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1 Resource allocation... 5

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Academic year: 2021

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Indice

Premessa ... 1

1 Resource allocation... 5

1.1 Problematiche della resource allocation... 6

1.2 Meccanismi di resource allocation... 6

1.2.1 Router centric vs. host centric ... 7

1.2.2 Reservation based vs. feedback based... 7

1.2.3 Window based vs. rate based ... 8

1.2.4 Applicazione dei meccanismi... 9

1.3 Resource allocation e admission control... 10

1.3.1 Banda equivalente ... 11

1.3.2 Parameter-based methods... 12

1.3.2.1 Regolatore leaky bucket... 13

1.3.2.2 Simple sum... 15

1.3.2.3 Fluid flow approximation ... 16

1.3.2.4 Gaussian distriution ... 17

1.3.3 Meauserement-based methods ... 18

1.3.3.1 Measured sum... 18

1.3.3.2 Acceptance region ... 19

1.3.3.3 Hoeffding bounds... 19

1.3.4 Tecniche di misura ... 20

1.3.4.1 Time window... 20

1.3.4.2 Point samples... 20

1.3.4.3 Exponential averaging... 20

1.4 Criteri di valutazione... 21

1.4.1 Efficienza della resource allocation... 22

1.4.2 Equità della resource allocation ... 23

1.5 Qualità del servizio ... 24

1.5.1 Requisiti delle applicazioni ... 25

1.5.2 Integrated services (RSVP) ... 27

1.5.3 Differentiated services... 30

2 La predizione ... 34

2.1 Problema della predizione... 35

2.2 Metriche per la qualità delle predizioni... 36

2.3 Il chaos... 37

(2)

Indice

ii

2.3.1 Strange attractors ... 38

2.4 Predizione di serie caotiche... 39

2.4.1 Algoritmo di predizione... 40

2.4.2 Tecniche di approssimazione... 41

2.5 Predizione del traffico... 42

2.5.1 Self-similarity ... 43

2.5.2 Short-range e long-range dependence... 47

2.5.3 Self-similarity e long-range dependence ... 49

2.5.4 Distribuzione Heavy-Tailed... 50

2.5.5 Heavy-Tails e predicibilità ... 51

2.5.6 Long memory models ... 54

2.5.6.1 Fractional brownian motion (fBm) ... 54

2.5.6.2 Fractional gaussian noise (fGn) ... 54

2.5.6.3 Fractional ARIMA (FARIMA) ... 55

2.5.6.4 Generalized ARMA (GARMA) ... 56

2.5.7 Fractional predictors ... 56

2.6 Predittore LMMSE ... 57

2.7 Interpolatore parabolico ... 61

2.8 Predittore LMK ... 62

2.9 Predittore Naive... 65

3 Predittore caotico RBFP... 66

3.1 Radial basis functions... 67

3.2 Valutazione delle prestazioni di RBFP... 68

3.3 Predizioni di traffico... 69

3.3.1 Traccia Bellcore Aug89... 70

3.3.2 Traccia Bellcore Aug89 aggregata a 12 ms ... 70

3.3.3 Traccia Bellcore Aug89 aggregata a 20 ms ... 72

3.3.4 Traccia Bellcore Aug89 aggregata a 40 ms ... 73

3.3.5 Traccia Bellcore Aug89 aggregata a 60 ms ... 75

3.3.6 Traccia Bellcore Aug89 aggregata a 100 ms .... 79

3.3.7 Traccia Bellcore Aug89 aggregata a 200 ms .... 81

3.3.8 Traccia Conf Cell... 83

3.3.9 Traccia Conf Cell aggregata a 80 ms... 84

3.3.10 Traccia Conf Cell aggregata a 120 ms... 84

3.3.11 Traccia Cselt9 Cell ... 86

3.3.12 Traccia Cselt9 Cell aggregata a 400 ms... 88

3.3.13 Traccia Single Intermittency Map ... 90

3.4 Analisi delle tracce ... 93

3.4.1 Analisi della traccia Bellcore 100 ms ... 94

(3)

Indice

iii

3.4.2 Analisi della traccia Bellcore 40 ms... 96

3.4.3 Analisi della traccia Conf Cell ... 97

3.5 Test sul predittore RBFP ... 98

3.5.1 Variazione della media della traccia Conf Cell 99 3.5.2 Aggregazione di tracce Bellcore ... 101

3.5.3 Analisi delle caratteristiche frequenziali ... 102

3.6 Analisi dei risultati ... 110

4 Confronto tra le prestazioni dei predittori ... 113

4.1 Interpolatore lineare ... 114

4.2 Implementazione del predittore LMMSE ... 115

4.2.1 Algoritmo LMS... 115

4.2.2 Algoritmo normalized LMS (NLMS) ... 117

4.3 Analisi delle prestazioni... 118

4.3.1 Analisi dei risultati ... 127

4.4 Analisi di altri tipi di predittori ... 129

4.5 Confronto tra predittori ... 131

5 Strategie di allocazione delle risorse... 135

5.1 Modello del sistema ... 136

5.2 Strategie di allocazione ... 137

5.2.1 Statistical delay bound ... 137

5.2.1.1 Dimensionamento di t

p

... 144

5.2.2 Allocazione ad utilizzazione del servente ... 145

5.2.3 Allocazione a banda nominale ... 146

5.3 Prove di simulazione ... 146

5.3.1 Statistical delay bound ... 147

5.3.2 Allocazione ad utilizzazione del servente ... 151

5.3.3 Allocazione a banda nominale ... 154

5.4 Analisi delle strategie ... 156

Conclusioni... 159

Bibliografia... 164

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