不同流量密度和人参与程度下物联网流量特性分析研究

摘要

大量测量数据表明传统的互联网流量具有自相似(或长相关性)特性，该特性对网络性能评价和业务建模技术产生了很大的影响。物联网具有不同于传统互联网的特点，包括低移动性、上行占优、没有人的参与等，因此物联网流量特性将会发生重大地变化。网络流量特性研究是网络规划设计和性能评估的基础，对了解网络的运行规律、保证网络安全具有非常重要的作用。
　　本文在分析了物联网的发展、体系结构和应用模式的基础上，对四种典型的物联网业务进行了分析，包括远程医疗、智能农业、自动驾驶和自动售货，依据分析结果构建相应的物联网业务流量模型，根据业务流量模型产生仿真流量，分析了流量在不同时间尺度、不同流量密度和不同人参与程度下的Hurst参数和方差特性。结果表明网络数据流量在不同情况下具有不同的流量特性。同种业务在不同流量密度下，有的自相似特性随着流量密度的增加而增加，有的比较稳定。同一种业务产生的流量，有的时间尺度上具有自相似特性，有的时间尺度上没有。然后分析了具有不同特性的流量聚合之后流量的特性，发现没有自相似特性的流量聚合之后依然没有自相似特性，具有自相似特性的流量聚合以后仍然具有自相似特性，当没有自相似特性的流量和具有自相似特性的流量聚合之后，聚合流量的特性和组成聚合流量的各类业务的Hurst参数和方差参数有关。接着分析了在不同方差和Hurst参数情况下聚合流量的特性，发现流量方差对聚合流量有着很大的影响。最后通过OPNET仿真，分析了网络流量参数对网络时延特性的影响，发现网络流量的方差和Hurst参数对网络性能都有很大的影响。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 现有研究工作存在的问题或不足

1．3 本文主要研究内容

1．4 论文组织结构

第2章 典型物联网应用及网络流量特性分析

2．1 物联网概述

2．2 物联网应用分析

2．2．1 物联网应用模式

2．2．2 物联网应用方式

2．3 网络流量特性分析

2．3．1 网络流量特性概述

2．3．2 网络流量自相似特性

2．3．3 网络流量自相似成囡分析

2．3．4 网络流量特性分析工具设计与实现

2．4 本章小结

第3章 典型物联网业务建模及其流量特性分析

3．1 远程医疗建模及其流量特性分析

3．2 智能农业建模及其流量特性分析

3．3 自动驾驶建模及其流量特性分析

3．4 自动售货建模及其流量特性分析

3．5 高速列车建模及其网络流量特性分析

3．5．1 列车控制与服务网络控制类流量特性分析

3．5．2 实验数据流量简介

3．5．3 高速列车服役安全监测数据流量分析

3．6 本章小结

第4章 聚合流量特性分析

4．1 自相似参数对聚合流量特性的影响分析

4．1．1 不具有自相似特性的流量聚合

4．1．2 具有自相似特性的流量聚合

4．1．3 不具有自相似特性与具有自相似特性的流量聚合

4．2 方差对聚合流量特性的影响分析

4．2．1 相同流量均值相同Hurst参数不同流量方差聚合

4．2．2 相同流量均值不同Hurst参数不同流量方差聚合

4．3 流量比例对聚合流量特性的影响分析

4．3．1 相同Hurst参数相同方差不同流量比例聚合

4．3．2 不同Hurst参数相同方差不同流量比例聚合

4．4 不同人的参与程度对聚合流量特性的影响分析

4．4．1 物联网业务流量与经典互联网流量聚合

4．4．2 物联网业务流量与真实互联网流量聚合

4．4．3 TCSN传输网络人不同参与程度流量分析

4．5 本章小结

第5章 物联网流量对网络性能的影响

5．1 仿真模型的建立

5．1．1 OPNET简介

5．1．2 OPNET仿真建模

5．2 流量参数对网络性能的影响分析

5．2．1 自相似参数对网络性能的影响

5．2．2 方差对网络性能的影响

5．3 M2M应用业务流量对网络性能的影响分析

5．3．1 互联网网络性能分析

5．3．2 加入物联网业务网络特性分析

5．4 不同M2M和互联网流量比例对网络性能的影响分析

5．5 本章小结

总结与展望

1．总结

2．展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的项目