Orientador: Lee Luan Ling

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: Propomos o uso de buffers na Manhattan Street Network (MSN) para evitar ou minimizar a perda de pacotes e realizamos a análise da perda de pacotes para a rede com e sem filas. A fim de entender melhor o fenômeno da perda de pacotes, introduzimos um modelo estatístico para a MSN com e sem...

Resumo: Propomos o uso de buffers na Manhattan Street Network (MSN) para evitar ou minimizar a perda de pacotes e realizamos a análise da perda de pacotes para a rede com e sem filas. A fim de entender melhor o fenômeno da perda de pacotes, introduzimos um modelo estatístico para a MSN com e sem filas. O modelo fornece a relação probabilística entre a utilização de enlace e a ocupação do buffer. Experimentalmente, obtivemos algumas estatísticas da rede, através da resolução do modelo e de simulações. Comparações entre essas estatísticas validam nossa proposta. Objetivando otimizar o desempenho da Manhattan Street Network, sugerimos um novo algoritmo de roteamento. Esse algoritmo é baseado nos algoritmos de Maxemchuk e tira melhor proveito do uso de filas para evitar a perda de pacotes. Chamamos de Queueing Manhattan Street Network (QMSN) a MSN com filas e o novo algoritmo. A fim de avaliarmos o ganho em desempenho obtido, introduzimos um modelo estatístico para a QMSN, o Modelo de Nó Único para a QMSN, baseado no Modelo de Nó Único sugerido por Greenberg e Goodman. Baseando-nos em nosso modelo, derivamos expressões para as estatísticas de desempenho da rede. Experimentalmente, resolvemos o modelo e obtivemos as estatísticas de desempenho. Os resultados, confirmados por simulações, provam que a QMSN é uma variante da MSN com desempenho superior. Os conceitos de capacidade da rede e taxa de capacidade são introduzidos para a Manhattan Street Network. Um limite superior é encontrado para a taxa de capacidade da rede, o que habilita-nos a classificar a MSN em duas categorias: região de operação normal e região de colapso. Os resultados da análise da perda de pacotes sugerem que ajustando-se a MSN para operar abaixo da taxa de capacidade, garante-se um melhor compromisso entre uma alta vazão, baixo atraso e perda de pacotes tolerável

Abstract: We propose the use of buffers in the Manhattan Street Network (MSN) either to avoid or minimize packet losses and perform the packet loss analysis for the network with or without buffering. To have better understanding about the packet loss in MSN, we introduce a statistical model for the...

Abstract: We propose the use of buffers in the Manhattan Street Network (MSN) either to avoid or minimize packet losses and perform the packet loss analysis for the network with or without buffering. To have better understanding about the packet loss in MSN, we introduce a statistical model for the MSN with buffering. The model provides a probabilistic relationship between network link utilization and buffer occupation. ln the experimental studies, we compute some network statistics by solving the model as well as simulation. The results of the comparison among these statistics validates our approach. With the intention of optimizing the performance of The Manhattan Street Network, we propose a new routing algorithm. This algorithm is based on the Maxemchuk's routing algorithms and takes advantage of the use of queues to avoid the packet losses. We called Queueing Manhattan Street Network (QMSN) the MSN with queues and the new routing algorithm. ln order to evaluate the gain in performance obtained, we introduce a statistical model for QMSN, the One Node Model for QMSN, based on the One Node Model suggested by Greenberg e Goodman. Based on our model, we derive expressions for network performance statistics. ln experimental studies, we solved the model and obtained the performance statistics. The results, confirmed by simulations, prove that QMSN is a variant of MSN with better performance. A new concepts of network capacity and capacity rate are introduced to the Manhattan Street Network. An upper bound is found for the network capacity rate, which enables us to classify MSN into two categories: the normal operation region and the collpase region. The results from the packet loss analysis suggest that setting MSN to opearate below the network capacity rate guarantees the best trade-off among a high network throughput, low packet delay and light packet losses