基于网络流量分析的网络拓扑关键技术研究

２０１５年第８期　（总第１５２期）　信息通信　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩｏＮ＆Ｃ０ＭＭＵＮＩＣＡＴＩｏＮＳ　２０１５　（Ｓｕｍ．Ｎｏ　１５２）　基于无线通信网络拓扑结构研究分析　王岩　（河北省通信建设有限公司，河北石家庄０５００００）　摘要：为了解决当前无线网络拓扑覆盖问题，无线移动通信网络在发展规划上进行了详细分析。从调整天线的覆盖角度　保证天线辐射区域范围内的用户都能够接收到信号；其次通过增大功率，使得增加天线的发送距离并且保证信号的畅通性。　关键词：网络拓扑；覆盖角度；发射功率；移动通信　中图分类号：ＴＮ９２９．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３一ｌ１３１（２０１５）０８—０１７４－０２　Ｏ引言　原有移动通信系统在网络规划上存有一定的缺陷，主要　在信号导频、切换以及覆盖问题上，导致用户终端系统无法接　收到基站发送的信号。但通过现有模式的改进，使得基站天　线覆盖区域内的用户都能够满足实际需求，保证用户的正常　通话。　１无线无线网拓扑结构　无线无线网络拓扑结构由两部分构成，分别是核心网系　统架构和无线接入网系统架构。其中无线接入网系统架构中　基站的主要功能是完成Ｕｕ口数据的对接以及ＲＮＣ信息资源　的管理，基站将Ｕｕ口数据映射至无线传输信道上，传输的数　据信息经过时分复用和波分复用技术原理，具体如图１所示，　最终将传输的数据信息通过空中接口，还原至接收终端系统。　然后基站会通过不同的时隙将数据信息发送至接收器，完成　Ｕｕ口数据的对接。无线射频天线在构架结构上采用双向传输　模式，射频卡经过射频信号的激发，将数字信号传输至交换设　备，交换设备通过控制数字信号的编码方式，然后将接收的数　字信号传输至后台终端系统，完成整个射频天线数据业务的　发送与接收。　ＭＭＥ，Ｓ－ＧＷ　ｅＮＢ　ＭＭＥ，Ｓ　］　『￡－ｕ　ＲＡＮ　—　图１　ＴＤ－ＬＴＥ网络构架分布　ＴＤ．ＬＴＥ主要从核心层、业务层以及传输层进行了布点规　划，核心层提高了数据信息处理的速度，减少了基站与客户端　之间数据信息传输的时间，其次增加了设备的传输功率，对传　输信道数据信号的多径衰减以及收集具有一定的辅助作用。　其次在业务层次结构完成数据的处理及交换，现代４Ｇ通信融　合业务中，传输的数据信息量大，并且也提高了原有的传输速　率，减少了客户接收数据的延时性。　２网线网络规划问题　２．１导频问题　１７４　导频问题的出现会使ＥＣ／ＩＯ数据值降低，还会使通信系　统的容量降低，对于距离基站较远的区域，无线系统无法接　入，导致主导导频功率的下降。在优化措施上要对导频功率　或者对天线方位进行调整，使其增大天线覆盖范围，保证基站　发射的功率信号，使用户都能够在有限的距离范围内接收到。　若ＥＣｈＯ的数据线出现断续时，在解决方案上可将机械角度　下调２。，使原有的２。角转变为现有的４。角或者增大２ｄｂ的发　射功率，保证发射功率处于稳定阶段。通过对等优化分析，使　得路段ＥＣ／ＩＯ的参数值明显提高。例如：若该区域用户在导　频上不能将本机的频率与基站的对应频率进行匹配，通过将　基站机械角度下调后，使得用户本机的使用频率在基站导频　频率范围内，增大了ＥＣ／ＩＯ的传输功率，使得用户不会出现掉　话的现象。　２．２切换问题　切换问题便是用户基站的选用，若一个用户距离２个基　站距离不同，所处基站的发射功率不同，则会选用的基站也会　不同。若用户到达另一个区域，选用的基站是另一区域的基　站，则会出现基站切换问题，导致这种现象的原因之一是基站　发射功率较弱，手机接收不到近端基站的发射功率，导致无法　进行有效切换。在解决和优化措施上对路测采集的信息点数　进行采集，然后在切换方式上采用软切换，用户手机在切换至　另一个站点时，才会断开与远站点数据的连接，防止出现掉话　的现象。在优化措施上便是调整基站发射功率，增大基站发　射功率后，基站天线的覆盖范围增大，保证在有限区域内，用　户使用者接收到的信号都是来自较近的基站，避免出现一个　终端系统同时接收２个不同的信号源，导致手机终端不能正　常有效的切换。　２－３覆盖问题　无线无线网络优化中ＥＣ／ＩＯ和ＲＳＣＰ两个参数指标都　比较低，此时ＲＳＣＰ的参照系数低于．９０ｄＢｍ。在分析过程　中首先考虑地形因素，查看该区域是否在地铁、峡谷或者盆　地内，这些区域基站射频信号不易进入，才会导致ＲＳＣＰ参　数值偏低；其次还要考虑此区域网络规划的合理性以及设备　参数的调整度，假设该区域没有在基站天线覆盖区域内，应　调整天线的俯仰角度，使该区域包含在覆盖范围内；而后查　看设备功率参数的设置是否合理，若不合理应按照设备具体　的参数值进行对应调整，保证通信设备的正常运行：再者减　少高层建筑的修建，主要是因为高层建筑跨度较大，基站发　射的信号无法穿透墙体，导致对面区域无法接收到基站发射　的信号；最后在覆盖问题上还应调整天线的俯仰角度，尽量　将天线的覆盖范围最大，这样才能保证覆盖内的区域接收到　信号源。　这　●　，　，，　鑫一　一　、０　、　、　一＼

第２７卷第１１期　

２００７年１１月　计算机应用　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｖｏ１．２７　Ｎｏ．１ｌ　

ＮＯＶ．２００７　

文章编号：１００１—９０８１（２００７）１１—２６５９—０３　

基于小波技术的网络流量分析与刻画　

胡俊，谭献海，覃宇飞　

（西南交通大学信息科学与技术学院，成都６１００３１）　

（ｈｕｊｕｎ８８７４２３＠１２６．ｃｏｍ）　

摘要：大量研究结果表明实际网络流量具有明显的尺度特性，在大尺度上表现出自相似，在小　

尺度上表现出多重分形。多重分形为刻画流量在小尺度上的奇异性提供了良好的数学框架，而小波　

变换对具有长程依赖性的流量起到了去相关的作用，因此有必要利用小波技术来研究多重分形。为　

了能全面有效地刻画现代网络特征，利用小波技术对实际流量进行分析，首先判断流量的全局特性与　

局部特性，然后对流量进行不同分组，分别采取组内打乱和组间打乱顺序的方法，深入探讨影响多重　

分形的因素，最后发现均值和方差对多重分形有较大影响。　

关键词：自相似；多重分形；小波；Ｈｕｒｓｔ系数　

中图分类号：ＴＰ３９３．０７　文献标识码：Ａ　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｄｅｐｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗａｖｅｌｅｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　

ＨＵ　Ｊｕｎ，ＴＡＮ　Ｘｉａｎ—ｈａｉ，ＱＩＮ　Ｙｕ—ｆｅｉ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　Ｓ＆ｈｕａｎ　６　１００３　１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｈａｖｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ＳＣａｌｉｎｇ　ｏｆ　ｒｅａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｈａｓ　ａ　ｎｏｔａｂｌｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：ｔｈｅ　ｓｅｌｆ－ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｈｅｎｏｍｅｎａ　ｏｖｅｒ　ｌａｒｇｅ　ｓｃａｌｅ，ｔｈｅ　ｍｕｌｔｉ—ｆｒａｃｔａｌ　ｐｈｅｎｏｍｅｎａ　ｏｖｅｒ　ｓｍａｌｌ　ｓｃａｌｅ．Ａｓ　ｍｕｌｔｉ—ｆｒａｃｔａｌ　

交通网络拓扑结构分析

交通作为现代城市生活中不可缺少的一部分，在城市发展中具有重要的地位和作用。随着城市规模的扩大以及交通需求的不断增加，交通网络的拓扑结构也变得越来越复杂。拓扑结构作为交通网络的核心要素，对交通系统的性能和运转具有重大的影响，因此，我们有必要对交通网络的拓扑结构进行分析。

一、拓扑结构的概念和意义

拓扑结构是指构成网络的节点和边的连接方式和组织形式。在交通网络中，节点代表城市、交叉口和公交站等，而边代表连接这些节点的道路、铁路和公交线路等。拓扑结构对交通网络的形态、运转和效率产生影响。通过对拓扑结构的分析，我们能够深入理解交通网络的性质和规律，更好地优化和管理交通系统。

二、拓扑结构的分类

根据网络结构的复杂性和连接方式，拓扑结构可分为以下几种类型：

1. 零维结构。也称为点状结构，指网络中只含有节点，两个节点间没有任何边相连。这种结构一般只用于描述社会网络和生物网络等非交通网络。

2. 一维结构。也叫线状结构，指网络中只有边相连，没有形成环或回路。这种结构常见于铁路交通系统中，因为铁路的行车方向是单向的，两条铁路线路中间不能互相交叉，因此形成了一种线状结构。

3. 二维结构。也称为平面结构，指网络中边形成环或回路，但是运动的轨迹限制在一个平面内。这种结构常见于道路交通系统中，因为道路的行车方向不限，而且可以制定交通信号控制规则，使得车辆在道路网络中能够流畅通行。

4. 三维结构。也叫空间结构，指网络中存在立体交叉和相互穿越的运动轨迹。这种结构常见于交通枢纽或高速公路交叉口，因为这些地方需要实现车辆从不同方向的进出口自由流通，车辆运动的轨迹不限于平面内。 三、拓扑结构的分析方法

拓扑结构分析方法主要有以下几种：

1. 随机网络模型。该方法通过数学模型分析网络中节点和边的连通性和密度，推断网络的拓扑结构和特征参数。

2. 复杂网络理论。复杂网络理论是一种新兴的网络分析技术，其研究范围广泛，包括网络结构、特征参数、网络演化、复杂系统等多个方面。

网络流量分析报告

在当今数字化的时代，网络流量成为了企业、组织和个人活动的重要指标和关键数据。深入了解和分析网络流量，对于优化网络性能、保障网络安全、提升用户体验以及实现有效的资源分配都具有至关重要的意义。

网络流量，简单来说，就是在网络中传输的数据量和数据的流动模式。它涵盖了各种类型的数据，包括网页浏览、文件下载、视频播放、在线游戏等等。网络流量的产生和流动受到多种因素的影响，如用户行为、网络应用的流行度、网络设备的性能、网络拓扑结构等。

为了准确地分析网络流量，我们需要借助一系列的工具和技术。常见的网络流量监测工具包括 Wireshark、Nagios、SolarWinds 等。这些工具能够捕获网络数据包，并对其进行深入的解析和统计分析。通过这些工具，我们可以获取诸如源 IP 地址、目标 IP 地址、端口号、协议类型、数据包大小、传输时间等关键信息。

对网络流量的分析可以从多个维度展开。首先是流量的大小和趋势分析。通过监测一段时间内的网络流量总量以及其增长或下降的趋势，我们可以了解网络的使用情况是否符合预期。如果流量出现异常的增长或下降，可能意味着存在网络故障、新的应用推广或用户行为的重大变化。 其次是流量的来源和目的地分析。了解流量是从哪些 IP 地址或网络区域发起，以及流向哪些目标地址或网络区域，有助于发现潜在的安全威胁，比如来自可疑 IP 地址的大量流量访问，或者关键服务器接收到异常的流量请求。

另外，协议分析也是网络流量分析的重要组成部分。不同的网络应用使用不同的协议，如 HTTP 用于网页浏览，FTP 用于文件传输，SMTP 用于邮件发送等。通过分析各种协议在网络流量中的占比，可以了解不同应用的使用频率和资源消耗情况，从而为优化网络资源分配提供依据。

在网络流量分析中，还需要关注流量的时间分布特征。例如，某些应用在特定的时间段内可能会产生大量流量，如在线视频在晚上的流量通常会高于白天。这种时间分布特征对于网络带宽的规划和管理非常重要，以确保在高峰时段能够满足用户的需求，同时避免在低谷时段造成资源的浪费。