一种通信系统数据业务流量的仿真算法.pdf

一种通信系统数据业务流量的仿真算法∗ 张阳，朱世华，姚俣哲 西安交通大学电信学院 信息与通信工程系 E-mail: zhangyan@ 摘要：本文提出一种通信系统中数据业务流量的仿真算法。首先通过对比基于泊松分布的传 统流量模型和现实数据业务流量的差别，论证了建立新流量模型的必要性；然后在分析数据 业务流量自相似特性的基础上，提出一种适用于对数据业务建模的基于事件和时间驱动机制 相结合的仿真算法；最后运用该方法对访问Internet 的数据业务流量模型进行了仿真实验， 仿真的结果表明，该方法产生的模拟流量较好地符合了真实数据业务的特点。 关键词： 数据通信，系统仿真，业务流量模型 A Simulation Algorithm of Data Traffic in Communication Systems Yang Zhang, Shihua Zhu, Yuzhe Yao Department of Information and Communication Engineering, School of Electronics and Information Engineering, Xian Jiaotong University, Xian, China Abstract: In this paper, a simulation algorithm of data traffic in communication systems is proposed. By comparing the traditional Poisson traffic model with the realistic data traffic, the need for establishing a new traffic model is justified. Then, the self-similarity of real data traffic is studied. An algorithm for simulating data traffic employing joint event and time driven mechanism is further introduced. Using this algorithm the Internet access data traffic is simulated; the results show that the traffic model generated by the new algorithm can well resemble the real data traffic. Key Words: Data communications, System Simulation, Traffic Model 1 引言 满足用户的各种业务需要是设计和实现一个通信系统的最终目标。作为通信系统的主要 特征之一，用户业务的流量特点直接影响着通信系统的各层协议设计、控制调度方法和资源 管理策略。相应地，在对通信系统的计算机仿真中，系统的算法设计和性能评估必须结合业 务流量的模型。业务模型是否合理和接近现实是判断一个通信系统仿真算法质量的重要标 准，也是决定该仿真算法对通信系统适用性的重要因素。传统的通信系统对业务的分析和仿 真多数使用基于泊松分布的马尔科夫过程，然而随着通信技术的发展和数据业务尤其是 Internet 业务比重的不断提高，这种传统的方法已经不再适用。对当前和未来的通信系统的 评估和设计都需要新的、更实用的数据业务建模和仿真方法。 本文通过介绍和分析数据业务的特点和模型，提出一种对数据业务流量的仿真算法。后 文内容分为以下几个部分：第二节介绍基于泊松分布的马尔可夫过程在业务建模中的应用， 通过分析实际的数据业务流量，指出泊松分布在描述数据业务中的不足，并分析了数据业务 流量的自相似特性；第三节提出一种新的基于时间和事件驱动相结合的仿真方法，用于对数