  • 2.3.2 休假排队理论
  • 2.3.3 工作休假排队理论
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 DBA-2R 策略及性能分析
  • 3.1 DBA-2R 策略
  • 3.2 基于 DBA-2R 策略的系统模型建立
  • 3.3 系统模型的解析
  • 3.3.1 系统状态转移矩阵
  • 3.3.2 系统稳态分析
  • 3.3.3 平均等待时间
  • 3.3.4 忙循环分析
  • 3.4 性能指标体系
  • 3.4.1 信道利用率
  • 3.4.2 数据帧平均响应时间
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 DBA-3R 策略及性能分析
  • 4.1 DBA-3R 策略
  • 4.2 基于 DBA-3R 策略的系统模型建立
  • 4.3 系统模型的解析
  • 4.3.1 系统状态转移矩阵
  • 4.3.2 系统稳态分析
  • 4.3.3 平均等待时间
  • 4.3.4 忙循环分析
  • 4.4 性能指标体系
  • 4.4.1 信道利用率
  • 4.4.2 数据帧平均响应时间
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 系统实验与系统优化
  • 5.1 基于 DBA-2R 策略的系统实验
  • 5.1.1 基于 DBA-2R 策略的数值实验
  • 5.1.2 基于 DBA-2R 策略的仿真实验
  • 5.2 基于 DBA-3R 策略的系统实验
  • 5.2.1 基于 DBA-3R 策略的数值实验
  • 5.2.2 基于 DBA-3R 策略的仿真实验
  • 5.3 系统参数优化
  • 5.3.1 DBA-2R 策略中的参数优化
  • 5.3.2 DBA-3R 策略中的参数优化
  • 5.4 本文小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
  • 致谢
  • 作者简介

    • 相关论文文献

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