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Enregistrement W7132977230

Data network traffic modeling and engineering using stable and fractal processes

2002· dissertation· W7132977230 sur OpenAlexfundno aff
Fotios Harmantzis

Notice bibliographique

RevueTSpace · 2002
Typedissertation
Langue
DomaineComputer Science
ThématiqueNetwork Traffic and Congestion Control
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesUniversity of TorontoMitacsGovernment of Canada
Mots-clésFractional Brownian motionQueueing theoryTraffic generation modelFractalProbability density functionTraffic equationsGaussian processGaussianScaling
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

One key property of modern network traffic is the presence of fractal behavior or self-similarity, i.e., the fact that the data “looks statistically similar” on all time-scales (highly correlated), as well as heavy-tailness (highly variable or “bursty”). Although the above features have serious implications for analysis, design, and control of data networks, they are inadequately described by classical traffic models such as: Markov, Poisson or Gaussian models. This thesis proposes a family of self-similar and Stable (heavy-tailed) processes for modeling and engineering of data networks traffic, as well as several results applicable to queuing theory. The main objective of this research, is to improve the performance of high-speed networks, using new approaches and techniques. The first contribution of the thesis is the development of a traffic engineering framework for Fractional Brownian Motion (FBM) traffic streams. A comparative study of three call admission control schemes is provided, based on analytic results for the buffer overflow probability in a multiplexer. However, the main interest is on more general, i.e., non-Gaussian, processes, which better characterize real network traffic. The thesis extends existing work on FBM, using the Fractional Lèvy Motion (FLM). The probability density function of the process is introduced first. Next, a further elaboration of all the well-known fractal queuing results obtained for Gaussian processes, is performed. The scaling expressions and the asymptotic lower bound for the buffer overflow probability that are derived, encompass all results in the literature related to ordinary Lèvy motion and FBM. In order to better manage and engineer data traffic, the “S4 Traffic” model, which was the first self-similar Stable model proposed in the literature, is employed. Using this model, the effect of shaping on input traffic is studied, via simulation. It is shown that: (a) the self-similarity property is unaffected; and (b) traffic can be made less heavy-tailed, with the cost of performance degradation. To further engineer the loss curve in a statistical multiplexer, the overflow probabilities are calculated, relying on large deviations techniques, analytical results and measuring techniques. Finally, the Fractionally Autoregressive Integrated Moving Average (FARIMA) process with totally skewed Stable innovations, is considered for traffic modeling. The Stable FARIMA is a powerful linear traffic model which captures short and long range dependences in real traffic as well as heavy-tailed behavior, in a parsimonious manner. In addition, a three-step algorithm for parameter estimation and system identification is proposed and tested. Experimental results based on real traces are used to exhibit the merits of those models and confirm theoretical results. The experiments are performed for link capacities and buffer sizes that are typical for data networks. The traces included MPEG compressed video traffic, Internet Wide Area Network (WAN) traffic, and Local Area Network (LAN) traffic.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,002
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,046
Tête enseignante GPT0,288
Écart entre enseignants0,242 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2002
Routes d'admission1
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