Spline-extrapolation method for restoring self-similar traffic

dc.contributor.authorСтрелковська, Ірина Вікторівна
dc.contributor.authorСтрелковська, І. В.
dc.contributor.authorСтрелковская, Ирина Викторовна
dc.contributor.authorStrelkovska, Iryna V.
dc.contributor.authorСоловська, Ірина Миколаївна
dc.contributor.authorSolovska, Iryna M.
dc.contributor.authorПаскаленко, Вікторія Миколаївна
dc.contributor.authorPaskalenko, Viktoriia M.
dc.date.accessioned2023-11-07T10:35:24Z
dc.date.available2023-11-07T10:35:24Z
dc.date.issued2019
dc.descriptionStrelkovska I. V. Spline-extrapolation method for restoring self-similar traffic / I. V. Strelkovska, I. M. Solovska, V. M. Paskalenko // Цифрові Технології. – № 25. – 2019. – С. 48-57.en_US
dc.description.abstractThe problem of predicting self-similar traffic, which has a considerable number of bursts and ripples and the property of long-term dependence, using the method of spline-extrapolation using cubic B-splines was considered in this paper. The application of the spline-extrapolation method allowed to predict self-similar traffic outside the analyzed time segment, which deals with packet data transmission on the mobile network. A method for estimating the traffic predicting error using the method of spline-extrapolation based on cubic B-splines is proposed. According to the results of the study, it is found that cubic B-splines are characterized by high design and ease of practical implementation. Their use makes it possible to greatly simplify computational processes using formalized mathematical constructs. On the example of simulated self-similar traffic received in the Simulink package of the Matlab environment, a spline-extrapolation was performed using cubic B-splines. This made it possible to obtain a "route" of traffic beyond the considered segment, which corresponds to the results of modeling with a certain prediction accuracy. The use of the proposed method of spline-extrapolation based on cubic B-splines has several advantages over other known methods, namely, ease of practical implementation, high accuracy of forecasting, the ability to accurately extrapolate peak "bursts" of traffic, which is especially important when solving problems in real time. The practical significance of the results of the study is determined by the fact that the obtained values of traffic intensity with a known load of network nodes, will allow the operator at the stage of design and subsequent operation of the mobile network to predict the required volume of buffer devices network hardware, thereby avoiding network congestion and accidence of regulatory values of traffic service quality characteristics. The prospect of further research is suggested by using wavelet extrapolation to improve the accuracy of estimates predicting. Розглянуто задачу прогнозування самоподібного трафіку, який володіє значною кількістю сплесків і пульсацій та властивістю довгострокової залежності, за допомогою методу сплайн-екстраполяції з використанням кубічних В-сплайнів. Застосування методу сплайн-екстраполяції дозволило спрогнозувати самоподібний трафік поза аналізованого сегменту часу, на якому розглядається передача пакетних даних в мережі мобільного зв’язку. Запропоновано метод оцінки похибки прогнозування трафіку з використанням методу сплайн-екстраполяції на базі кубічних В-сплайнів. За результатами дослідження встановлено, що кубічні В-сплайни характеризуються високою конструктивністю та простотою практичної реалізації. Їх використання дозволяє значно спростити обчислювальні процеси, використовуючи формалізовані математичні конструкції. На прикладі змодельованого самоподібного трафіку, отриманого в пакеті Simulink середовища Matlab, виконана сплайн-екстраполяція з використанням кубічних В-сплайнів. Це дозволило отримати «трасу» трафіку поза межами розглянутого сегменту, яка відповідає результатам моделювання з визначеною точністю прогнозу. Використання запропонованого методу сплайн-екстраполяції на базі кубічних В-сплайнів має ряд переваг в порівнянні з іншими відомими методами, а саме, простота практичної реалізації, висока точність прогнозу, можливості достатньо точно екстраполювати пікові «сплески» трафіку, що особливо важливо при вирішенні задач в реальному масштабі часу. Практична значимість отриманих результатів дослідження визначається тим, що отримані значення інтенсивності трафіку при відомій завантаженості мережевих вузлів, дозволять оператору на етапі проектування і подальшої експлуатації мережі мобільного зв'язку передбачити необхідний обсяг буферних пристроїв апаратно-програмних засобів мережі, тим самим уникнувши перевантажень в мережі і перевищень нормативних значень характеристик якості обслуговування трафіку. Запропоновано перспективу подальших досліджень за рахунок використання вейвлет-екстраполяції з метою підвищення оцінок точності прогнозування.en_US
dc.identifier.citationStrelkovska I. V. Spline-extrapolation method for restoring self-similar traffic / I. V. Strelkovska, I. M. Solovska, V. M. Paskalenko // Цифрові Технології. – № 25. – 2019. – С. 48-57.en_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11300/26633
dc.language.isoenen_US
dc.subjectсамоподібний трафікen_US
dc.subjectпрогнозуванняen_US
dc.subjectекстраполяціяen_US
dc.subjectсплайн-функціїen_US
dc.subjectкубічний В-сплайнen_US
dc.subjectпохибка екстраполяціїen_US
dc.subjectself-similar trafficen_US
dc.subjectpredictingen_US
dc.subjectextrapolationen_US
dc.subjectspline-functionsen_US
dc.subjectcubic B-splineen_US
dc.subjectextrapolation erroren_US
dc.subjectResearch Subject Categories::TECHNOLOGYen_US
dc.titleSpline-extrapolation method for restoring self-similar trafficen_US
dc.typeArticleen_US

Файли

Контейнер Original
Зараз відображається 1 - 1 з 1
Завантаження...
Ескіз
Name:
Spline-extrapolation method for restoring self-similar traffic.pdf
Size:
392.81 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Контейнер License
Зараз відображається 1 - 1 з 1
Без Ескізу
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: