《数据业务模型》PPT课件

1、无线通信中心page: 1数据业务模型数据业务模型BUPT-QUALCOMM Wireless Research Center无线通信中心page: 2 概述概述无线通信中心page: 3系统配置系统配置用户行为用户行为业务行为业务行为业务模型结果所需的所需的FCH信道数信道数所需的所需的SCH信道数信道数FCH：支持9.6Kbps, 话音和数据都可以运用SCH：仅用于数据用户9.6Kbps 概述概述无线通信中心page: 4话音业务模型话音业务模型数据业务模型数据业务模型用户特征用户特征所需的所需的FCH信道数信道数所需的所需的SCH信道数信道数系统处系统处置才干置才干基站的规模基站的规模系

2、统建立系统建立FCH数目数目话音业务所需的话音业务所需的FCH(per BTS per sector)=ErlangB(GOS,Ev per BTS per sector) 数据业务所需的数据业务所需的FCH (per BTS per sector)=ErlangB(GOS,Ed per BTS per sector) Ev：扇区一切话音用户的呼叫话务量用户数每用户的话务量：扇区一切话音用户的呼叫话务量用户数每用户的话务量Ed：扇区一切数据用户的呼叫话务量用户数每用户的话务量：扇区一切数据用户的呼叫话务量用户数每用户的话务量 概述概述无线通信中心page: 5SCH信道配置思索两个要素信道配置

3、思索两个要素1)QoS时延特性决议时延特性决议SCH数量数量 90%的分组时延数据应该的分组时延数据应该0?PW=N+W前往PW值,其中PW是当前对象传输终了后的拥塞窗口值等待c，直到有一个packet被传输终了，调度队列中的minP,2)个packet进展传输递减P，使P=P-min(P,2)开场是是否否前向链路前向链路无线通信中心page: 26 结合TCP的HTTP 业务模型描画HTTP业务的生成过程业务的生成过程两种两种HTTP版本版本两种两种MTU生成HTTP的一个packetcallMTU？1500 bytes576 bytes76%24%开场HTTP版本？突发方式下载主对象和内嵌

4、对象延续方式下载主对象和内嵌对象50% /1.050% /1.1前向链路前向链路无线通信中心page: 27 结合TCP的HTTP 业务模型描画/1.0 对象传输过程对象传输过程开场S为要处置的对象的大小，m为要建立的TCP衔接数对于主对象M=1;对于由b个内嵌对象组成的复合对象mb发送m个40字节的SYN字段再发送m个40字节的ACK字段等待c对S字节数据进展打包传输,初始化拥塞窗口为m发送m个40字节的FIN字段发送m个40字节的ACK字段等待c终了前向链路前向链路无线通信中心page: 28 结合TCP的HTTP 业务模型描画/1.1 对象传输过程对象传输过程开场发送1个40字节的SYN

5、字段再发送1个40字节的ACK字段等待c对S字节主对象数据进展打包传输,最初时拥塞窗口为1等待TpNd0?记录曾经传输终了的内嵌对象个数，用变量I，且I=1;记mPW拥塞窗口前往值前向链路前向链路无线通信中心page: 29 结合TCP的HTTP 业务模型描画/1.1 对象传输过程对象传输过程记L为第I个内嵌对象的大小对L字节内嵌对象数据进展打包传输,开场时拥塞窗口Wm记mPW拥塞窗口前往值INd?I=I+1;是等待c发送1个40字节的FIN字段发送1个40字节的ACK字段等待c终了否前向链路前向链路无线通信中心page: 30 业务模型描画业务模型描画Reading Time Distrib

6、ution00.511.522.5x 10501Exponential:mean=30s=2.4e4 slotHTTP Reading Time (slot)CDFHTTP Reading Time Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve 前向链路前向链路无线通信中心page: 3100.511.52x 1050123x 10-3Exponential:mean=30s=2.4e4 slotHTTP Reading Time (slot)PDFHTTP Reading Time

7、 distributionsimulation pdf curve00.511.52x 1050246x 10-5HTTP Reading Time (slot)PDFExponential:mean=30s=2.4e4 slottheoretic pdf curve 业务模型描画业务模型描画前向链路前向链路Reading Time Distribution无线通信中心page: 32100020003000400050006000700080009000 1000000.0Lognormal:mu=7.53,sigma=1.69HTTP Embedded Object

8、Size (bytes)PDFHTTP Embedded object size distributionsimualtion pdf curve100020003000400050006000700080009000 1000000.51x 10-3HTTP Embedded Object Size (bytes)PDFLognormal:mu=7.53,sigma=1.69theoretic pdf curve 业务模型描画业务模型描画前向链路前向链路Embedded Object Size Distribution无线通信中心page: 330.511.522.53x 10400.005

9、0.010.015HTTP Main Object Size (bytes)PDFLognormal:mu=8.35,sigma=1.37HTTP main object size distributionsimulation pdf curve0.511.522.53x 1040123x 10-4HTTP Main Object Size (bytes)PDFLognormal:mu=8.35,sigma=1.37theoretic pdf curve 业务模型描画业务模型描画前向链路前向链路 Main Object Size Distribution无线通信中心page: 34010203

10、040506001Pareto:alpha=1.1,k=2,max=55,mean=5.55HTTP Number of Embedded ObjectsCDFHTTP Number of Embedded Objects(in one packetcall) Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve 业务模型描画业务模型描画前向链路前向链路 Number of Embedded Object Distribution无线通信中心page: 35010203040506000.1

11、HTTP Number of Embedded ObjectsPDFPareto:alpha=1.1,k=2,max=55HTTP Number of Embedded Objects(in one packetcall) Distributionsimulation pdf curve010203040506000.8HTTP Number of Embedded ObjectsPDFPareto:alpha=1.1,k=2,max=55theoretic pdf curve 业务模型描画业务模型描画前向链路前向链路 Number of Embedded

12、Object Distribution无线通信中心page: 36 FTP 业务模型描画前向链路前向链路无线通信中心page: 37 FTP 业务模型描画Packet callsDpcPackets of file 1Packets of file 2Packets of file 3 Session Analysis前向链路前向链路无线通信中心page: 38 FTP 业务模型描画模型的主要参数模型的主要参数PDFParametersDistributionComponentMean=180 secExponentialReading time(Dpc)Mean=2MbytesStd.dev

13、.=0.722MbytesMax=5MbytesTuncatedLognormalFile Size(S)006. 00,xefxx45.14,35. 0) 0(2exp21)(22)(lnxxxxf前向链路前向链路无线通信中心page: 39 结合TCP的FTP 业务模型描画根据相应分布生成FTP的一个文件MTU？1500 bytes576 bytes76%24%开场将拥塞窗口初始化为1，建立一个新的TCP衔接然后对FTP文件进展打包传输略等待Dpc的间隔时间FTP文件下载过程的简化模型文件下载过程的简化模型前向链路前向链路无线通信中心page: 4002468101214x 10500.1

14、0.80.91Exponential:mean=180s=1.44e5 slotFTP Reading Time (slot)CDFFTP Reading Time Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve FTP 业务模型描画前向链路前向链路Reading Time Distribution无线通信中心page: 4102468101214x 1050123x 10-3Exponential:mean=180s=1.44e5 slotFTP Reading Time (slot)PDFFTP R

15、eading Time distributionsimulation pdf curve02468101214x 10500.51x 10-5FTP Reading Time (slot)PDFExponential:mean=180s=1.44e5 slottheoretic pdf curve FTP 业务模型描画前向链路前向链路Reading Time Distribution无线通信中心page: 42012345x 10600.511.5x 10-3FTP File Size (bytes)PDFLognormal:mu=14.45,sigma=0.35FTP file size d

16、istributionsimulation pdf curve012345x 10602468x 10-7FTP File Size (bytes)PDFLognormal:mu=14.45,sigma=0.35theoretic pdf curve FTP 业务模型描画前向链路前向链路File Size Distribution无线通信中心page: 43 WAP 业务模型描画WAP业务的交互过程表示图业务的交互过程表示图移动台基站PDSN/WAP 网关服务器WAP 网关的响应时间（服从负指数分布）阅读时间，服从负指数分布请求响应，第一个对象大小服从pareto分布HTTP 响应HTTP 请

17、求N 响应产生的对象的数目服从几何分布响应，第二个对象大小服从pareto分布对象之间的间隔时间服从负指数分布第N个响应，对象的大小服从pareto分布.请求HTTP请求前向链路前向链路无线通信中心page: 44 WAP 业务模型描画主要参数描画主要参数描画前向链路前向链路无线通信中心page: 45 WAP 业务模型描画参数定义参数定义参数参数变量变量WAP恳求恳求的的大小大小对象的大小对象的大小每个呼每个呼应的对应的对象的个象的个数数对象之对象之间的时间的时间间隔间间隔呼应时呼应时间间阅读时阅读时间间分布分布定值定值截短的截短的paretopareto分分布布(Mean= 256 (Me

18、an= 256 bytes, Max= bytes, Max= 1400 bytes)1400 bytes)几何分几何分布布指数分指数分布布指数分指数分布布指数分指数分布布分布参数分布参数76 bytesK = 71.7 bytes, = 1.1Mean = 2Mean = 1.6 sMean = 2.5 sMean = 5.5 s前向链路前向链路无线通信中心page: 46 WAP 业务模型描画开场开场终了终了判别判别packetcallpacketcall数据量能否曾经完全生成数据量能否曾经完全生成递减对象之间的时间间隔递减对象之间的时间间隔否否是是阅读时间递减阅读时间递减判别判别pack

19、etcallpacketcall能否终了能否终了是是否否判别第一个对象能否生成判别第一个对象能否生成是是否否判别对象之间的间隔能否为判别对象之间的间隔能否为0 0是是否否将生成的对象累加到数据对列中，将生成的对象累加到数据对列中，同时标志对象的大小、生成的时同时标志对象的大小、生成的时隙号、当前对象的序号隙号、当前对象的序号, ,累加已累加已生成的对象数量生成的对象数量生成新的对象之间的间隔生成新的对象之间的间隔假设当前假设当前packetcallpacketcall的对象数没有完全的对象数没有完全生成，那么生成新的对象；否那么，终了生成，那么生成新的对象；否那么，终了递减网关呼应时间间隔递减

20、网关呼应时间间隔Packet call处置流程处置流程前向链路前向链路无线通信中心page: 47020040060080010001200140001Pareto:alpha=1.1,k=71.7,max=1400WAP Response Object SizeCDFWAP Response Object Size Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve WAP 业务模型描画前向链路前向链路Response Object Size Distribution无线通信中心page

21、: 48020040060080010001200140000.0050.010.0150.02WAP Response Object Size (bytes)PDFPareto:alpha=1.1,k=71.7,max=1400,mean=256WAP Response Object Size Distributionsimulation pdf curve020040060080010001200140000.0050.010.0150.02WAP Response Object Size (bytes)PDFPareto:alpha=1.1,k=71.7,max=1400,mean=25

22、6theoretic pdf curve WAP 业务模型描画前向链路前向链路Response Object Size Distribution无线通信中心page: 4900.511.522.533.544.55x 10401Exponential:mean=5.5s=4.4e3 slotWAP Reading Time (slot)CDFWAP Reading Time Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve WAP 业务模型描画前向链路前向链路Reading Time D

23、istribution无线通信中心page: 50012345x 1040123x 10-3Exponential:mean=5.5s=4.4e3 slotWAP Reading Time (slot)PDFWAP Reading Time distributionsimulation pdf curve012345x 1040123x 10-4WAP Reading Time (slot)PDFExponential:mean=5.5s=4.4e3 slottheoretic pdf curve WAP 业务模型描画前向链路前向链路Reading Time Distribution无线通信中

24、心page: 51 近似实时的视频业务模型描画视频业务特点视频业务特点数据缓冲器数据缓冲器每帧以间隔每帧以间隔T到达到达T由帧速率由帧速率fps)决议决议片断片断(packet)编码时延编码时延(即打包时延即打包时延)前向链路前向链路无线通信中心page: 52 近似实时的视频业务模型描画T2T(K-1)T0KTVideo Stream ing Session (= sim ulation tim e)DC (PacketCoding Delay)Packet Sizetim e视频模型表示图视频模型表示图前向链路前向链路无线通信中心page: 53 近似实时的视频业务模型描画视频模型主要参数

25、视频模型主要参数TB：缓冲器的长度：缓冲器的长度Tf：每帧的间隔：每帧的间隔 Np：每帧中包含的分组数目：每帧中包含的分组数目 Sp：分组的大小：分组的大小 Tp：两个分组的到达时间：两个分组的到达时间 前向链路前向链路无线通信中心page: 54视频模型参数的分布视频模型参数的分布 近似实时的视频业务模型描画 参 数参 数类型类型TB：缓：缓冲 器 窗冲 器 窗口长度口长度Tf：每帧：每帧的间隔的间隔Np：每帧：每帧的数据包的数据包数目数目Sp：数据包的：数据包的大小大小Tp：数据包到：数据包到达的时间间隔达的时间间隔分布分布确定值确定值确定值确定值确定值确定值截短的截短的pareto 分布

26、，均值为分布，均值为50字节，最大字节，最大值为值为125字节字节截短的截短的pareto分分布，均值为布，均值为6ms,最大值为最大值为12.5ms分 布分 布参数参数5s100ms8K20字节字节=1.2K2.5ms =1.2前向链路前向链路无线通信中心page: 55 近似实时的视频业务模型描画帧间隔递减帧间隔递减判别当前帧的最后一个分组能否曾经生成判别当前帧的最后一个分组能否曾经生成判别分组能否到达判别分组能否到达否否判别帧间隔能否为判别帧间隔能否为0是是生成新的分组生成新的分组是是否否分组间隔递减分组间隔递减是是否否生成新的一帧，生成新的一帧，包括分组数目等包括分组数目等循环循环开场

27、开场仿真流程图仿真流程图前向链路前向链路无线通信中心page: 562040608010012014001Pareto:alpha=1.2,k=20,max=125,mean=50Video Packet Size (bytes)CDFVideo Packet Size Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve 近似实时的视频业务模型描画前向链路前向链路Packet Size Distribution无线通信中心page: 572040608010012014000.020.04

28、0.060.080.1Video Packet Size (bytes)PDFPareto:alpha=1.2,k=20,max=125,mean=50Video Packet Size Distributionsimulation pdf curve2040608010012014000.050.1Video Packet Size (bytes)PDFPareto:alpha=1.2,k=20,max=125,mean=50theoretic pdf curve 近似实时的视频业务模型描画前向链路前向链路Packet Size Distribution无线通信中心page: 5823456

29、789101111Pareto:alpha=1.2,k=2,max=10,mean=5Video Packet Interval (slot)CDFVideo Packet Interval Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve 近似实时的视频业务模型描画前向链路前向链路Packet Interval Distribution无线通信中心page: 5924681010.8Video Packet Interval (slot)PDFPareto:a

30、lpha=1.2,k=2,max=10,mean=5Video Packet Interval Distributionsimulation pdf curve24681010.8Video Packet Interval (slot)PDFPareto:alpha=1.2,k=2,max=10,mean=5theoretic pdf curve 近似实时的视频业务模型描画前向链路前向链路Packet Interval Distribution无线通信中心page: 60 反向链路业务模型描画业务类型业务类型FTP关键：根据统计，推导出反向与前向链路的关系关键：根据统计，

31、推导出反向与前向链路的关系反向链路反向链路无线通信中心page: 61业务模型描画业务模型描画参数描画：参数描画：邮件大小邮件大小邮件间的时间间隔邮件间的时间间隔参数类型参数类型E-mail大小大小E-mail间隔间隔分布分布对数正态对数正态Mean：22.7 kBytes Std.dev. 200.3 kBytesMax=8e6,Min=1e3bytes指数分布指数分布分布参数分布参数 =0.9385 , =2.0899Mean：104 sec反向链路反向链路无线通信中心page: 62204060801001201401601802000Email Size (Kbyte

32、s)PDFLognormal:mu=0.9385,sigma=2.0899,mean=22.7KbytesEmail Size Distributionsimulation pdf curve05010015020000.4Email Size (Kbytes)PDFLognormal:mu=0.9385,sigma=2.0899,mean=22.7Kbytestheoretic pdf curve业务模型描画业务模型描画反向链路反向链路 Size Distribution无线通信中心page: 63024681012x 10700.70.

33、80.91Exponential:mean=1e4s=8e6 slotEmail Interval (slot)CDFEmail Interval Distributionsimulation cdf curvetheoretic cdf curve 业务模型描画业务模型描画反向链路反向链路 Interval Distribution无线通信中心page: 64024681012x 1070123x 10-4Exponential:mean=1e4s=8e6 slotEmail Interval (slot)PDFEmail Interval Distributionsimulation pd

34、f curve024681012x 10700.511.5x 10-7Email Interval (slot)PDFExponential:mean=1e4s=8e6 slottheoretic pdf curve业务模型描画业务模型描画反向链路反向链路 Interval Distribution无线通信中心page: 65 反向链路FTP业务模型描画根据对前向链路和反向链路业务量的统计，推导出根据对前向链路和反向链路业务量的统计，推导出尺度因子尺度因子利用前向链路的仿真，得出与时间间隔相关的参数利用前向链路的仿真，得出与时间间隔相关的参数由此可以得到参数的分布情况由此可以得到参数的分布情况模型建立的方法模型建立的方法反向链路反向链路无线通信中心page: 66FLftp/RLftp = N*