專利名稱：：基于級(jí)聯(lián)過程的alpha-stable乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)建模領(lǐng)域，尤其是一種基于級(jí)聯(lián)過程的網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法。
背景技術(shù)：
：隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)帶寬的迅速增加，網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜，呈現(xiàn)非高斯、非平穩(wěn)、多尺度和重尾分布等諸多特性。研究人員發(fā)現(xiàn)，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)流量序列具有自相似特性。為了能更好地管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，就需要用有效的措施提取網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行分析理解，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，發(fā)現(xiàn)潛在的威脅。網(wǎng)絡(luò)流量模型是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)，認(rèn)識(shí)和分析網(wǎng)絡(luò)行為及其變化規(guī)律的基礎(chǔ)。各種基于自相似長相關(guān)理論和單分形理論的網(wǎng)絡(luò)流量模型已得到充分研究，比較經(jīng)典的模型有，0N/0FF模型、分形布朗運(yùn)動(dòng)(FBM)、分形高斯噪聲(FGN)模型、分形自回歸(FARIMA)模型以及alpha-stable模型等?，F(xiàn)有模型也能夠較好地?cái)M合測(cè)量所得網(wǎng)絡(luò)流量的長相關(guān)性和突發(fā)性。但流量過程在小時(shí)間尺度上呈現(xiàn)出明顯不同的局部奇異特性，無法用長相關(guān)性來描述。而Willinger等人的研究表明，寬帶網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)存在更加復(fù)雜的多分形尺度行為，從而使得單分形模型不能夠充分描述寬帶網(wǎng)絡(luò)流量。多分形乘數(shù)級(jí)聯(lián)作為一種可行的多分形分析方法而被提出，利用乘數(shù)級(jí)聯(lián)過程建立網(wǎng)絡(luò)流量模型是一項(xiàng)相對(duì)比較新的領(lǐng)域。Riedi等人的多分形小波模型(MWM)，以及Krishna等人提出的可變方差高斯乘數(shù)(V.V.G.M)模型就是基于乘數(shù)級(jí)聯(lián)過程的寬帶流量多分形模型。乘數(shù)級(jí)聯(lián)過程具有很好的網(wǎng)絡(luò)物理意義、分析簡(jiǎn)單，但基于小波分析的MWM模型計(jì)算量大、復(fù)雜，而V.V.G.M對(duì)于非高斯(特別是重尾信號(hào))信號(hào)的描述無法達(dá)到要求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的無法充分表述流量復(fù)雜的尺度行為、計(jì)算復(fù)雜的不足，本發(fā)明提供一種有效表述流量多尺度行為、簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜度的基于級(jí)聯(lián)過程的alpha-stable乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于級(jí)聯(lián)過程的alpha-stable乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法，所述建立方法包括(1)二項(xiàng)式級(jí)聯(lián)，設(shè)定每一層保持原始尺度不變，對(duì)每個(gè)分割出來的區(qū)間再進(jìn)行同樣的分割，直到第N層，第j層的隨機(jī)乘數(shù)Tji，j=l,...,N,i=l,...,2J是服從概率分布O)，0彡rj彡1的隨機(jī)變量，若fR(/.)是關(guān)于=I對(duì)稱的，那么b和Iiji具有相Rj]Rj^2同的概率分布，JT,，(i=1，...，2N)表示級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的第N層序列，的每一個(gè)點(diǎn)表示為幾個(gè)隨機(jī)變量的乘積μi=Hl1Hl2...!%，這里Hlj,(j=1，...，N)表示第j層的隨機(jī)乘數(shù)；(2)乘數(shù)分布估計(jì)，給定第N層的數(shù)據(jù)JTf，i=1，...，2N，時(shí)間分辨率為2_N，第(N-I)層的數(shù)據(jù)通過聚合第N層連續(xù)非重合的相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)得到；同樣地，給定第(N-j)層的數(shù)據(jù)^a^7',1=1,..·，2N、疊加第(N-j)層非重合相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)得到(Ν-j-l)層的數(shù)據(jù)，表示為，權(quán)利要求1.一種基于級(jí)聯(lián)過程的alpha-Stable乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法，其特征在于所述建立方法包括(1)二項(xiàng)式級(jí)聯(lián)，設(shè)定每一層保持原始尺度不變，對(duì)每個(gè)分割出來的區(qū)間再進(jìn)行同樣的分割，直到第N層，第j層的隨機(jī)乘數(shù)ι^，」=1，...，Ν，=1，...，2」是服從概率分布fR(r),O^rj的隨機(jī)變量，若義(r.)是關(guān)于丨=I對(duì)稱的，那么&和l-rji具有相同RjJjJ2^的概率分布，JT,，(i=1，...，2N)表示級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的第N層序列，的每一個(gè)點(diǎn)表示為幾個(gè)隨機(jī)變量的乘積μi=Hl1Hl2...!%，這里Hlj,(j=1，...，N)表示第j層的隨機(jī)乘數(shù)；(2)乘數(shù)分布估計(jì)，給定第N層的數(shù)據(jù)JTf，i=1，...，2n，時(shí)間分辨率為2_N，第(N-I)層的數(shù)據(jù)通過聚合第N層連續(xù)非重合的相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)得到；同樣地，給定第(N-j)層的數(shù)據(jù)Xf~j,1=1,..·，2氣疊加第(N-j)層非重合相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)得到(Ν-j-l)層的數(shù)據(jù)，表示為，,/=U+1(1)當(dāng)聚合成一個(gè)最粗糙尺度的點(diǎn)時(shí)，停止聚合步驟；從j層到j(luò)+i層的乘數(shù)估計(jì)由下式得到，Λ⑴Y^-J_2i-lrj~χΝ-」-\(2)Λ⑴把^=1,...,2^-1;}看做乘數(shù)分布/.(^)在第j層的采樣，j層上的乘數(shù)分布從的概率分布圖中得到；對(duì)聚合的每一層數(shù)據(jù)進(jìn)行乘數(shù)分布估計(jì)，得出乘數(shù)分布參數(shù)；(3)alpha-Stable分布是一個(gè)四個(gè)參數(shù)的分布，它的特征函數(shù)表示為S(a，β,y,S)，其中，β=0.00，γ=0.05,δ=0.50，特征指數(shù)α每一層都是變化的，特征指數(shù)a與層數(shù)j之間的變化規(guī)律形成擬合曲線；從初始值開始，在第j層，產(chǎn)生服從S(a，β,γ,δ)分布的隨機(jī)數(shù)，用聚合的數(shù)據(jù)乘以隨機(jī)乘數(shù)得到網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型。全文摘要一種基于級(jí)聯(lián)過程的alpha-stable乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法，包括(1)二項(xiàng)式級(jí)聯(lián)，設(shè)定每一層保持原始尺度不變，對(duì)每個(gè)分割出來的區(qū)間再進(jìn)行同樣的分割，直到第N層；(2)乘數(shù)分布估計(jì)，給定第N層的數(shù)據(jù)i＝1＝1，...，2N，時(shí)間分辨率為2-N，第(N-1)層的數(shù)據(jù)通過聚合第N層連續(xù)非重合的相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)得到；對(duì)聚合的每一層數(shù)據(jù)進(jìn)行乘數(shù)分布估計(jì)，得出乘數(shù)分布參數(shù)；(3)從初始值開始，在第j層，產(chǎn)生服從S(α，β，γ，δ)分布的隨機(jī)數(shù)，用聚合的數(shù)據(jù)乘以隨機(jī)乘數(shù)得到網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型。本發(fā)明提供一種有效表述流量多尺度行為、簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜度的基于級(jí)聯(lián)過程的alpha-stable乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量多分形模型的建立方法。文檔編號(hào)H04L12/26GK102255769SQ20111008280公開日2011年11月23日申請(qǐng)日期2011年4月2日優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日發(fā)明者徐志江,王麗婷,王亢申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)