數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型教學(xué)課件

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型BUPT-QUALCOMMWirelessResearchCenter業(yè)務(wù)模型結(jié)果對(duì)設(shè)備配置有什么影響?如何描述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型?HTTPFTPWAPVideo……概述SCH信道配置考慮兩個(gè)因素1)QoS時(shí)延特性決定SCH數(shù)量90%的分組時(shí)延數(shù)據(jù)應(yīng)該<4s(理論值)2)RF數(shù)據(jù)功率分配（話(huà)音優(yōu)先）用戶(hù)實(shí)際使用的數(shù)據(jù)速率與下列因素有關(guān)：數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度用戶(hù)的業(yè)務(wù)等級(jí)系統(tǒng)其它資源（如剩余功率）概述概述SessionsSessionSessionInter-ArrivalTimeTimeInactivityPeriodSessionSessionPacketorDataCallsPacketCallPacketCallInter-ArrivalTimeTimePacketCallPacketCallPPPSessionTimer(Tppp)PacketsPacketPacketInter-ArrivalTimeTime1voicesession=1voicecall

1datasession=NdatacallActiveStateTimer(Tmac)ActiveStateDormantStateActiveOFFActiveON舉一個(gè)業(yè)務(wù)模型的例子Ed=BHSAd*(5*D15*CHTWWW+2*D16*CHTEmail+D17*CHTFTP+D18*CHTTelnet+3*D19*CHTFAX)/3600 where CHTWWW=(25*480*8/XADR+ActiveOFFWWW+Tact)sec CHTEmail=(30*480*8/XADR+ActiveOFFEmail+TAct)sec CHTFTP=(62*480*8/XADR+ActiveOFFFTP+TAct)sec CHTTelnet=(114*90*8/9600+ActiveOFFTelnet+TAct)sec CHTFAX=(37*480*8/14400+ActiveOFFFAX+TAct)secTotalDataSessionsperBHr,BHSAd=S*(D3*D12+D4*D14)其中S為系統(tǒng)中的用戶(hù)總數(shù)，TotalPacketCallsperBHr,BHCAd=BHSAd*(5*D15+2*D16+D17+D18+3*D19) DataRate Distribution Default 9.6kbps D5 10% 19.2kbps D6 20% 38.4kbps D7 30% 76.8kbps D8 40% 153.6kbps D9 0%Total 100% 100%AverageDataRate XADRkbps 47.0kbps平均數(shù)據(jù)速率計(jì)算舉例SubscriberPenetration: Distribution DefaultIS-958kEVRCVoice-onlysub D1 90%1xRTTVoice-onlysub D2 0%1xRTTData-onlysub D3 0%1xRTTVoice&PacketDatasub D4 10%Total 100% 100%各種數(shù)據(jù)用戶(hù)的比例 Distribution DefaultWWW D15 50%Email D16 40%FTP D17 10%Telnet D18 0%FAX D19 0%Total 100% 100%各種業(yè)務(wù)用戶(hù)的比例數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型的建立電子郵件，語(yǔ)音郵件，視頻郵件HTTP，ISDN，信用卡鑒權(quán)可視電話(huà)，會(huì)議電視VOD天氣預(yù)報(bào)，交通信息，體育新聞緊急呼叫，汽車(chē)管理保安，遙測(cè)3G的的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用類(lèi)型消息業(yè)務(wù)有線(xiàn)業(yè)務(wù)交互業(yè)務(wù)獲取業(yè)務(wù)分發(fā)業(yè)務(wù)社區(qū)業(yè)務(wù)遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)datarate(Kb/s)1000100Streamingvideo&audioE-mailHTTPVideoconferenceVideotelephonyVoicetelephoneInteractivegames101101.00.10.01delay(sec)3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)HTTPFTPWAPNearReal-timeVideo1xEV-DV仿真中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分類(lèi)TCP

HTTP業(yè)務(wù)模型描述Http業(yè)務(wù)模型仿真的目的模擬http數(shù)據(jù)用戶(hù)的呼叫過(guò)程，盡可能接近實(shí)際情況，以正確的實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)吞吐量以及時(shí)延特性的統(tǒng)計(jì)Http業(yè)務(wù)的仿真原理Http業(yè)務(wù)的系統(tǒng)模型同其它分組業(yè)務(wù)或語(yǔ)音業(yè)務(wù)系統(tǒng)一樣，都屬于生滅過(guò)程。用戶(hù)呼叫的到達(dá)過(guò)程服從參數(shù)為λS的泊松過(guò)程（PoissonProcess)。用戶(hù)呼叫的時(shí)間長(zhǎng)度是服從指數(shù)分布的隨機(jī)過(guò)程。前向鏈路

HTTP業(yè)務(wù)模型描述Http數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以用三個(gè)層次來(lái)描述：SessionPacketcallMainobjectEmbeddedobject

Packet前向鏈路

HTTP業(yè)務(wù)模型描述AsessionFirstpacketofthesessionLastpacketofthesessionApacketcallreadingtimeDpcpacketcallpacketcallNd

embeddedobjects(ReadingTime)mainobjectSessionAnalysis前向鏈路

HTTP業(yè)務(wù)模型描述典型web下載的例子前向鏈路

HTTP業(yè)務(wù)模型描述模型的主要參數(shù)SM：網(wǎng)頁(yè)中主對(duì)象的大小SE：網(wǎng)頁(yè)中內(nèi)嵌對(duì)象的大小Nd：網(wǎng)頁(yè)中內(nèi)嵌對(duì)象的數(shù)量Dpc：閱讀時(shí)間Tp：主頁(yè)的解析時(shí)間前向鏈路

HTTP業(yè)務(wù)模型描述ComponentDistributionParametersPDFMainobjectsize(SM)TruncatedLognormalMean=10710bytesStd.dev.=25032bytes

Embeddedobjectsize(SE)TruncatedLognormalMean=7758bytesStd.dev.=126168bytesNumberofembeddedobjectsperpage(Nd)TruncatedParetoMean=5.55Max=55Readingtime(Dpc)ExponentialMean=30secParsingtime(Tp)ExponentialMean=0.13sec前向鏈路

HTTP業(yè)務(wù)模型描述相關(guān)數(shù)學(xué)公式對(duì)數(shù)正態(tài)分布均值：方差：Pareto分布未截短：截短：均值：前向鏈路

TCP模型描述對(duì)TCP進(jìn)行簡(jiǎn)化TCP連接的建立和釋放過(guò)程可以用“三次握手”的機(jī)制來(lái)描述；在沒(méi)有收到ACK之前能夠發(fā)送的數(shù)據(jù)量由擁塞窗口和接收窗口二者中的較小值決定，出于簡(jiǎn)化，我們假設(shè)接收端的窗口大小不受限制；在TCP連接建立之后，開(kāi)始以慢啟動(dòng)方式傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)擁塞窗口初始化為1個(gè)字段。發(fā)送端每接收到確認(rèn)包（ACK）后，擁塞窗口便增加一個(gè)字段。前向鏈路

TCP模型描述三次握手過(guò)程TCP和IP包頭的開(kāi)銷(xiāo)為40字節(jié)前向鏈路

TCP業(yè)務(wù)模型描述rt=c+l慢啟動(dòng)—擁塞控制過(guò)程τc是指ACK包由用戶(hù)端到服務(wù)器所用的時(shí)間和TCP數(shù)據(jù)段由服務(wù)器到基站路由器所用時(shí)間的總和；τ1是指在前向鏈路中TCP數(shù)據(jù)段由基站路由器到用戶(hù)端的傳輸時(shí)間。

前向鏈路

TCP業(yè)務(wù)模型描述打包傳輸過(guò)程的流程圖S=要傳輸?shù)膶?duì)象的大?。ㄗ止?jié)）N=S/(MTU-40),W為初始化擁塞窗口大小發(fā)送窗口C=min(N,W)將C個(gè)包壓入隊(duì)列進(jìn)行傳輸，記P=N-CP>0?PW=N+W返回PW值,其中PW是當(dāng)前對(duì)象傳輸完畢后的擁塞窗口值等待τc，直到有一個(gè)packet被傳輸完畢，調(diào)度隊(duì)列中的min（P,2)個(gè)packet進(jìn)行傳輸遞減P，使P=P-min(P,2)開(kāi)始是否前向鏈路

結(jié)合TCP的HTTP業(yè)務(wù)模型描述HTTP業(yè)務(wù)的生成過(guò)程兩種HTTP版本兩種MTU生成HTTP的一個(gè)packetcallMTU？1500bytes576bytes76%24%開(kāi)始HTTP版本？突發(fā)模式下載主對(duì)象和內(nèi)嵌對(duì)象連續(xù)模式下載主對(duì)象和內(nèi)嵌對(duì)象50%HTTP/1.050%HTTP/1.1前向鏈路

結(jié)合TCP的HTTP業(yè)務(wù)模型描述HTTP/1.0對(duì)象傳輸過(guò)程開(kāi)始S為要處理的對(duì)象的大小，m為要建立的TCP連接數(shù)對(duì)于主對(duì)象M=1;對(duì)于由b個(gè)內(nèi)嵌對(duì)象組成的復(fù)合對(duì)象m＝b發(fā)送m個(gè)40字節(jié)的SYN字段再發(fā)送m個(gè)40字節(jié)的ACK字段等待τc對(duì)S字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包傳輸,初始化擁塞窗口為m發(fā)送m個(gè)40字節(jié)的FIN字段發(fā)送m個(gè)40字節(jié)的ACK字段等待τc結(jié)束前向鏈路

結(jié)合TCP的HTTP業(yè)務(wù)模型描述HTTP/1.1對(duì)象傳輸過(guò)程開(kāi)始發(fā)送1個(gè)40字節(jié)的SYN字段再發(fā)送1個(gè)40字節(jié)的ACK字段等待τc對(duì)S字節(jié)主對(duì)象數(shù)據(jù)進(jìn)行打包傳輸,最初時(shí)擁塞窗口為1等待TpNd>0?①記錄已經(jīng)傳輸完畢的內(nèi)嵌對(duì)象個(gè)數(shù)，用變量I，且I=1;②記m＝PW（擁塞窗口返回值）前向鏈路

結(jié)合TCP的HTTP業(yè)務(wù)模型描述HTTP/1.1對(duì)象傳輸過(guò)程①②記L為第I個(gè)內(nèi)嵌對(duì)象的大小對(duì)L字節(jié)內(nèi)嵌對(duì)象數(shù)據(jù)進(jìn)行打包傳輸,開(kāi)始時(shí)擁塞窗口W＝m記m＝PW（擁塞窗口返回值）I<Nd?I=I+1;是等待τc發(fā)送1個(gè)40字節(jié)的FIN字段發(fā)送1個(gè)40字節(jié)的ACK字段等待τc結(jié)束否前向鏈路HTTP業(yè)務(wù)模型描述ReadingTimeDistribution前向鏈路HTTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ReadingTimeDistributionHTTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路EmbeddedObjectSizeDistributionHTTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路MainObjectSizeDistributionHTTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路NumberofEmbeddedObjectDistributionHTTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路NumberofEmbeddedObjectDistribution

FTP業(yè)務(wù)模型描述Ftp數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以用三個(gè)層次來(lái)描述：Sessionpacketcall對(duì)應(yīng)要傳輸?shù)囊粋€(gè)文件packet前向鏈路

FTP業(yè)務(wù)模型描述SessionAnalysis前向鏈路

FTP業(yè)務(wù)模型描述模型的主要參數(shù)PDFParametersDistributionComponentMean=180secExponentialReadingtime(Dpc)Mean=2MbytesStd.dev.=0.722MbytesMax=5MbytesTuncatedLognormalFileSize(S)前向鏈路

結(jié)合TCP的FTP業(yè)務(wù)模型描述根據(jù)相應(yīng)分布生成FTP的一個(gè)文件MTU？1500bytes576bytes76%24%開(kāi)始將擁塞窗口初始化為1，建立一個(gè)新的TCP連接然后對(duì)FTP文件進(jìn)行打包傳輸（略）等待Dpc的間隔時(shí)間FTP文件下載過(guò)程的簡(jiǎn)化模型前向鏈路

FTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ReadingTimeDistribution

FTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ReadingTimeDistribution

FTP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路FileSizeDistribution

WAP業(yè)務(wù)模型描述WAP業(yè)務(wù)的交互過(guò)程示意圖前向鏈路WAP請(qǐng)求的大小WAP網(wǎng)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)：由幾個(gè)對(duì)象組成每個(gè)響應(yīng)包含的對(duì)象的個(gè)數(shù)對(duì)象的大小對(duì)象之間的時(shí)間間隔

閱讀時(shí)間

WAP業(yè)務(wù)模型描述主要參數(shù)描述前向鏈路

WAP業(yè)務(wù)模型描述參數(shù)定義參數(shù)變量WAP請(qǐng)求的大小對(duì)象的大小每個(gè)響應(yīng)的對(duì)象的個(gè)數(shù)對(duì)象之間的時(shí)間間隔響應(yīng)時(shí)間閱讀時(shí)間分布定值截短的pareto分布(Mean=256bytes,Max=1400bytes)幾何分布指數(shù)分布指數(shù)分布指數(shù)分布分布參數(shù)76bytesK=71.7bytes,

=1.1Mean=2Mean=1.6sMean=2.5sMean=5.5s前向鏈路

WAP業(yè)務(wù)模型描述開(kāi)始結(jié)束判斷packetcall數(shù)據(jù)量是否已經(jīng)完全生成遞減對(duì)象之間的時(shí)間間隔否是閱讀時(shí)間遞減判斷packetcall是否結(jié)束是否判斷第一個(gè)對(duì)象是否生成是否判斷對(duì)象之間的間隔是否為0是否將生成的對(duì)象累加到數(shù)據(jù)對(duì)列中，同時(shí)標(biāo)記對(duì)象的大小、生成的時(shí)隙號(hào)、當(dāng)前對(duì)象的序號(hào),累加已生成的對(duì)象數(shù)量生成新的對(duì)象之間的間隔如果當(dāng)前packetcall的對(duì)象數(shù)沒(méi)有完全生成，則生成新的對(duì)象；否則，結(jié)束遞減網(wǎng)關(guān)響應(yīng)時(shí)間間隔Packetcall處理流程前向鏈路

WAP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ResponseObjectSizeDistribution

WAP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ResponseObjectSizeDistribution

WAP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ReadingTimeDistribution

WAP業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路ReadingTimeDistribution

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述視頻業(yè)務(wù)特點(diǎn)數(shù)據(jù)緩沖器每幀以間隔T到達(dá)T由幀速率（fps)決定片斷(packet)編碼時(shí)延(即打包時(shí)延)前向鏈路

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述視頻模型示意圖前向鏈路

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述視頻模型主要參數(shù)TB：緩沖器的長(zhǎng)度Tf：每幀的間隔

Np：每幀中包含的分組數(shù)目

Sp：分組的大小

Tp：兩個(gè)分組的到達(dá)時(shí)間

前向鏈路視頻模型參數(shù)的分布

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述參數(shù)類(lèi)型TB：緩沖器窗口長(zhǎng)度Tf：每幀的間隔Np：每幀的數(shù)據(jù)包數(shù)目Sp：數(shù)據(jù)包的大小Tp：數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)間間隔分布確定值確定值確定值截短的pareto分布，均值為50字節(jié)，最大值為125字節(jié)截短的pareto分布，均值為6ms,最大值為12.5ms分布參數(shù)5s100ms8K＝20字節(jié)α=1.2K＝2.5msα=1.2前向鏈路

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述幀間隔遞減判斷當(dāng)前幀的最后一個(gè)分組是否已經(jīng)生成判斷分組是否到達(dá)否判斷幀間隔是否為0是生成新的分組是否分組間隔遞減是否生成新的一幀，包括分組數(shù)目等循環(huán)開(kāi)始仿真流程圖前向鏈路

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路PacketSizeDistribution

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路PacketSizeDistribution

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路PacketIntervalDistribution

近似實(shí)時(shí)的視頻業(yè)務(wù)模型描述前向鏈路PacketIntervalDistribution

反向鏈路業(yè)務(wù)模型描述業(yè)務(wù)類(lèi)型E-mailFTPHTTP關(guān)鍵：根據(jù)統(tǒng)計(jì)，推導(dǎo)出反向與前向鏈路的關(guān)系反向鏈路E-mail業(yè)務(wù)模型描述參數(shù)描述：郵件大小郵件間的時(shí)間間隔參數(shù)類(lèi)型E-mail大小E-mail間隔分布對(duì)數(shù)正態(tài)Mean：22.7kBytesStd.dev.200.3kBytesMax=8e6,Min=1e3bytes指數(shù)分布分布參數(shù)=0.9385,=2.0899Mean：104sec反向鏈路E-mail業(yè)務(wù)模型描述反向鏈路EmailSizeDistribution