Modelos de Fluido para Tráfego Multimídia e Aplicações
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Publicações do PESC
Uma das principais medidas de desempenho que afetam a qualidade de uma aplicação de rede é a taxa de perda de pacotes. A previsão das perdas auxilia o dimensionamento de recursos da rede e permite a avaliação de mecanismos e protocolos que coexistem numa rede de pacotes. Portanto, predizer medidas relacionadas com a perda de pacotes em uma rede multimídia é um dos problemas que tem recebido muita atenção na literatura nos últimos anos. A criação de modelos que produzam resultados precisos é ainda objeto de pesquisa, dado as características peculiares do tráfego gerado pelas aplicações.
Vários são os modelos propostos na literatura para capturar as características do tráfego que mais influenciam nas medidas relacionadas a perda de pacotes. Cada modelo em geral é talhado para um determinado tipo de tráfego e ainda pode ou não capturar dependências temporais das taxas, dependendo do uso a que ele se destina.
Nesta tese é proposto um modelo markoviano com recompensas para representar o tráfego gerado por aplicações de vídeo e tráfego agregado. O modelo incorpora um parâmetro de desempenho, além de novos descritores do tráfego sendo modelado. Estes descritores são obtidos a partir da duração de sobrecargas de tráfego em relação a uma dada taxa. No trabalho são feitos vários estudos usando tráfegos de vídeo codificados em MPEG4 e tráfegos WAN da rede Abilene e suas limitações são exploradas. Os resultados mostram que o modelo prevê taxas de perdas com maior precisão do que outros, para uma faixa de parâmetros relevante.
One of the most important performance measurements that affects the quality of a network application is the packet loss rate. Predicting packet loss rates is useful for the dimensioning of the networks resources and permits the evaluation of control mechanisms and protocols in a packet switched network. Therefore, predicting packet losses related measurements in a multimedia network is one of the issues that has received considerable attention in the literature over the last many years. Despite of the large existing literature on the subject, the development of models that produce accurate results is still an active research area, due to the wide variety of characteristics of the traffic generated by multimedia applications, and the difficulty in capturing these characteristics in a single model.
A large set of models have been proposed in literature in order to capture traffic characteristics that are most influential on the packet loss related measurements. Each model, in general, is tailored to a certain traffic type and may or may not capture temporal dependencies among the traffic rates, depending on the use one envision for the model.
In the present thesis it is proposed a Marltovian model with rewards to represent the traffic generated by video applications and aggregated traffic. The model incorporates a performance parameter, in addition to new descriptors proposed for the traffic beirig modeled. These descriptors are obtained from the random variable that is equal to the duration of traffic overloads periods with respect to a given packet rate. In this work, studies are performed using different MPEG4 coded video traffic and WAN traffic from Abilene network. The limitations of the model are explored. The results show that the proposed model predicts loss rates with higher precision than other models for a relevant parameter range.