基于仿真的宽带网络流量特征分析

网络的流量特征对于建网及网络性能分析至关重要。本文基于自相似理论基础，运用计算机仿真技术，对在不同负载情况下，宽带网络流量特征的变化过程进行了研究。实验数据表明，自相似业务流通过汇聚节点进入核心链路之后，其自相似特性仍然保持，但是自相似的程度有所下降，特别是在网络吞吐量较大的情况下，自相似程度明显低于任何一个支路。TCP协议发送窗口的大小变化会引起网络流量自相似程度的变化。     

网络流量特征对排队性能影响的仿真分析与比较

资源的匮乏和流量的不确定性是造成性能问题的根源,为明确流量的方差特征和自相似性两个因素中究竟哪一个因素对排队性能影响更大,设计了两组独立的仿真试验进行分析比较。第一组实验基于一个渐进二阶自相似流体模型,通过大规模迭代计算近似求解,模型的流量分布取自实际网络流量边缘分布。第二组实验在ns2仿真工具中生成分形高斯噪声模拟流量并统计性能参数。两组实验结果均表明,排队性能受流速方差的影响远远超过受Hurst系数的影响。在实验设定的条件下,由方差引起的丢包率变化幅度比由Hurst系数引起的约高出2个数量级,平均排队时延也相差上百毫秒。而且,Hurst系数对排队性能的影响还受到方差的制约。     

IP网流量仿真与建模

针对网络仿真中的关键问题——流量的仿真与建模，分析了IP网络流量的特点和软件仿真系统OPNET的流量仿真建模机制，详细阐述了一种基于OPNET仿真平台建立IP网流量模型的方法。该方法将流量仿真分成背景路由流量建模、背景利用率流量建模和前景业务流量建模3部分，并综合利用网管导入流量和业务源建模来建立流量模型。最后通过仿真建模验证了该方法的有效性.     

一种战术通信网业务流的建模方法

合理的业务流量模型是战术通信网仿真模型的重要部分。根据战术网络业务量所表现出来的自相似特性,在基于多重ON/OFF源汇聚模型的基础上,设计了一种利用Opnet技术生成自相似流量的方法,实现了对网络节点模型中的数据源模块的精确描述,从而可快速有效的生成符合自相似特性的业务流量。应用＂方差-时间图＂算法,设定不同的参数条件对所产生的流量序列进行H参数估计,实验结果表明该种流量序列符合自相似性要求且精确度高,可直接应用于战术通信网仿真和性能分析。     

一种经验性的自相似流仿真算法

设计了一种经验型的自相似流生成方法。该方法以实测数据流的统计特性为基础，能实时在线产生参数可变的自相似流。由于算法的主要参数取自应用层的统计特性，从而说明了用户行为对自相似性的影响。本文同时以仿真的方法讨论了经验型算法的性能，认为能较好反映原数据流的特征。该算法可以作为在线流量生成器的参考。     

基于加权映射模型的主干网流量特性分析

网络测量表明,IP主干网上流量在次秒级的时间尺度下呈现出非平稳的泊松特性,而不是近10年大量研究的自相似现象。从分析因特网的结构出发,提出了一种加权映射模型来解释这种特性。该模型通过引入混沌变化因子和流量特征间的关系,对接入网中的具有自相似特性的流量进行了变换得到具有趋泊松性的流量。最后,通过在NS2上的仿真实验证实了该模型的合理性。     

网络自相似流量预测及拥塞控制研究

在研究自相似网络流量Hurst参数与相关长度之间的定量关系基础上,提出了基于小波变换的自回归预测的网络端到端流量预测方法,并利用预测值改进TCP拥塞控制算法.理论分析和仿真结果表明,基于小波变换的预测方法在网络流量预测方面比传统的时域方法有更高的精度.改进的拥塞控制算法在无线/有线混合网络环境中,相对于TCPW和Reno具有明显的性能改善.     

长相关流量下的高级在轨系统帧复用效率研究

CCSDS高级在轨系统MPDU复用效率是影响空间网络性能的重要因素,传统的短相关泊松流量分布模型不能准确反映成帧过程的真实情况.基于Pareto重尾分布多信源ON-OFF叠加过程,建立了长相关自相似流量下的AOS等时帧生成模型,推导给出了复用效率的长相关关系式,并通过仿真进一步验证了长相关自相似流量下的AOS复用效率同样具有自相似性,且与流量自相似性具有相同的强弱变化趋势.     

仿真科学与技术学科的理论体系探讨

仿真科学与技术有相对独立的理论体系,包括仿真模型和研究对象的相似理论、仿真建模理论、仿真系统理论和仿真应用理论几个部分.仿真模型和研究对象的相似理论主要研究仿真模型和研究对象之间的相似关系和相似程度,仿真建模理论主要研究将研究对象抽象映射成各种仿真模型的理论和方法,仿真系统理论研究模型试验的理论和技术,仿真应用理论研究仿真目标牵引的仿真应用的理论和技术,在此基础上分析了各部分理论的具体研究内容.     

基于BISANTE用户行为模型的DVB-RCS宽带卫星网络仿真研究

分析了用户行为定义的Opnet实现技术,建立了基于BISANTE的业务流量模型,完成了符合DVB-RCS标准的宽带卫星网络、网元模型,仿真结果表明:这种新的基于BISANTE用户行为的流量模型较好地反映了用户行为对网络性能的影响,业务流量的建模方法和仿真实现技术具有很好的可信度和应用价值。     

改进粒子群算法优化 BP 神经网络的短时交通流预测

为提高 BP 神经网络预测模型的预测准确性, 提出了一种基于改进粒子群算法优化 BP 神经网络的预测方法. 引入自适应变异算子对陷入局部最优的粒子进行变异, 改进了粒子群算法的寻优性能, 利用改进粒子群算法优化 BP 神经网络的权值和阈值, 然后训练 BP 神经网络预测模型求得最优解. 将该预测方法应用到实测交通流的时间序列进行有效性验证, 结果表明了该方法对短时交通流具有更好的非线性拟合能力和更高的预测准确性.     

预则型动态交通网络配流模型

提出卫种预测型动态交通网络配流模型，利用最优控制理论和最优化原理推出了模型最优解存在的条件，并给出最优解的经济解释，体现模型体现了道路使用者对路树的预测依赖于先进的交通信息系统和决策者的理发预测的特点，它与实际情况更为接近。     

基于BP神经网络的路径行程时间实时预测模型

行程时间预测是交通流诱导系统研究的一项重要内容．在分析各种行程时间预测方法的基础上,本文建立了基于ＢＰ神经网络的行程时间实时预测模型,编制了行程时间预测软件系统．利用长春市的交通实测数据对行程时间进行了预测     

基于支持向量机方法的轨道交通乘客旅行时间短时预测方法研究

目前,北京市已建成总长456km的轨道交通网络,41个换乘枢纽,已基本形成网络化运营,轨道交通在北京公共交通系统乃至城市交通系统中发挥越来越大的骨干作用. 同时,由于北京城市空间调整,城市交通出行活动中心有随城区扩展外移之势,轨道交通出行旅行时间越来越受到关注. 因此,本文研究基于历史数据的轨道交通乘客旅行时间预测方法,引入支持向量机回归模型,并针对预测算法中模型参数的选择问题,提出基于遗传算法的预测模型参数寻优算法,用以提高预测精度. 最后选取实际轨道交通运营线路的动态信息进行计算,预测结果误差小于10%,获得了较高的精度. 生成的旅行时间预测信息,通过乘客信息系统的发布,能够有效减少旅客换乘走行与等待时间,均衡网络客流分布,提高轨道交通网络运营效率.     

用延迟-速率服务器模型优化流量调度算法

对数据流量进行合理调度在诸如TCP/IP这样的分组交换网络提供QoS服务过程中是很重要的。采用延迟 -速率服务器模型 (LR模型 )对广义的流量调度算法进行了分析和优化。在证明一种重要的调度算法—虚拟时钟算法符合LR模型的基础上 ,以丢失率为主要参数 ,根据分析结果对其进行了动态优化。模拟实验结果证明 ,该方法确能较好地改善资源利用率。     

全连通航线网络和枢纽航线网络的比较研究

以网络利润最大化为目标,分析了几种网络模型参数对全连通航线网络和枢纽航线网络中航班频率、客流量以及单航班座位数的影响.基于相同的网络模型参数,对全连通航线网络和枢纽航线网络中的航班频率、客流量、直达票价、单航班座位数之间的关系进行了研究,结果发现枢纽航线网络中的航班频率、直达客流量和直达票价分别大于全连通航线网络中的航班频率、直达客流量和直达票价,但是不能确定两种航线网络中单航班座位数之间的大小关系.     

Modeling the congestion cost and vehicle emission within multimodal traffic network under the condition of equilibrium

Traditional system optimization models for traffic network focus on the treatment of congestion, which usually have an objective of minimizing the total travel time.However,the negative externality of congestion,such as environment pollution,is neglected in most cases.Such models fall short in taking Greenhouse Gas(GHG) emissions and its impact on climate change into consideration.In this paper,a social-cost based system optimization(SO) model is proposed for the multimodal traffic network considering both traffic congestion and corresponding vehicle emission.Firstly,a variation inequality model is developed to formulate the equilibrium problem for such network based on the analysis of travelers’ combined choices.Secondly,the computational models of traffic congestion and vehicle emission of whole multimodal network are proposed based on the equilibrium link-flows and the corresponding travel times.A bi-level programming model,in which the social-cost based SO model is treated as the upper-level problem and the combined equilibrium model is processed as the lower-level problem,is then presented with its solution algorithm.Finally,the proposed models are illustrated through a simple numerical example.The study results confirm and support the idea of giving the priority to the development of urban public transport,which is an effective way to achieve a sustainable urban transportation.     

基于流量优化的可靠服务功能链部署方法

针对网络功能虚拟化环境中服务功能链部署的资源开销问题, 提出一种基于流量优化的可靠服务功能链部署方法。首先, 根据虚拟链路流量变化对虚拟网络功能进行聚合, 使带宽需求大的虚拟链路部署到底层网络后, 其流量变为服务器的内部流量。其次, 综合考虑可靠性、综合时延以及拓扑属性, 利用离差最大化的多指标决策算法对物理节点进行评价, 并使用链路约束降低流量的乒乓效应。最后, 采用k-最短路径算法将虚拟链路部署到满足带宽需求的物理链路上。仿真实验表明, 所提方法在保证服务功能链可靠性的基础上, 对长期收益开销比、映射成功率、端到端时延以及带宽开销有较大优化。     

基于风险的交通网络可靠性分析方法

从风险角度提出了一种交通网络可靠性分析方法——基于风险的交通可靠性(Reliabilitybased on risk,RBR),并对其定义、形式与应用进行研究.首先提出RBR的概念,并对RBR与其他交通网络可靠性指标的异同进行了分析;通过高斯核估计,给出了基于历史数据的路段出行时间分布函数的估计与计算方法,从而得到该路段的RBR,并使用误差分析与返回检验对该方法的误差进行验证;随后使用天津某高速公路的历史观测数据对文中RBR及其计算方法进行验证;最后给出了RBR的其他形式——路径RBR、路网RBR的概念及相应的计算方法,从而将RBR推向更广泛的应用空间.