数据业务模型
DESCRIPTION
数据业务模型. BUPT-QUALCOMM Wireless Research Center. 概述. 业务模型结果对设备配置有什么影响 ? 如何描述数据业务模型 ? HTTP FTP WAP Video ……. 概述. 业务行为. 业务模型 结果. 用户行为. 系统配置. FCH :支持 9.6Kbps, 话音和数据都可以使用 SCH :仅用于数据用户 >9.6Kbps. 所需的 FCH 信道数 所需的 SCH 信道数. 概述. 用户特征. 系统处理能力. 话音业务模型 数据业务模型. 所需的 FCH 信道数 所需的 SCH 信道数. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
无线通信中心 page: 1
数据业务模型BUPT-QUALCOMM Wireless Research Center
无线通信中心 page: 2
• 业务模型结果对设备配置有什么影响业务模型结果对设备配置有什么影响 ??
• 如何描述数据业务模型如何描述数据业务模型 ??
•HTTP FTP WAP Video……HTTP FTP WAP Video……
概述
无线通信中心 page: 3
系统配置
用户行为
业务行为业务模型结果
所需的 FCH 信道数所需的 SCH 信道数
FCH :支持 9.6Kbps, 话音和数据都可以使用SCH :仅用于数据用户 >9.6Kbps
概述
无线通信中心 page: 4
话音业务模型
数据业务模型
用户特征所需的 FCH 信道数所需的 SCH 信道数
系统处理能力基站的规模
系统建设
FCH 数目话音业务所需的 FCH(per BTS per sector)=ErlangB(GOS,Ev per BTS per sector)
数据业务所需的 FCH (per BTS per sector)=ErlangB(GOS,Ed per BTS per sector)
Ev :扇区所有话音用户的呼叫话务量=用户数 × 每用户的话务量Ed :扇区所有数据用户的呼叫话务量=用户数 × 每用户的话务量
概述
无线通信中心 page: 5
SCH 信道配置考虑两个因素1)QoS 时延特性决定 SCH 数量 90% 的分组时延数据应该 <4s ( 理论值 )
2)RF 数据功率分配(话音优先)用户实际使用的数据速率与下列因素有关:•数据队列长度•用户的业务等级•系统其它资源(如剩余功率)
概述
无线通信中心 page: 6
概述
SessionsSession
Session Inter-Arrival Time
Time
Inactivity Period
Session Session
Packet or Data Calls Packet Call
Packet Call Inter-Arrival Time
TimePacket Call Packet Call
PPP Session Timer (Tppp)
Packets Packet
Packet Inter-Arrival Time
Time
1 voice session = 1 voice call1 voice session = 1 voice call1 data session = N data call1 data session = N data call
Active State Timer (Tmac)
Active State
DormantState
Active OFF
Active ON
无线通信中心 page: 7
ModelParameter
Telnet WWW FTP E-mail Fax
Session ArrivalProcess
Poisson with Offered Traffic Dependent Mean Arrival Rate
No. of DataCalls PerSession
1 5 1 2 Geometric(mean 3)
Inter-ArrivalTime BetweenPacket Calls
(sec)
- Geometric - - Weibull(mean of 9)
No. of Packetsper Data Call
Geometric(mean 114)
Geometric(mean 25)
Geometric(mean of 62)
Geometric(mean 30)
Geometric(mean 37)
Packet Size(bytes)
90 480 480 480 480
Inter-ArrivalTime BetweenPackets (sec)
Geometric(mean of 1
sec)
Geometric(variablemean tomatch
source datarate)
Geometric(variablemean tomatch
source datarate)
Geometric(mean of 0.2
sec)
Geometric(variablemean tomatch
source datarate)
举一个业务模型的例子
无线通信中心 page: 8
•Ed = BHSAd*(5*D15*CHTWWW + 2*D16 *CHTEmail +
D17*CHTFTP + D18 *CHTTelnet + 3*D19 *CHTFAX)/3600
where CHTWWW = (25*480*8/XADR + Active OFFWWW + Tact) sec
CHTEmail = (30*480*8/XADR + Active OFFEmail + TAct ) sec
CHTFTP = (62*480*8/XADR + Active OFFFTP + TAct ) sec
CHTTelnet = (114*90*8/9600 + Active OFFTelnet + TAct ) sec
CHTFAX = (37*480*8/14400 + Active OFFFAX + TAct ) sec•Total Data Sessions per BHr, BHSAd = S*(D3*D12 + D4*D14)
其中 S 为系统中的用户总数,•Total Packet Calls per BHr, BHCAd = BHSAd*(5*D15 + 2*D16 + D17 + D18 + 3*D19)
无线通信中心 page: 9
Data Rate Distribution Default9.6 kbps D5 10%
19.2 kbps D6 20%38.4 kbps D7 30%76.8 kbps D8 40%
153.6 kbps D9 0%Total 100% 100%Average Data Rate XADR kbps 47.0 kbps
平均数据速率计算举例
Subscriber Penetration: Distribution DefaultIS-95 8k EVRC Voice-only sub D1 90%1xRTT Voice-only sub D2 0%1xRTT Data-only sub D3 0%1xRTT Voice & Packet Data sub D4 10%Total 100% 100%
各种数据用户的比例
无线通信中心 page: 10
Distribution DefaultWWW D15 50%Email D16 40%FTP D17 10%Telnet D18 0%FAX D19 0%Total 100% 100%
各种业务用户的比例
无线通信中心 page: 11
数据业务模型的建立
无线通信中心 page: 12
电子邮件,语音邮件,视频邮件HTTP , ISDN ,信用卡鉴权可视电话,会议电视VOD
天气预报,交通信息,体育新闻紧急呼叫,汽车管理保安,遥测
3G 的的数据业务的应用类型消息业务有线业务交互业务获取业务分发业务社区业务远端业务
无线通信中心 page: 13
data rate(Kb/s)
1000
100Streaming video & audio
E-mailHTTP
Videoconference
Videotelephony
Voice telephone
Interactivegames
10
1
10 1.0 0.1 0.01delay (sec)
3G 数据业务的特点
无线通信中心 page: 14
HTTP
FTP
WAP
Near Real-time Video
1xEV-DV 仿真中的数据业务分类
TCP
无线通信中心 page: 15
HTTP 业务模型描述Http 业务模型仿真的目的模拟 http数据用户的呼叫过程,尽可能接近实际情况,以正确的实现整个系统吞吐量以及时延特性的统计
Http 业务的仿真原理Http 业务的系统模型同其它分组业务或语音业务系统一样,都属于生灭过程。用户呼叫的到达过程服从参数为 λS的泊松过程( Poisson Process)。用户呼叫的时间长度是服从指数分布的随机过程。
前向链路
无线通信中心 page: 16
HTTP 业务模型描述HttpHttp 数据业务可以用三个层次来描述:数据业务可以用三个层次来描述:
SessionSession
Packet callPacket callMain objectMain object
Embedded objectEmbedded object
PacketPacket
前向链路
无线通信中心 page: 17
HTTP 业务模型描述
A sessionFirst packet of thesession
Last packet of thesession
A packet callreading time
Dpc
packet callpacket call
Nd embedded objects
(Reading Time)
main object
Session Analysis
前向链路
无线通信中心 page: 18
HTTP 业务模型描述典型 web 下载的例子
embeddedobjects
embeddedobjects
main object
前向链路
无线通信中心 page: 19
HTTP 业务模型描述模型的主要参数
SM :网页中主对象的大小SE :网页中内嵌对象的大小Nd :网页中内嵌对象的数量Dpc :阅读时间Tp :主页的解析时间
前向链路
无线通信中心 page: 20
HTTP 业务模型描述Component Distribution Parameters PDF
Main object size(SM)
Truncated Lognormal
Mean=10710bytesStd.dev.=25032bytes
Embedded object size(SE)
Truncated Lognormal
Mean=7758 bytesStd.dev.=126168 bytes
Number of embedded objects per page(Nd)
Truncated Pareto Mean=5.55Max=55
Reading time(Dpc) Exponential Mean=30 sec
Parsing time(Tp) Exponential Mean=0.13 sec
35.8,37.1
)0(2
exp21)( 2
2)(ln
xx
xxf
53.7,69.1
)0(2
exp21)( 2
2)(ln
xx
xxf
55,2,1.1
,
,1
mk
mxmkf
mxkxkf
x
x
033.00,
xef x
x
69.70,
xef x
x
62100 esM
6250 esE
前向链路
无线通信中心 page: 21
HTTP 业务模型描述相关数学公式
)0(2
exp21)( 2
2)(ln
xx
xfx
对数正态分布2/2e )1(
222 ee均值: 方差:Pareto 分布
1
)()()( 1
mkmk
mkmdx
xkxdxxxf
m
kn
2α,1)2)(α(α
ασ
1α,1ααμ
,)α
(1)(
,α)(
2
22
α
1α
α
k
k
kxkxF
kxxkxf
x
x
未截短:
mx
mxkkxF
,
,1)(
)()(mkdxxf
m
截短:
均值:
前向链路
无线通信中心 page: 22
TCP 模型描述对 TCP 进行简化
TCP 连接的建立和释放过程可以用“三次握手”的机制来描述;在没有收到 ACK 之前能够发送的数据量由拥塞窗口和接收窗口二者中的较小值决定,出于简化,我们假设接收端的窗口大小不受限制;在 TCP 连接建立之后,开始以慢启动方式传输数据,同时拥塞窗口初始化为 1 个字段。发送端每接收到确认包( ACK )后,拥塞窗口便增加一个字段。
前向链路
无线通信中心 page: 23
TCP 模型描述Server(Host/BS)
Client(MS)
SYN(K)
SYN(J)ACK(K+1)
ACK(J+1)+HTTP GET
FIN(M)
ACK(M+1) FIN(N)
ACK(N+1)
JK+1
ACK PSH RST SYN FINURG
20 bytes
[SYN(J), ACK(K+1)]
JK+1
ACK PSH RST SYN FINURG
20 bytes
JK+1
ACK PSH RST SYN FINURG
20 bytes
[SYN(J), ACK(K+1)]
HTTP Response
三次握手过程
TCP 和 IP 包头的开销为 40 字节
前向链路
无线通信中心 page: 24
TCP 业务模型描述Client Router Server
Access Link Connecting Link
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2021
2223
1
23
45
6 7
89
1011
1213
1415
1617
1819
2021
2223
rt = c + l
慢启动—拥塞控制过程
τc 是指 ACK 包由用户端到服务器所用的时间和 TCP 数据段由服务器到基站路由器所用时间的总和; τ1 是指在前向链路中 TCP 数据段由基站路由器到用户端的传输时间。
前向链路
无线通信中心 page: 25
TCP 业务模型描述打包传输过程的流程图
S= 要传输的对象的大小(字节)N=S/(MTU-40),W 为初始化拥塞窗口大小
发送窗口 C=min(N,W)
将 C 个包压入队列进行传输,记 P=N-C
P>0?
PW=N+W
返回 PW 值 , 其中 PW 是当前对象传输完毕后的拥塞窗口值
等待 τc ,直到有一个 packet 被传输完毕,调度队列中的 min ( P,2) 个packet 进行传输
递减 P ,使 P=P-min(P,2)
开始
是否
前向链路
无线通信中心 page: 26
结合 TCP 的 HTTP 业务模型描述HTTP 业务的生成过程
两种 HTTP 版本两种 MTU
生成 HTTP 的一个 packetcall
MTU ?1500 bytes 576 bytes
76% 24%
开始
HTTP 版本?
突发模式下载主对象和内嵌对象
连续模式下载主对象和内嵌对象
50% HTTP/1.0
50% HTTP/1.1
前向链路
无线通信中心 page: 27
结合 TCP 的 HTTP 业务模型描述HTTP/1.0 对象传输过程 开始
S 为要处理的对象的大小, m 为要建立的 TCP 连接数对于主对象 M=1; 对于由 b 个内嵌对象组成的复合对象 m =
b
发送 m 个 40 字节的 SYN 字段再发送 m 个 40 字节的 ACK 字段
等待 τc
对 S 字节数据进行打包传输 , 初始化拥塞窗口为 m
发送 m 个 40 字节的 FIN 字段
发送 m 个 40 字节的 ACK 字段等待 τc
结束
前向链路
无线通信中心 page: 28
结合 TCP 的 HTTP 业务模型描述HTTP/1.1 对象传输过程 开始
发送 1 个 40 字节的 SYN 字段再发送 1 个 40 字节的 ACK 字段
等待 τc
对 S 字节主对象数据进行打包传输 , 最初时拥塞窗口为 1
等待 Tp
Nd>0?
①
记录已经传输完毕的内嵌对象个数,用变量 I ,且 I=1;
②
记 m = PW (拥塞窗口返回值)
前向链路
无线通信中心 page: 29
结合 TCP 的 HTTP 业务模型描述HTTP/1.1 对象传输过程
① ②记 L 为第 I 个内嵌对象的大小
对 L 字节内嵌对象数据进行打包传输 , 开始时拥塞窗口 W = m
记 m = PW (拥塞窗口返回值)I<Nd? I=I+1;
是
等待 τc
发送 1 个 40 字节的 FIN 字段
发送 1 个 40 字节的 ACK 字段等待 τc
结束
否
前向链路
无线通信中心 page: 30
HTTP 业务模型描述Reading Time Distribution
0 0.5 1 1.5 2 2.5
x 105
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Exponential:mean=30s=2.4e4 slot
HTTP Reading Time (slot)
CD
FHTTP Reading Time Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
前向链路
无线通信中心 page: 31
0 0.5 1 1.5 2
x 105
0
1
2
3x 10
-3
Exponential:mean=30s=2.4e4 slot
HTTP Reading Time (slot)
PD
FHTTP Reading Time distribution
simulation pdf curve
0 0.5 1 1.5 2
x 105
0
2
4
6x 10
-5
HTTP Reading Time (slot)
PD
F Exponential:mean=30s=2.4e4 slot
theoretic pdf curve
HTTP 业务模型描述前向链路Reading Time Distribution
无线通信中心 page: 32
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 100000
0.05
0.1
0.15
0.2
Lognormal:mu=7.53,sigma=1.69
HTTP Embedded Object Size (bytes)
PD
FHTTP Embedded object size distribution
simualtion pdf curve
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 100000
0.5
1x 10
-3
HTTP Embedded Object Size (bytes)
PD
F
Lognormal:mu=7.53,sigma=1.69
theoretic pdf curve
HTTP 业务模型描述前向链路Embedded Object Size Distribution
无线通信中心 page: 33
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 104
0
0.005
0.01
0.015
HTTP Main Object Size (bytes)
PD
F
Lognormal:mu=8.35,sigma=1.37
HTTP main object size distribution
simulation pdf curve
0.5 1 1.5 2 2.5 3
x 104
0
1
2
3x 10
-4
HTTP Main Object Size (bytes)
PD
F Lognormal:mu=8.35,sigma=1.37
theoretic pdf curve
HTTP 业务模型描述前向链路 Main Object Size Distribution
无线通信中心 page: 34
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Pareto:alpha=1.1,k=2,max=55,mean=5.55
HTTP Number of Embedded Objects
CD
FHTTP Number of Embedded Objects(in one packetcall) Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
HTTP 业务模型描述前向链路 Number of Embedded Object Distribution
无线通信中心 page: 35
0 10 20 30 40 50 600
0.1
0.2
0.3
0.4
HTTP Number of Embedded Objects
PD
F
Pareto:alpha=1.1,k=2,max=55
HTTP Number of Embedded Objects(in one packetcall) Distribution
simulation pdf curve
0 10 20 30 40 50 600
0.2
0.4
0.6
0.8
HTTP Number of Embedded Objects
PD
F
Pareto:alpha=1.1,k=2,max=55
theoretic pdf curve
HTTP 业务模型描述前向链路 Number of Embedded Object Distribution
无线通信中心 page: 36
FTP 业务模型描述FtpFtp 数据业务可以用三个层次来描述:数据业务可以用三个层次来描述:
SessionSession
packet callpacket call
对应要传输的一个文件对应要传输的一个文件packetpacket
前向链路
无线通信中心 page: 37
FTP 业务模型描述
Packet calls
Dpc
Packets of file 1 Packets of file 2 Packets of file 3
Session Analysis
前向链路
无线通信中心 page: 38
FTP 业务模型描述模型的主要参数
PDFParametersDistributionComponent
Mean=180 secExponentialReading time(Dpc)
Mean=2MbytesStd.dev.=0.722MbytesMax=5Mbytes
TuncatedLognormal
File Size(S)
006.00,
xef x
x
45.14,35.0
)0(2
exp21)( 2
2)(ln
xx
xxf
前向链路
无线通信中心 page: 39
结合 TCP 的 FTP 业务模型描述
根据相应分布生成 FTP 的一个文件MTU ?
1500 bytes 576 bytes
76% 24%
开始
将拥塞窗口初始化为 1 ,建立一个新的 TCP 连接然后对
FTP 文件进行打包传输(略)等待 Dpc 的间隔时间
FTP 文件下载过程的简化模型前向链路
无线通信中心 page: 40
0 2 4 6 8 10 12 14
x 105
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Exponential:mean=180s=1.44e5 slot
FTP Reading Time (slot)
CD
FFTP Reading Time Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
FTP 业务模型描述前向链路Reading Time Distribution
无线通信中心 page: 41
0 2 4 6 8 10 12 14
x 105
0
1
2
3x 10
-3
Exponential:mean=180s=1.44e5 slot
FTP Reading Time (slot)
PD
F
FTP Reading Time distribution
simulation pdf curve
0 2 4 6 8 10 12 14
x 105
0
0.5
1
x 10-5
FTP Reading Time (slot)
PD
F Exponential:mean=180s=1.44e5 slot
theoretic pdf curve
FTP 业务模型描述前向链路Reading Time Distribution
无线通信中心 page: 42
0 1 2 3 4 5
x 106
0
0.5
1
1.5x 10
-3
FTP File Size (bytes)
PD
F
Lognormal:mu=14.45,sigma=0.35
FTP file size distribution
simulation pdf curve
0 1 2 3 4 5
x 106
0
2
4
6
8x 10
-7
FTP File Size (bytes)
PD
F Lognormal:mu=14.45,sigma=0.35
theoretic pdf curve
FTP 业务模型描述前向链路File Size Distribution
无线通信中心 page: 43
WAP 业务模型描述WAP 业务的交互过程示意图
移动台 基站PDSN/ WAP 网关 服务器
WAP 网关的响应时间(服从负指数分布)
阅读时间,服从负指数分布
请求
par et o响应,第一个对象大小服从 分布HTTP 响应
HTTP 请求
N 响应产生的对象的数目服从几何分布
par et o响应,第二个对象大小服从 分布
对象之间的间隔时间服从负指数分布
N par et o第 个响应,对象的大小服从 分布
....
请求HTTP请求
前向链路
无线通信中心 page: 44
WAPWAP 请求的大小请求的大小WAPWAP 网关网关的响应时间的响应时间响应响应 :由几个对象组成 :由几个对象组成每个响应包含的对象的个数 每个响应包含的对象的个数 对象的大小对象的大小对象之间的时间间隔对象之间的时间间隔 阅读时间阅读时间
WAP 业务模型描述主要参数描述前向链路
无线通信中心 page: 45
WAP 业务模型描述参数定义
参数变量 WAP 请求的大小对象的大小 每个响应的对象的个数
对象之间的时间间隔响应时间 阅读时间
分布 定值 截短的 pareto分布(Mean= 256 bytes, Max= 1400 bytes)
几何分布 指数分布 指数分布 指数分布
分布参数 76 bytes K = 71.7 bytes, = 1.1
Mean = 2
Mean = 1.6 s
Mean = 2.5 s
Mean = 5.5 s
前向链路
无线通信中心 page: 46
WAP 业务模型描述开始
结束
判断 packetcall数据量是否已经完全生成
递减对象之间的时间间隔
否是
阅读时间递减
判断 packetcall是否结束是
否判断第一个对象是否生成是否
判断对象之间的间隔是否为 0是
否
将生成的对象累加到数据对列中,同时标记对象的大小、生成的时隙号、当前对象的序号 , 累加已生成的对象数量生成新的对象之间的间隔
如果当前 packetcall 的对象数没有完全生成,则生成新的对象;否则,结束
递减网关响应时间间隔
Packet call 处理流程前向链路
无线通信中心 page: 47
0 200 400 600 800 1000 1200 14000
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Pareto:alpha=1.1,k=71.7,max=1400
WAP Response Object Size
CD
FWAP Response Object Size Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
WAP 业务模型描述前向链路Response Object Size Distribution
无线通信中心 page: 48
0 200 400 600 800 1000 1200 14000
0.005
0.01
0.015
0.02
WAP Response Object Size (bytes)
PD
F
Pareto:alpha=1.1,k=71.7,max=1400,mean=256
WAP Response Object Size Distribution
simulation pdf curve
0 200 400 600 800 1000 1200 14000
0.005
0.01
0.015
0.02
WAP Response Object Size (bytes)
PD
F Pareto:alpha=1.1,k=71.7,max=1400,mean=256
theoretic pdf curve
WAP 业务模型描述前向链路Response Object Size Distribution
无线通信中心 page: 49
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
x 104
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Exponential:mean=5.5s=4.4e3 slot
WAP Reading Time (slot)
CD
FWAP Reading Time Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
WAP 业务模型描述前向链路Reading Time Distribution
无线通信中心 page: 50
0 1 2 3 4 5
x 104
0
1
2
3x 10
-3
Exponential:mean=5.5s=4.4e3 slot
WAP Reading Time (slot)
PD
FWAP Reading Time distribution
simulation pdf curve
0 1 2 3 4 5
x 104
0
1
2
3x 10
-4
WAP Reading Time (slot)
PD
F Exponential:mean=5.5s=4.4e3 slot
theoretic pdf curve
WAP 业务模型描述前向链路Reading Time Distribution
无线通信中心 page: 51
近似实时的视频业务模型描述视频业务特点
数据缓冲器每帧以间隔 T 到达T 由帧速率( fps) 决定片断 (packet)
编码时延 (即打包时延 )
前向链路
无线通信中心 page: 52
近似实时的视频业务模型描述
T 2T (K-1)T0 KT
Video Streaming Session (= simulation time)
DC (PacketCoding Delay)
Packet Size
time
视频模型示意图前向链路
无线通信中心 page: 53
近似实时的视频业务模型描述视频模型主要参数
TB :缓冲器的长度Tf :每帧的间隔 Np :每帧中包含的分组数目 Sp :分组的大小 Tp :两个分组的到达时间
前向链路
无线通信中心 page: 54
视频模型参数的分布 近似实时的视频业务模型描述
参 数类型 TB : 缓冲 器 窗口长度Tf :每帧的间隔 Np :每帧的数据包数目
Sp : 数 据 包 的大小 Tp : 数 据 包 到达的时间间隔
分布 确定值 确定值 确定值 截短的 pareto 分布,均值为50 字节,最大值为 125 字节
截短的 pareto分布,均值为6ms,最大值为12.5ms分 布参数 5s 100ms 8 K = 20 字节
α=1.2K = 2.5msα =1.2
前向链路
无线通信中心 page: 55
近似实时的视频业务模型描述帧间隔递减
判断当前帧的最后一个分组是否已经生成
判断分组是否到达
否
判断帧间隔是否为 0
是
生成新的分组是 否
分组间隔递减
是 否生成新的一帧,包括分组数目等
循环
开始仿真流程图前向链路
无线通信中心 page: 56
20 40 60 80 100 120 1400
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Pareto:alpha=1.2,k=20,max=125,mean=50
Video Packet Size (bytes)
CD
FVideo Packet Size Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
近似实时的视频业务模型描述前向链路Packet Size Distribution
无线通信中心 page: 57
20 40 60 80 100 120 1400
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
Video Packet Size (bytes)
PD
F Pareto:alpha=1.2,k=20,max=125,mean=50
Video Packet Size Distribution
simulation pdf curve
20 40 60 80 100 120 1400
0.05
0.1
Video Packet Size (bytes)
PD
F
Pareto:alpha=1.2,k=20,max=125,mean=50
theoretic pdf curve
近似实时的视频业务模型描述前向链路Packet Size Distribution
无线通信中心 page: 58
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Pareto:alpha=1.2,k=2,max=10,mean=5
Video Packet Interval (slot)
CD
FVideo Packet Interval Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
近似实时的视频业务模型描述前向链路Packet Interval Distribution
无线通信中心 page: 59
2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
Video Packet Interval (slot)
PD
F Pareto:alpha=1.2,k=2,max=10,mean=5
Video Packet Interval Distribution
simulation pdf curve
2 4 6 8 10 120
0.2
0.4
0.6
0.8
Video Packet Interval (slot)
PD
F Pareto:alpha=1.2,k=2,max=10,mean=5
theoretic pdf curve
近似实时的视频业务模型描述前向链路Packet Interval Distribution
无线通信中心 page: 60
反向链路业务模型描述业务类型
FTP
HTTP
关键:根据统计,推导出反向与前向链路的关系
反向链路
无线通信中心 page: 61
E-mail 业务模型描述参数描述:
邮件大小邮件间的时间间隔
参数类型 E-mail 大小 E-mail 间隔分布 对数正态
Mean : 22.7 kBytes Std.dev. 200.3 kBytesMax=8e6,Min=1e3bytes
指数分布
分布参数 =0.9385 , =2.0899 Mean : 104 sec
反向链路
无线通信中心 page: 62
20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000
0.2
0.4
0.6
Email Size (Kbytes)
PD
F Lognormal:mu=0.9385,sigma=2.0899,mean=22.7Kbytes
Email Size Distribution
simulation pdf curve
0 50 100 150 2000
0.1
0.2
0.3
0.4
Email Size (Kbytes)
PD
F Lognormal:mu=0.9385,sigma=2.0899,mean=22.7Kbytes
theoretic pdf curve
E-mail 业务模型描述反向链路
Email Size Distribution
无线通信中心 page: 63
0 2 4 6 8 10 12
x 107
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Exponential:mean=1e4s=8e6 slot
Email Interval (slot)
CD
FEmail Interval Distribution
simulation cdf curvetheoretic cdf curve
E-mail 业务模型描述反向链路
Email Interval Distribution
无线通信中心 page: 64
0 2 4 6 8 10 12
x 107
0
1
2
3x 10
-4
Exponential:mean=1e4s=8e6 slot
Email Interval (slot)
PD
F
Email Interval Distribution
simulation pdf curve
0 2 4 6 8 10 12
x 107
0
0.5
1
1.5x 10
-7
Email Interval (slot)
PD
F Exponential:mean=1e4s=8e6 slot
theoretic pdf curve
E-mail 业务模型描述反向链路
Email Interval Distribution
无线通信中心 page: 65
反向链路 FTP 业务模型描述
根据对前向链路和反向链路业务量的统计,推导出尺度因子利用前向链路的仿真,得出与时间间隔相关的参数由此可以得到参数的分布情况
模型建立的方法
反向链路
无线通信中心 page: 66
FLftp/RLftp = N*(MTU+ LinkLayerFrameOverhead )/(ACKSize+LinkLayerFrameOverhead)
反向链路 FTP 业务模型描述尺度因子的理论推导
FLftp: 前向链路速率RLftp: 反向链路速率MTU :最大传输单元ACKSize: TCP 的 ACK 大小 (TCP 包头 + IP 包头 = 40 octets)N: 加权因子(~ 2 )LinkLayerFormatOverhead: 链路层帧开销
对于以太网 14 octets对于 HDLC 5octets
反向链路
无线通信中心 page: 67
反向链路 FTP 业务模型描述尺度因子理论和实际测量结果对照表
ftp with Ethernet framing Item \ Direction FL RLPackets 14,340 7,572 FL/ RL ratio
measuredFL/ RL ratiocalculated
Bytes 21,687,173 409,932 52.90 56.07Mean packet size 1,512 54
ftp with HDLC framingItem \ Direction FL RLPackets 14,340 7,572 FL/ RL ratio
measuredFL/ RL ratiocalculated
Bytes 21,558,113 341,784 63.08 66.89Mean packet size 1,503 45
Windows2000 操作系统
反向链路
无线通信中心 page: 68
反向链 HTTP 业务模型描述关于反向链路的数据包大小的统计
ACK 字段
反向链路
无线通信中心 page: 69
反向链 HTTP 业务模型描述
http with Ethernet framingItem \ Direction FL RLPackets 7,552 6,812 FL/ RL ratio
measuredBytes 5,457,401 907,936 6.01Mean packet size 723 133
http with HDLC framingItem \ Direction FL RLPackets 7,552 6,812 FL/ RL ratio
measuredBytes 5,389,433 846,628 6.37Mean packet size 714 124
尺度因子理论和实际测量结果对照表Windows2000 操作系统
可见,仿真中我们取尺度因子的值为 6 是合适的
反向链路
无线通信中心 page: 70