Анализ вероятностных характеристик моделей буферизации потоковых данных и взаимодействия устройств в одноранговых сетях

• Автор: Самуйлов, Андрей Константинович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИИ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Особенности построения вероятностных моделей одноранговых сетей.
1.1. Принципы построения файлообменных и
потоковых одноранговых сетей.
1.2. Вероятностные модели функционирования
одноранговых сетей.
1.3. Особенности построения моделей и анализа
показателей функционирования беспроводных
сетей.
Цели и задачи исследований.
Модель процесса буферизации данных в потоковых одноранговых сетях.
Параметры и вероятностные характеристики
модели.
Построение математической модели.
Аналитический метод расчета матрицы
переходных вероятностей.
Анализ показателей эффективности
одноранговой сети.
ГЛАВА 3. Анализ вероятностных характеристик моделей
беспроводных взаимодействий устройств.
3.1. Модель выделения ресурсов беспроводной сети
объёмами случайного размера.
3.2. Вероятностная модель взаимодействия
беспроводных устройств.
3.3. Примеры численного анализа показателей
эффективности функционирования беспроводной
сети взаимодействующих устройств.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

ГЛАВА 2. 2.1.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
P2P - Peer-to-Peer, от англ. Peer-to-peer, «равный к
равному»
DHT - Distributed Hash Table, распределенная хэш-таблица
P2PTV - Peer-to-Peer Television, приложения для передачи
видеопотоков в сети P2P LF - barest First, стратегия «самый новый первым»
Gr - Greedy, стратегия «жадный»
IP - Internet Protocol, межсетевой протокол
СМО - система массового обслуживания
СеМО - сеть массового обслуживания
М2М - Machine-to-Machine, межмашинное взаимодействие
LTE - Long-Term Evolution
D2D - Device-to-Device, концепция взаимодействия
оконечных устройств SINR - Signal to Interference plus Noise Ratio, отношение
сигнала к интерференции плюс шум SIR - Signal to Interference Ratio, отношение сигнал к
интерференции nG - n-th Generation, n-oe поколение
с.в. - случайная величина
ФР - функция распределения
ЦМ - цепь Маркова

Глава 1 *(0 У(0 Я

Рт(*)

Р(к1,...,км') 3;т

сН с І Ьтп
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
число личеров в сети в момент времени С число сидов в сети в момент времени t интенсивность поступления личеров в сеть скорость раздачи данных пользователем любого типа
скорость загрузки данных пользователем любого типа
интенсивность отмены процесса загрузки интенсивность ухода сидов из сети коэффициент эффективности сети количество пользователей, находящихся в сети множество транслируемых каналов количество каналов, транслируемых в сети популярность канала среднее время просмотра канала матрица состояния сети
маргинальное распределение числа пользователей,
просматривающих -й канал
среднее число пользователей, просматривающих
канал
совместное распределение числа пользователей
скорость раздачи видеопотока
скорость раздачи пользователя
скорость воспроизведения канала
вероятность всеобщей передачи
с.в. числа активных пользователей с высокой и

анализ процесса буферизации данных позволяет провести оценку одного из основных показателей качества функционирования одноранговой сети - вероятности непрерывного воспроизведения, при котором пользователь будет просматривать видео без пауз и искажений изображения. Решению этой задачи посвящена глава 2 диссертационной работы.
1.3. Особенности построения моделей и анализа показателей
функционирования беспроводных сетей.
В традиционных сетях сотовой связи второго и третьего поколений 2G/3G (2-th/3-th Generation) пользовательские устройства не имеют возможности взаимодействовать напрямую, используя лицензированный спектр частот оператора беспроводной сети, так как все взаимодействия осуществляются через базовые станции. В современных беспроводных сетях четвертого и будущего, пятого, поколений 4G/5G (4-th/5-th Generation) [63] применяется
двухуровневая модель сотовой связи, которая включает уровень макросот (взаимодействие устройства с базовой станцией) и уровень взаимодействия устройств (D2D, device-to-device). Поскольку устройства могут передавать данные непосредственно друг другу, практически не используя ресурсы сети, на их основе можно создавать одноранговые сети.
D2D взаимодействия не типичны для сетей предыдущих 2G и 3G поколений (сетей GSM и UMTS) [4] и имеют ряд особенностей. В двухуровневых сетях, где информация передается через пользовательские устройства, особое внимание необходимо уделять показателям эффективности функционирования сетей. Для того чтобы сократить до минимума воздействие, оказывающее влияние на производительность базовых станций, необходимо использовать