基于元胞自動機的網(wǎng)絡交通流研究.pdf

1、隨著信息社會的發(fā)展,因特網(wǎng)(Internet)的發(fā)展也日新月異,對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)包的傳輸也得到物理學家和計算機科學家的廣泛關注,但是Internet作為一個復雜的非線性巨系統(tǒng),要對它進行建模仿真無疑是很困難的。借助日趨成熟的統(tǒng)計物理學、圖譜理論和復雜網(wǎng)絡等方法對Internet進行研究已經(jīng)在Internet的拓撲結構和社會網(wǎng)絡分析水平上有一定認識,這一新興的交叉學科可謂碩果累累,網(wǎng)絡業(yè)務量的自相似、涌現(xiàn)、最短平均路徑等術語也被應用于研究中。

2、已經(jīng)在諸多領域得到應用的元胞自動機(Cellular Automata,簡稱CA)本身具有算法簡單,靈活性高,較好并行性,計算效率高等特點,使其成為研究非線性復雜系統(tǒng)的有力工具。
　　本文以道路交通流的CA模型為基礎,建立一種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的傳輸模型。在目前已有的網(wǎng)絡交通流模型的基礎上改進使模型更符合實際網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的傳輸,計算機模擬給出數(shù)據(jù)包的平均排隊長度和平均發(fā)送速率基本圖,還給出反映網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)包統(tǒng)計性的功率譜特性圖。
　　本

3、文的主要工作有以下三個方面:1.根據(jù)道路交通流的M.Fukui-Y.Ishibashi模型,鑒于網(wǎng)絡交通和道路交通的諸多相似之處,建立一種開放邊界條件下的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)腃A模型,對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸進行模擬研究。該模型能反映數(shù)據(jù)包傳輸?shù)幕咎卣?得出數(shù)據(jù)包在結點緩存上的平均排隊長度、平均發(fā)送速率與數(shù)據(jù)包注入個數(shù)、數(shù)據(jù)包的產(chǎn)生概率和消失概率的變化關系。計算得出數(shù)據(jù)包注入個數(shù)和消失概率對平均排隊長度有明顯影響,而平均發(fā)送速率受消失概率影響較大。<

4、br>　　2.考慮兩種數(shù)據(jù)包的混合,大數(shù)據(jù)包占兩個緩存,小數(shù)據(jù)包占一個緩存。建立一種周期性邊界條件下混合數(shù)據(jù)包傳輸?shù)腃A模型,來研究數(shù)據(jù)包傳輸?shù)钠骄抨犻L度、平均發(fā)送速率與數(shù)據(jù)包混合比例、數(shù)據(jù)包的占用率之間的關系,結果表明,混合比例系數(shù)對平均發(fā)送速率的影響較大。
　　3.同樣是兩種大小不一樣的數(shù)據(jù)包的混合,建立一種開放性邊界條件下的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)腃A模型,考查數(shù)據(jù)包的混合比例、數(shù)據(jù)包產(chǎn)生概率、消失概率對平均排隊長度、平均發(fā)送速率的