IP network link capacity evaluation by Polya/G/1 queue

IP network link capacity evaluation by Polya/G/1 queue

 

The IP networks are the most powerful tool for sharing information offering many services and using many technologies. When planning telecommunication networks it is important to determine the link throughput to provide quality of services and to avoid congestions and bottlenecks in the network. There are many studies that describe complicated queueing systems with specific behaviour such as long-range dependence, peakedness, self-similarity and heavy tail  distributions. This behaviour at IP network at packet level can be analysed by queueing systems with Polya distribution. Ensuring proper link capacity at the packet level in IP networks is a challenging problem. In this article, a method to evaluate the link capacity of IP networks at the packet level based on a Polya/G/1 queue is suggested. The dependence of the link offered traffic from the mean waiting time at defined values of the arrival and departure processes burstiness is shown. The presented graphic dependencies give a possibility to determine the network resource utilization at defined delays.

 

IP мрежите са най-мощното средство за обмен на информация, предлагаща много услуги и използващи много технологии. При планирането на телекомуникационни мрежи е важно да се определи пропускателната способност, за да се осигури качество на обслужването и да се избегнат претоварванията и тесните места в мрежата. Има много изследвания, които описват сложни телетрафични системи за чакане със специфично поведение, като например дълговременна зависимост, неравномерност, себеподобие и разпределения на дълги опашки. Това поведение на IP мрежата на нивото на пакетите може да бъде анализирано чрез системи с чакане чрез разпределението на Пойа. Осигуряването на подходящ капацитет на линиите на нивото на пакетите в IP мрежите е предизвикателен проблем. В тази статия е предложен метод за оценка на капацитета на линиите на IP мрежите на нивото на пакетите на базата на телетрафичната система Polya/G/1. Показана е зависимостта на постъпващия трафик на линиите от средното време за чакане при зададени стойности на неравномерностите на процесите на постъпване и на обслужване. Представените графични зависимости дават възможност да се определи използваемостта на ресурсите на мрежата при зададени закъснения.

 

Download PDF full text