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课程的主要内容 绪论 排队论 多址接入协议 流量和拥塞控制 路由算法 IP 绪论 服务质量问题(QoS) 网络设计和规划问题—满足QoS Quality of Service(1) Variety of definitions exist in literature ATM definition- “Quality of Service is the performance observed by an end user” Internet definition - Still evolving :-) Quality of Service(2) 网络设计和规划问题(1) 节点之间的业务量和路由规则已给定，如何设计网络的容量。 容量已经确定，网络所能承接的最大连接是多少？ 多个流量到达一个节点时，系统的行为如何？ 网络设计和规划问题(2) 课程的主要内容 绪论 排队论 多址接入协议 流量和拥塞控制 路由算法 IP 排队论 随机过程 随机变量和随机过程，以及统计特性（均值/方差等） Poisson过程-指数分布， Bernoulli分布-几何分布 平稳随机过程和独立增量过程 排队论 Little公式 简单排队系统：M/M系统 M/G/1和优先级系统 排队网络：开放网络和封闭网络 离散系统 自相似过程 队列分析的基本任务是 给出如下输入信息（概率分布）： 到达速率（ λ ） 服务时间（Ts) 求出如下输出信息（均值、标准差）： 等待顾客的数量（w ） 等待时间（ Tw） 队列中顾客的数量（q） 排队时间（ Tq） 简单排队系统：M/M系统(1) M/M/1 QUEUE State-dependent M/M/1 Queuing System M/M/1/K QUEUE M/M/∞QUEUE M/M/m Queue ?Erlang C M/M/m/m System ?Erlang B Center Server CPU model 简单排队系统：M/M系统(2) 分析的基本方法 瞬时值 稳态值 （1）微分方程 （2）全局平衡方程 （3）局部平衡方程 Global Balance(1) Total rate of transitions out of state n equals total rate of transitions into state n (dynamic equilibrium) Global Balance(2) Local Balance(1) For some Markov chains, the rate of transitions from state A to state B is equal to the rate of transition from B to A Local Balance(2) Local Balance(3) Local Balance(4) Erlang公式 M/G/1排队系统 主要介绍两类 一般M/G/1系统 服务员有休假的M/G/1系统 常用的分析方法： 剩余时间分析方法 嵌入Markov 方法 Derivation (1/4) Derivation (2/4) Derivation (3/4) Derivation (4/4) 优先级网络 非强占式优先排队网络 强占式优先排队网络 非强占式优先排队网络（1） Waiting time for highest-priority customers 非强占式优先排队网络（2） Waiting time for type-2 customers customers 非强占式优先排队网络（3） 强占式优先排队网络 直接计算每一优先级的平均时延Tk： 顾客的平均服务时间1/?k 顾客的平均等待时间 第K级的客户到达时，已在系统中的第一到第K优先级客户需要的服务时间Wkold。可由无优先级别的M/G/1队列求解 第K级客户在等待期间又新到达的第1到第K-1级客户需要的服务时间Wknew。 排队网络 开放网络: Jackson定理:在任何节点的顾客数量与其他任何节点的顾客数量无关 封闭网络 具有M个节点,N个顾客的封闭网络,在稳定状态下各节点的客户数量的联合分布为: 自相似性 Burstiness非常重要 Poisson过程和Bernoulli过程的Burstiness通过汇集多个输入源是可以平滑掉的 自相似业务确是无法平滑掉的 自相似性的特点 在任意小的尺度上都有结构 每个尺度上的结构都是重复的 自相似随机过程的定义 连续实现