1.一种满足缓冲区溢出概率要求的中继结点缓冲区比例计算方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:根据中继结点的数据到达模型和数据处理模型,运用鞅理论,得到缓冲区溢出概率表达式;
S2:给定中继结点能够容忍的缓冲区溢出概率值,结合缓冲区溢出概率表达式,得到满足缓冲区溢出概率要求的缓冲区比例;
步骤S1中,中继结点的数据到达模型如下:
中继结点在时间l产生的数据量为r(l),r(l)服从马尔科夫调制开关过程,具有两个状态 和 状态 表示没有数据到达,在这种状态下,r(l)=0,状态 表示有数据到达,即r(l)≠0;假设状态 转移到状态 的概率为pr,状态 转移到状态 的概率为qr,用转移矩阵表示为 r(l)在状态 和 的稳态分布分别表示为qr/(pr+qr)和pr/(pr+qr);在一段时间[v,u]内,中继结点累计到达数据量表示为:步骤S1中,中继结点的数据处理模型如下:
中继结点在时间k处理结点内部产生的数据速率表示为常数c;在一段时间[v,u]内,累计处理的数据量表示为:假设:
式(3)表示,中继结点的数据处理速率大于数据到达速率的期望,同时小于数据到达速率的峰值;这种情况,会在中继结点内部产生数据积压,引起缓冲区溢出;
步骤S1中,中继结点内部积压用Qr表示,定义如下:
Qr=sup{R(v,u)‑C(v,u)} (4)
从式(4)得知,缓冲中的积压值有随机的特性,因此,采用鞅理论,给出缓冲区溢出概率表达式如下:式(5)中,中继结点自有业务产生的积压用Qr表示,α表示用于缓冲辅助中继使用的缓冲区比例,X表示缓冲结点的总缓冲区容量,αX表示中继结点贡献出的用于缓冲辅助中继的缓冲区大小,(1‑α)X则表示中继结点留给自有业务使用的缓冲区大小,其中,0≤α≤1表示中继结点贡献出的比例;根据鞅理论, 表示对hr(r(0))求期望,hr(r(0))表示r(0)的右特征向量,r(0)表示时间为0时的请求的初始数据量;Hr=min{hr(r(l))|r(l)‑c>0,l≥0},hr(r(l))表示r(l)的右特征向量, θr是一个辅助变 量, 其 中, 表 示 的 谱 半 径 ,
步骤S2具体如下:
给定中继结点能够容忍的缓冲区溢出概率ξr,根据式(5)得到中继结点贡献出的最大缓冲区比例,如下所示: