Обслуживание самоподобного трафика в СМО G/M/1 с распределением Вейбулла

Автор(и)

  • Ирина Викторовна Стрелковская Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова, Україна https://orcid.org/0000-0002-1813-0554
  • Татьяна Игоревна Григорьева Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова, Україна https://orcid.org/0000-0001-8345-0020
  • Ирина Николаевна Соловская Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова, Україна https://orcid.org/0000-0002-9904-5692

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347018030056

Ключові слова:

самоподобный трафик, система массового обслуживания, характеристики качества обслуживания, QoS, распределение Вейбулла, преобразование Лапласа-Стилтьеса, среднее время ожидания заявки, среднее количество заявок в очереди, средняя длина очереди заявок

Анотація

Рассмотрена система массового обслуживания G/M/1, которая моделирует обслуживание самоподобного трафика базовой станцией NodeB (e-NodeB) сети мобильного оператора. Характерной особенностью нахождения характеристик качества QoS самоподобного трафика, описываемого распределением Вейбулла, является решение, основанное на преобразовании Лапласа–Стилтьеса. Найдено преобразование Лапласа для бесконечного числа слагаемых при условии использования распределения Вейбулла. Показано, что этот ряд равномерно сходится в некоторой области сходимости. Получены следующие характеристики качества обслуживания самоподобного трафика QoS: значения среднего времени ожидания заявки в СМО, среднего количества заявок в очереди СМО и средней длины очереди заявок. Результаты на этапе частотно-территориального планирования, проектирования и дальнейшей эксплуатации сетей 3G/UMTS и 4G/LTE позволяют учитывать реальные значения трафика, обслуживаемого базовой станцией NodeB (e-NodeB) для их оптимального распределения на обслуживаемой территории.

Біографії авторів

Ирина Викторовна Стрелковская, Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова

директор Учебно-научного институтуа инфокоммуникаций и программной инженерии, д.т.н., проф. каф. ВМ

Ирина Николаевна Соловская, Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова

каф. Коммутационных систем, доцент, к.т.н.

Посилання

Крылов, В. В.; Самохвалова, С. С. Теория телетрафика и ее приложения. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 288 с.

Polaganga, Roopesh Kumar; Liang, Qilian. “Self-similarity and modeling of LTE/LTE-A data traffic,” Measurement, Vol. 75, P. 2018-2029, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2015.07.051.

Ci, Yusheng; Wu, Lina; Pei, Yulong. “Application of the Weibull function on processing traffic flow data,” Proc. of Sixth Int. Conf. of Traffic and Transportation Studies Congress, ICTTS, 5–7 Aug. 2008, Nanning, China. DOI: https://doi.org/10.1061/40995(322)81.

Chow, Andy H. F.; Lu, Xiao-Yun; Qiu, Tony Z. “An empirical analysis of freeway traffic breakdown probability based on bivariate Weibull distribution,” IFAC Proc. Volumes, Vol. 42, No. 15, P. 472–477, 2009. DOI: https://doi.org/10.3182/20090902-3-US-2007.0046.

Arfeen, М. A.; Pawlikowski, K.; McNickle, D.; Willig, A. “The role of the Weibull distribution in Internet traffic modeling,” Proc. of 25th Int. Teletraffic Congress, ITC, 10–12 Sept. 2013, Shanghai, China. IEEE, 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/ITC.2013.6662948.

Chaurasiya, Prem Kumar; Ahmed, Siraj; Warudkar, Vilas. “Comparative analysis of Weibull parameters for wind data measured from met-mast and remote sensing techniques,” Renewable Energy, Vol. 115, P. 1153–1165, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.08.014.

Millán, G.; Lefranc, G. “A fast multifractal model for self-similar traffic flows in high-speed computer networks,” Procedia Computer Science, Vol. 17, P. 420–425, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2013.05.054.

Пономарев Д. Ю. “Об обслуживании в системе с входным гамма потоком,” Материалы V Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям с участием иностранных ученых, 1-3 ноября 2004, Новосибирск, Россия. URI: http://www.ict.nsc.ru/ws/YM2004/8510/.

Liu, Lei; Jin, Xiaolong; Min, Geyong. “Performance analysis of prioritized Automatic Repeat-request systems in the presence of self-similar traffic,” Computers & Electrical Engineering, Vol. 40, No. 2, P. 704–713, Feb. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2013.11.007.

Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания. Пер. с англ. под ред. И. И. Грушко. М.: Машиностроение, 1979. 432 с.

Фихтенгольц, Г. М. Основы математического анализа. Т. 2. М.: Наука, 1968. 464 с.

Бейтмен, Г.; Эрдейи, А. Таблицы интегральных преобразований. Т. 1: Преобразования Фурье, Лапласа, Меллина. Пер. с англ. М.: Наука, 1969. 343 с.

Strelkovskaya, I.; Solovskaya, I.; Grygoryeva, T.; Paskalenko, S. “The solution to the problem of the QoS characteristics definition for self-similar traffic serviced by the W/M/1 QS,” Proc. of Third Int. Sci.-Practical Conf. on Problems of Infocommunications Science and Technology, PIC S&T, 4–6 Oct. 2016, Kharkiv, Ukraine. IEEE, 2016, P. 40–42. DOI: https://doi.org/10.1109/INFOCOMMST.2016.790533.

Стрелковская, И. В.; Григорьева, Т. И.; Соловская, И. Н.; Паскаленко, С. А. “Определение характеристик качества QoS обслуживания самоподобного трафика для СМО W/M/1,” Материалы XХI Междунар. науч.-техн. конф. «Современные средства связи», 20–21 октября 2016, Минск, Беларусь. Белорусская государственная академия связи, 2016, С. 31–33.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-03-31

Як цитувати

Стрелковская, И. В., Григорьева, Т. И., & Соловская, И. Н. (2018). Обслуживание самоподобного трафика в СМО G/M/1 с распределением Вейбулла. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 61(3), 173–180. https://doi.org/10.20535/S0021347018030056

Номер

Том 61 № 3 (2018)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.