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《工學(xué)工業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文 atm中突發(fā)業(yè)務(wù)的緩存性能分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、湖南師范大學(xué)本科畢業(yè)論文考籍號：XXXXXXXXX姓名：XXX專業(yè)：工學(xué)工業(yè)設(shè)計論文題目：ATM中突發(fā)業(yè)務(wù)的緩存性能分析指導(dǎo)老師：XXX二〇一一年十二月十日 【論文關(guān)鍵詞】ATM 突發(fā)業(yè)務(wù) 緩存 【論文摘要】主要討論突發(fā)業(yè)務(wù)情況下的ATM緩存的排隊性能。首先采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率進行模型分析,然后再給出信元丟失率和信元延時的分布?！ ? 概述 在ATM網(wǎng)絡(luò)中,信元在終端的緩存區(qū)被統(tǒng)計復(fù)用,緩存是一個FIFO隊列,所以會引入信元的排隊延時并造成信元丟失,這將直接影響ATM網(wǎng)絡(luò)的性能。輸入的突發(fā)性會顯著影響信元的丟失率和延時特性。這里將討論輸入業(yè)務(wù)的突發(fā)性和緩存的大小對復(fù)用性能的影響。文
2、中采用平均比特率、峰值比特率和突發(fā)性等業(yè)務(wù)參數(shù)來衡量輸入業(yè)務(wù)的特性。輸入業(yè)務(wù)有活動和靜止兩種狀態(tài),它的特性用平均到達率、峰值到達率以及峰值持續(xù)時間來定義,高突發(fā)性用平均到達率和峰值到達率之間的較大差別或峰值狀態(tài)的持續(xù)時間來表示。對于所采用的模型,其緩存占用均值等于延時均值,然而它不能定量地給出延時特性分布,而這一分布對于傳輸性能的影響遠大于均值的影響。文中首先采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率進行模型分析,然后再給出信元丟失率及信元延時分布?！ ? 突發(fā)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計復(fù)用模型 復(fù)用器模型如圖1所示,圖中Vi表示輸入線路速率,Vo表示線路的輸出速率,V=Vo/Vi表示輸出速率和輸入速率之比。模型中共有N個輸入
3、線,信元存儲于隊長為L的先進先出隊列。假定復(fù)用器和輸入信元的持續(xù)時間hi同步運行,并且把該持續(xù)時間定義為單位時間。在該單位時間內(nèi),每條輸入線上僅有一個信元到達,并且僅有V個包可以從輸入線上傳送。為了表示輸入業(yè)務(wù)的突發(fā)性,令在S1狀態(tài)(活動狀態(tài))信元到達率為ρ1,在S2狀態(tài)(靜止?fàn)顟B(tài))信元的到達率為ρ2(ρ1ρ2),S1和S2的周期服從幾何分布,其均值分別為T1和T2個單位時間?！ ? 突發(fā)業(yè)務(wù)統(tǒng)計復(fù)用性能分析 在上述復(fù)用模型中,每個輸入在兩狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率如圖2所示。Pij(i,j=1,2)表示從S1到S2的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率,其中:p11=1-1/T1,p12=1/T1,p21=1/T2
4、,p22=1-1/T2?！ √厥馇闆r下,當(dāng)ρ1=1,ρ2=0時意味著在T1(峰值持續(xù)時間)內(nèi),在每個單位時間內(nèi)均有一個信元到達,且在T2時間內(nèi)沒有信元產(chǎn)生。每個輸入線上的信元平均到達率為ρ0=(T1+ρ1+T2ρ2)/(T1+T2),同時可得復(fù)用器負(fù)載:ρ=Nρ0/V?！ ∠旅嬗眯旁竭_過程來分析在單位時間內(nèi)到達輸入端的信元。因為處于活動狀態(tài)的輸入線K和到達的信元數(shù)m在單位時間內(nèi)均在0到N內(nèi)變化,而其所對應(yīng)的狀態(tài)S(k)和M(m)(k,m=0,1,...,N)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率圖如圖3、4所示?！ ≡趩挝粫r間內(nèi)處于活動狀態(tài)的輸入線為K的概率為 這里pi(i=1,2)表示輸入線狀態(tài)為Si,且
5、狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率為 其中i=K*-K+j?！ ∪绻顒訝顟B(tài)的輸入線為K,則在單位時間內(nèi)m個信元到達的條件概率為 其中i=m-j(0≤i≤N-K*),并且到達信元數(shù)為m的概率分布為 在單位時間內(nèi),m個信元到達和在下一個單位時間內(nèi)m*個信元到達的聯(lián)合概率分布為 由此可得,當(dāng)在單位時間內(nèi)m個信元到達時,m*個信元在下一單位時間內(nèi)到達的條件概率為 在單位時間內(nèi)m個信元到達使得隊長變成q的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率定義為PL(m,q),這個概率可以通過求解穩(wěn)態(tài)方程得到。即在min(q~+m*,L)=q*的情況下,并且 使用狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率PL(m,q),并通過隊長溢出的概率,在q~+m*L的條件下,可得信元
6、丟失率Ploss: 另一方面,一個到達信元的延時可以通過信元到達時的隊長來確定,在q~+b-1=α的條件下可得延時為α個單位時間的概率為 其中,bmax表示在單位時間進入緩存的信元數(shù),且bmax=min(m*,L-q~),如果信元丟失不發(fā)生,則bmax等于到達的信元數(shù)。 4 總結(jié) 輸入業(yè)務(wù)的突發(fā)性會對信元丟失率和信元延時特性產(chǎn)生很大的影響。研究表明,當(dāng)采用簡單的泊松模型來描述時,實際系統(tǒng)的延時波動變化要比理論分析的結(jié)果大,信元丟失率也較高。這里應(yīng)用狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率對排隊模型進行了分析,并得出了信元丟失率及信元延時分布的表達式。所研究的結(jié)果可以為網(wǎng)絡(luò)分析和網(wǎng)絡(luò)工程提供參考。參考文獻1N
7、etusMF.AversatileMarkovianpointprocess.J.Appl.Prob.,1980:216~2222LucontioniD.NewresultsonthesingleserverqueuewithabatchMarkovarrivalprocess.StochasticModel,1991;7(1):1~463張宏科,裘正定.ATM網(wǎng)絡(luò)互連原理與工程.北京:清華大學(xué)出版社,1997:52~78
