Розрахунок середнього часу затримки пакетів у накопичувальному буфері одноканальної системи з самоподібним трафіком

1
Одеська національна академія зв'язку імені О.С. Попова
2
Одеська національна академія зв'язку імені О.С. Попова

Для розрахунку характеристик якості обслуговування (QoS) в одноканальній системі мережі пакетного зв'язку спочатку необхідно оцінити показник Херста самоподібності трафіку, після чого, відповідно до відомої формули Норроса, обчислити середню кількість пакетів в системі N, а потім через відомі співвідношення розрахувати інші характеристики QoS. Однак це не дозволяє обчислити дві дуже важливі характеристики якості обслуговування, такі як середній час очікування пакетів в накопичувальному буфері, а не в системі в цілому, та імовірність очікування початку обслуговування пакета.

Запропоновано новий метод апроксимації ймовірнісної функції розподілу станів системи. Для апроксимуючої функції використана проста експонентна функція з параметром ρ/N, а на її основі отримано формулу для обчислення ймовірності очікування початку обслуговування пакета в одноканальній системі мережі з самоподібним трафіком. Вона заснована на тому, що пакети в самоподобному трафіку не плавно розподіляються на різних часових інтервалах, а нерівномірно згруповані в «пачки» в одних часових інтервалах і іноді повністю відсутні в деяких інших часових інтервалах. Тому в функції розподілу кількості пакетів в системі суттєво зростає ймовірність P0 повної відсутності пакетів.

  1. V. Krylov and S. Samokhvalova, The theory of teletraffic and its applications, St. Petersburg, Russia: BHV-Petersburg, 2005. (Russian)
  2. N. Ilkka, “A storage model with self-similar input”, Queuing Systems, vol. 16, 1994.
  3. L. Kleinrock, The theory of mass service. Trans.from English, Moscow, Russia: Mashinostroyenie, 1979. (Russian)
  4. A. Lozhkovskyi, “Traffic model in multi-service packet-switched networks”, Scientific Papers of O.S. Popov Odessa National Academy of Telecommunications, vol. 1, pp. 63-67, 2010. (Russian)
  5. B. Mandelbrot, The Fractal Geometry of Nature, Computing in mathematics, physics, biolog; Trans. from English, Moscow, Russia: Institute of Computer Science, 2002. (Russian)
  6. A. Lozhkovskyi, “Simplified calculation of the Hurst coefficient by the R/S-analysis method”, in Proc. 2nd IEEE  International Conference on Advanced Information and Communication Technologies-2017 (AICT-2017), pp. 254-257, Lviv, July 4-7, 2017.
  7. I. Lesovoy and G.Pylypenko, “Imitation modeling of the routing process based on fuzzy logic”, IAPGOS, vol. 1, pp. 16-18, 2018.
  8. A .Lozhkovskyi and Ye. Levenberg,  “Investigation of simulating methods for self-similar traffic flows“, in Proc. 4th IEEE International Scientific-Practical Conference «Problems of Infocommunications. Science and Technology», PIC S&T’2017, pp. 410-413, Kharkiv, Ukraine, October 10–13, 2017.