IP网络带宽测量技术研究

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随着Internet持续高速的发展,人们开始对其服务质量、可靠性和效率进行重新思考并提出解决方案,网络测量技术提供反映IP网络运行状况指标,并能及时发现网络异常,为网络故障发现和定位提供依据。无线网络应用的发展很快,对无线网络带宽测量研究文献很少,无线网络带宽测量技术研究更具挑战性,具有重要理论意义和实际应用价值。 本文首先讨论了IP网络瓶颈带宽的包对和包列间隔算法,深入分析了不同测量样本与瓶颈带宽的关系。在对传统测量样本过滤算法研究的基础上,提出一种动态窗宽瓶颈带宽过滤算法,该算法根据初始探测的带宽范围和测量样本的波动值确定核估计的窗宽,测量样本越分散窗宽越大,保证了计算精度,减小了估计时间。 现有的测量有线可用带宽的方法主要有探测单向延迟变化和包间隔变化两种方法。本文对包间隔递增搜索平衡点的算法进行了改进,采用双向搜索的方式,这样测得平衡点更加准确。 比较了有线网络与无线网络传输模型的区别,分析了有线可用带宽模型在无线传输模型下的不适用性。进一步通过仿真研究,说明了在无线网络中探测包包长对无线信道的最大吞吐量的影响很大。发展了一种累积分布统计测量无线带宽的方法,研究结果表明中等背景流量下测量是精确的,但是小部分探测包有可能在连续的背景流量中插入,导致单向延迟样本变小和高估可用带宽,背景流量越大发生的机率越大。对比分析了泊松分布和均匀分布作为探测包发送时间间隔的测量结果,用泊松分布发包更附合实际网络背景流量发送时间,真实地反映出可用带宽。
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