Влияние мультифрактальных свойств GPRS/EDGE трафика на характеристики обслуживания мобильных телекоммуникационных сетей

• Автор: Матвеев, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Чебоксары
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ СОТОВЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Эволюция развития сотовых сетей связи

1.1.1 Основные тенденции развития сетей связи

1.1.2 История беспроводной связи

1.1.3 Основные стандарты сотовых сетей связи

1.1.4 Фазы развития стандарта GSM

1.2 Услуга пакетной радиопередачи GPRS/EDGE на базе стандарта GSM

1.2.1 Передача данных в GSM

1.2.2 Методы кодирования

1.2.3 Структура передаваемого трафика
1.3 Самоподобие телекоммуникационного трафика GPRS
1.3.1 Основные положения теории самоподобных процессов
1.3.2 Оценка показателя Херста
1.3.3 Самоподобие трафика GPRS
1.3.4 Мультифрактальность трафика GPRS
1.4 Качество обслуживания в телекоммуникационных системах
1.4.1 Влияние моно и мультифрактальности трафика на QoS
1.5 Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФРАКТАЛЬНЫХ СВОЙСТВ СЕТЕВОГО ТРАФИКА GPRS7EDGE
2.1 Экспериментальные исследования фрактальных свойств GPRS трафика протоколов сетевых уровней
2.1.1 Описание исследуемой сетевой конфигурации
2.1.2 Анализ полученных данных
2.2 Вейвлет-анализ фрактальных свойств составляющих GPRS-трафика

2.2.1 Постановка задачи
2.2.2 Разложение GPRS-трафика по вейвлет-базису
2.2.3 Вейвлет-метод оценки самоподобия GPRS-трафика
2.2.4 Оценка самоподобия GPRS-трафика вейвлет-методом с автоматическим определением границ масштабирования
2.2.5 Описание программного обеспечения «Вейвлет-анализ»
2.2.6 Результаты экспериментальных исследований фрактальных свойств GPRS-трафика
2.3 Вейвлет-анализ самоподобия GPRS-трафик
2.3.1 Свойства и возможности вейвлет-преобразования
2.3.2 Результаты исследования
2.4 Выводы по главе
3. МУЛЬТИФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЕТЕВОГО ТРАФИКА GPRS/EDGE
3.1 Постановка задачи
3.2 Методика оценки скейлинговой и масштабной функции мультифрактального трафика
3.3 Программное обеспечение и результаты статистической обработка мультифрактальных данных в среде MATLAB
3.3.1 Описание интерфейса программного обеспечения
3.3.2 Результаты статистической обработки
3.4 Оценка размерности Реньи и спектра сингулярностей
мультифрактального трафика
3.4.1 Основные теоретические положения
3.4.2 Численные результаты
3.5 Выводы по главе
4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МУЛЬТИФРАКТАЛЬНОСТИ GPRS/EDGE
ТРАФИКА НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ
4.1. Методика оценки влияния показателей мультифрактального трафика на
эффективность обслуживания очередей
4.1.1 Постановка задачи
4.1.2 Модель построения очередей
4.1.3 Аппроксимация вероятностей для асимптотик построения сигнала
4.2 Численные результаты
4.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ций степенного распределения и гиперболически затухающей корреляционной функции. Традиционные подходы к моделированию фрактальных явлений опираются на сильно параметризированную многоуровневую иерархию традиционных моделей, которые, в свою очередь, характеризуются распределениями и корреляционными функциями, затухающими экспоненциально.
Пульсирующие или фрактальные явления наблюдались во многих отраслях науки и техники: гидрологии, экономике финансов, биофизике и других. Модели, учитывающие данные явления, относительно новые для теории телетрафика, и отражают современный вклад в уже существующий большой класс альтернативных моделей описания трафика в сетях с коммутацией пакетов. Хотя использование фрактальных моделей и обосновано многочисленными измерениями, их практическое внедрение и анализ игнорировались, в основном из-за того, что они рассматривались как модели, с трудом поддающиеся аналитическому описанию. Успешное применение фрактальных моделей в теории телетрафика будет зависеть не только от того, как хорошо они описывают реальный сетевой трафик, но еще от того, насколько велики возможности использования их для сетевого анализа и управления.
Моделирование трафика исторически исходило из традиционной телефонии и было почти исключительно основано на пуассоновских (или, более обобщенно, марковских) предположениях относительно структуры графиковых поступлений и экспоненциальных предположениях относительно требований удержания ресурса. Однако с появлением современных высокоскоростных сетей с коммутацией пакетов (ячеек) возникла проблема объединения новых и существующих технологий передачи, и коммутации с чрезвычайно разнородными смесями сервисов и приложений. В результате, пакетный трафик стал более сложным или пульсирующим, чем голосовой трафик, просто из-за того, что он охватывает сильно отличающиеся масштабы времени (от микросекунд до секунд и даже минут).
С практической точки зрения, при прогнозировании сетевого трафика и