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文檔簡介
1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)類型的增長,互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和各種性能參數(shù)的變化也越來越復(fù)雜,為了能夠更好地設(shè)計(jì)、控制和管理網(wǎng)絡(luò),我們必須及時而且準(zhǔn)確地了解和掌握網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部特性,高速感知處于不斷變化中的各種網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)參數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)參數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律,獲得整個網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的多域多層次時空描繪。網(wǎng)絡(luò)層析成像技術(shù)不需要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參與協(xié)作,主要通過發(fā)包探測的方式進(jìn)行端到端的路徑級參數(shù)測量,然后利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部鏈路的參數(shù)進(jìn)行估計(jì),克服了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測量
2、在實(shí)際應(yīng)用中存在的很多缺點(diǎn)。
然而,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層析成像的研究大多基于“網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)參數(shù)在測量周期內(nèi)不變”這一假設(shè),很難準(zhǔn)確地對網(wǎng)絡(luò)鏈路參數(shù)的非平穩(wěn)過程進(jìn)行描述。非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)層析成像技術(shù)可以獲得更為全面準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)參數(shù)及其變化,從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提高管理服務(wù)水平。本文研究非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)層析成像問題,通過解決部分關(guān)鍵理論問題,加強(qiáng)現(xiàn)有方法解決實(shí)際網(wǎng)絡(luò)問題的能力。
為了以較小的代價(jià)獲得時變鏈路狀態(tài)的準(zhǔn)確描述,我們需要設(shè)計(jì)一個
3、合理并且可靠的非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)模型來估計(jì)鏈路參數(shù)。考慮到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路參數(shù)隨時間連續(xù)且隨機(jī)變化,時變鏈路參數(shù)估計(jì)是波形估計(jì)問題,而不再是參量估計(jì)問題,我們可以使用最佳濾波理論來求解,通過研究其中的關(guān)鍵技術(shù),為非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)層析成像的研究提供一種新的思路。
本文基于最佳濾波的相關(guān)理論,提出了兩種時變鏈路丟包率的估計(jì)方法:基于時空關(guān)聯(lián)的最優(yōu)化估計(jì)方法和卡爾曼濾波估計(jì)方法。最優(yōu)化估計(jì)方法使用狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣來表示鏈路丟包率的時空關(guān)系并進(jìn)行預(yù)測,然
4、后利用最小二乘算法來修正先驗(yàn)估計(jì),估計(jì)結(jié)果滿足最小均方誤差??柭鼮V波估計(jì)方法以卡爾曼濾波模型為基礎(chǔ),利用先驗(yàn)數(shù)據(jù)(通過背靠背包測量或者其它方式得到的鏈路丟包率數(shù)據(jù))對方程組系數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練,通過時間更新(先驗(yàn)估計(jì))和測量更新(后驗(yàn)估計(jì))兩個過程,實(shí)現(xiàn)了非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下鏈路丟包率的遞推估計(jì)。兩種方法在估計(jì)階段不需要發(fā)送大量的背靠背探測包,減小了發(fā)包對真實(shí)鏈路的影響,能夠很好地逼近鏈路真實(shí)丟包率隨時間變化的曲線。
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