Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ROCHA, Flávio Geraldo Coelho
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFG
dARK ID: ark:/38995/0013000000pk9
Texto Completo: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/967
Resumo: In this dissertation, the multifractal analysis is used in the context of traffic modeling of communications networks by proposing algorithms and techniques for improving the performance of these networks. Thus, in order to better describe traffic networks, a model based on multifractal multiplicative cascade that uses autoregressive processes for multipliers modeling is proposed, the model is called CMAM (Multifractal Cascade with Multipliers Autoregressive Modeling). Simulations are carried out to evaluate the model performance on describing real video traffic traces and wired and wireless real network traffic traces. In addition, considering data loss probability as an important quality of service measure, a mathematical expression for estimating loss probability that takes into account wavelet coefficients associated to the traffic process is proposed. The expression is evaluated, among other ways, through simulations in a wireless network scenario based on OFDM / TDMA technologies. Then, an admission control scheme for network flows which is based on the proposed loss probability estimation is presented and applied to the scenario considered. Simulations show efficiency of the proposed scheme in comparison to other approaches found in the literature. In addition, an adaptive transmission rate allocation scheme that considers the characteristics of multifractal network traffic is proposed, which one is compared to an approach that considers the monofractal traffic properties. Finally, using CMAM for video traffic modeling, a rate control algorithm for video traffic in the source is presented based on exponential modeling of the scale function associated with the quantization parameter Q of the video encoder.
id UFG-2_6d5c12fe44ccc65b0b6363ec0db78a20
oai_identifier_str oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/967
network_acronym_str UFG-2
network_name_str Repositório Institucional da UFG
repository_id_str
spelling VIEIRA, Flávio Henrique Teleshttp://lattes.cnpq.br/0920629723928382http://lattes.cnpq.br/5583470206347446ROCHA, Flávio Geraldo Coelho2014-07-29T15:08:17Z2011-11-042011-03-29ROCHA, Flávio Geraldo Coelho. Multifractal modeling applied to the data loss probability estimation and to the control of network trafic flows. 2011. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2011.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/967ark:/38995/0013000000pk9In this dissertation, the multifractal analysis is used in the context of traffic modeling of communications networks by proposing algorithms and techniques for improving the performance of these networks. Thus, in order to better describe traffic networks, a model based on multifractal multiplicative cascade that uses autoregressive processes for multipliers modeling is proposed, the model is called CMAM (Multifractal Cascade with Multipliers Autoregressive Modeling). Simulations are carried out to evaluate the model performance on describing real video traffic traces and wired and wireless real network traffic traces. In addition, considering data loss probability as an important quality of service measure, a mathematical expression for estimating loss probability that takes into account wavelet coefficients associated to the traffic process is proposed. The expression is evaluated, among other ways, through simulations in a wireless network scenario based on OFDM / TDMA technologies. Then, an admission control scheme for network flows which is based on the proposed loss probability estimation is presented and applied to the scenario considered. Simulations show efficiency of the proposed scheme in comparison to other approaches found in the literature. In addition, an adaptive transmission rate allocation scheme that considers the characteristics of multifractal network traffic is proposed, which one is compared to an approach that considers the monofractal traffic properties. Finally, using CMAM for video traffic modeling, a rate control algorithm for video traffic in the source is presented based on exponential modeling of the scale function associated with the quantization parameter Q of the video encoder.Nesta dissertação, a análise multifractal é utilizada no contexto de modelagem do tráfego de redes de comunicações, propondo algoritmos e técnicas para a melhoria do desempenho destas redes. Assim, com o propósito de descrever melhor o tráfego de redes, propõe-se um modelo multifractal baseado em cascata multiplicativa que utiliza processos autorregressivos para modelagem dos multiplicadores da cascata, o modelo é chamado de CMAM (Cascata Multifractal com Modelagem Autorregressiva para os Multiplicadores). Simulações utilizando o CMAM são conduzidas para avaliar o desempenho deste modelo em descrever séries reais de tráfego de vídeo, de redes com fio, e de redes sem fio. Adicionalmente, considerando a probabilidade de perda de dados como uma importante métrica de qualidade de serviço, uma expressão matemática para estimação de probabilidade de perda, que leva em consideração coeficientes wavelets associados ao processo de tráfego, é proposta. Os resultados da expressão proposta são analisados, dentre outras formas, por meio de simulações realizadas em um cenário de rede sem fio baseado no OFDM/TDMA. Em seguida, é apresentado um esquema de controle de admissão de fluxos baseado na expressão para estimação de probabilidade de perda proposta e aplicado ao cenário considerado. Simulações comprovam a eficiência do esquema proposto em comparação com outras abordagens presentes na literatura. Além disso, um esquema de alocação adaptativa de taxa de transmissão que considera as características multifractais do tráfego de redes é proposto, o qual é comparado com uma abordagem existente na literatura que considera as propriedades monofractais do tráfego. Por fim, utilizando o CMAM para modelagem multifractal do tráfego de vídeo, um algoritmo de controle de taxa de tráfego de vídeo na fonte é apresentado com base na modelagem exponencial da função de escala associada ao parâmetro de quantização Q do codificador de vídeo.Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Flavio Geraldo Coelho Rocha.pdf: 3399518 bytes, checksum: feb6250bd7ead671989ce282786ce64e (MD5) Previous issue date: 2011-03-29application/pdfhttp://repositorio.bc.ufg.br/TEDE/retrieve/3494/Dissertacao%20Flavio%20Geraldo%20Coelho%20Rocha.pdf.jpgporUniversidade Federal de GoiásMestrado em Engenharia Elétrica e de ComputaçãoUFGBREngenhariaTráfego de redesAnálise multifractal, Probabilidade de perda1. Telecomunicações; 2. Redes de computadores; 3. MultifractaisNetwork trafficMultifractal analysisLoss probabilityCNPQ::ENGENHARIASModelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redesMultifractal modeling applied to the data loss probability estimation and to the control of network trafic flowsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGORIGINALDissertacao Flavio Geraldo Coelho Rocha.pdfapplication/pdf3399518http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/1c28e058-9fdd-464f-8a3f-c1a3d9da15a4/downloadfeb6250bd7ead671989ce282786ce64eMD51THUMBNAILDissertacao Flavio Geraldo Coelho Rocha.pdf.jpgDissertacao Flavio Geraldo Coelho Rocha.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1950http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/eb2d6bce-5f21-4b07-a9e8-59a988a1cc9d/downloadcc8aec5ef4036eb9eed3a2f1c6a5a74aMD52tde/9672014-07-30 03:05:59.57open.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tde/967http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.bc.ufg.br/oai/requesttasesdissertacoes.bc@ufg.bropendoar:2014-07-30T06:05:59Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Multifractal modeling applied to the data loss probability estimation and to the control of network trafic flows
title Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
spellingShingle Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
ROCHA, Flávio Geraldo Coelho
Tráfego de redes
Análise multifractal, Probabilidade de perda
1. Telecomunicações; 2. Redes de computadores; 3. Multifractais
Network traffic
Multifractal analysis
Loss probability
CNPQ::ENGENHARIAS
title_short Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
title_full Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
title_fullStr Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
title_full_unstemmed Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
title_sort Modelagem multifractal aplicada à estimação de probabilidade de perda de dados e ao controle de fluxos de tráfego em redes
author ROCHA, Flávio Geraldo Coelho
author_facet ROCHA, Flávio Geraldo Coelho
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv VIEIRA, Flávio Henrique Teles
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0920629723928382
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5583470206347446
dc.contributor.author.fl_str_mv ROCHA, Flávio Geraldo Coelho
contributor_str_mv VIEIRA, Flávio Henrique Teles
dc.subject.por.fl_str_mv Tráfego de redes
Análise multifractal, Probabilidade de perda
1. Telecomunicações; 2. Redes de computadores; 3. Multifractais
topic Tráfego de redes
Análise multifractal, Probabilidade de perda
1. Telecomunicações; 2. Redes de computadores; 3. Multifractais
Network traffic
Multifractal analysis
Loss probability
CNPQ::ENGENHARIAS
dc.subject.eng.fl_str_mv Network traffic
Multifractal analysis
Loss probability
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS
description In this dissertation, the multifractal analysis is used in the context of traffic modeling of communications networks by proposing algorithms and techniques for improving the performance of these networks. Thus, in order to better describe traffic networks, a model based on multifractal multiplicative cascade that uses autoregressive processes for multipliers modeling is proposed, the model is called CMAM (Multifractal Cascade with Multipliers Autoregressive Modeling). Simulations are carried out to evaluate the model performance on describing real video traffic traces and wired and wireless real network traffic traces. In addition, considering data loss probability as an important quality of service measure, a mathematical expression for estimating loss probability that takes into account wavelet coefficients associated to the traffic process is proposed. The expression is evaluated, among other ways, through simulations in a wireless network scenario based on OFDM / TDMA technologies. Then, an admission control scheme for network flows which is based on the proposed loss probability estimation is presented and applied to the scenario considered. Simulations show efficiency of the proposed scheme in comparison to other approaches found in the literature. In addition, an adaptive transmission rate allocation scheme that considers the characteristics of multifractal network traffic is proposed, which one is compared to an approach that considers the monofractal traffic properties. Finally, using CMAM for video traffic modeling, a rate control algorithm for video traffic in the source is presented based on exponential modeling of the scale function associated with the quantization parameter Q of the video encoder.
publishDate 2011
dc.date.available.fl_str_mv 2011-11-04
dc.date.issued.fl_str_mv 2011-03-29
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-07-29T15:08:17Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ROCHA, Flávio Geraldo Coelho. Multifractal modeling applied to the data loss probability estimation and to the control of network trafic flows. 2011. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2011.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/967
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/38995/0013000000pk9
identifier_str_mv ROCHA, Flávio Geraldo Coelho. Multifractal modeling applied to the data loss probability estimation and to the control of network trafic flows. 2011. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2011.
ark:/38995/0013000000pk9
url http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/967
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Goiás
dc.publisher.program.fl_str_mv Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFG
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Goiás
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFG
instname:Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
instname_str Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron_str UFG
institution UFG
reponame_str Repositório Institucional da UFG
collection Repositório Institucional da UFG
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/1c28e058-9fdd-464f-8a3f-c1a3d9da15a4/download
http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/eb2d6bce-5f21-4b07-a9e8-59a988a1cc9d/download
bitstream.checksum.fl_str_mv feb6250bd7ead671989ce282786ce64e
cc8aec5ef4036eb9eed3a2f1c6a5a74a
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG)
repository.mail.fl_str_mv tasesdissertacoes.bc@ufg.br
_version_ 1815172515888103424