Модели трафика мобильных приложений

Информационные комплексы и системы
УДК 621.397
Модели трафика мобильных приложений
С.П. Ботуз
Рассмотрены мобильные приложения и соответствующие им модели трафика, модифицированные для использования в
проектировании трафика в сотовых радиосетях пакетной передачи; особое внимание уделено часто используемым приложениям, таким как электронная почта, WWW, WAP, FTP.
Mobile applications are considered and corresponding to them models of traffic modified for designing of traffic in packet switching
cellular radio network; special attention is paid to high-usage applications such as e-mail, WWW, WAP, FTP.
В следствие развития стандарта глобальной
системы мобильной связи (GSM) для цифровых
сотовых радиосетей в конце 1980-х годов возник
новый массовый рынок с несколькими миллионами абонентов во всех странах мира. В настоящее
время происходит технологическое развитие GSM:
разработаны и стандартизированы новые услуги и
приложения. Хотя главное применение GSM – мобильная телефония, мобильные услуги данных
становятся все более популярными. Параллельно с
эволюцией GSM развиваются и информационные
приложения, предоставляемые пользователям мобильной связи.
На первой фазе эволюции GSM, когда доступны услуги CSD и GPRS, будут доминировать
приложения, основанные на WAP, которые работают в смартфонах и карманных компьютерах.
Начиная с 2001 г. стали внедряться услуги с
коммутацией пакетов, основанные на General
Packet Radio Service (GPRS), благодаря чему, сегодня на рынке предлагаются мобильные приложения данных с пиковыми скоростями вплоть до 117
кбит/с и скоростью передачи данных у обычного
пользователя до 25 – 64 кбит/с. Чтобы реализовать
большие скорости передачи, European Telecommunications Standards Institute (ETSI) разработал стандарт Enhanced Data rates for GSM Evolution
(EDGE). Относящаяся к пакетам часть Enhanced
General Packet Radio Service (EGPRS) предлагает
максимальную битовую скорость до 384 кбит/с
включительно и скорость передачи данных типичного пользователя 40–100 кбит/с, которая достигается посредством модификации модуляции, кодирования и промежуточных схем доступа.
По мере оптимизации GPRS, внедрения технологии EDGE и соответствующих услуг пакетной
передачи усовершенствованного GPRS (EGPRS)
будет возрастать популярность передачи видео- и
аудиоприложений.
Рассмотрим различные мобильные приложения и представим соответствующие им модели
трафика, которые основаны на хорошо известных
в моделях, модифицированных для использования
в проектировании трафика сотовых радиосетей
пакетной передачи. Особое внимание уделим таким часто используемым приложениям, как
WWW, электронная почта, FTP, WAP.
WWW-приложения
Internet представляет собой самую большую
существующую глобальную сеть (WAN), предлагающую широкий спектр информационных ресурсов в форме технических документов, информации о продуктах, программном обеспечении,
рисунков, аудио- и видеоисточников и служб
электронной коммерции. Популярность использования этих ресурсов среди многочисленных групп
пользователей
стимулировалась
внедрением
WWW. В WWW действуют глобальные соглашения об используемых наименованиях, протоколах
и форматах объектов. Объект может быть текстовым файлом, аудиоисточником, файлом изображения или даже кодом программы, который может
интерпретироваться и запускаться на машине
пользователя (Java-апплеты). Графические интерфейсы пользователя (GUI – от англ. Graphical User
Interface), так называемые WWW-браузеры, позволяют пользователю перемещаться по WWW и
передавать и отображать WWW-объекты. Помимо
использования WWW в качестве общедоступного
Internet, концепция WWW находит все большее
примение в корпоративных сетях. С внедрением
таких локальных сетей ожидается реализация высокой прозрачности процессов компании, простота использования корпоративных баз данных, а
также оптимальное взаимодействие с клиентами.
WWW-браузер отображает WWW-страницы
(рис. 1), которые состоят из одного или нескольких WWW-объектов (текст и изображения).
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т.3, 2007г.
1
Информационные комплексы и системы
vdfgxcvs
dfg xcvsd
fgz xcvsdf
zxc vsdfzx
vdfgxcvs
dfgxcvsd
fgz xcvsdf
zxc vsdfzx
cvsdgz xcvsdfgd
thsvxcvb sg hzvxcvb
sfscvfsdfvb
ccvbncvbncv
ndfmcvbnx cvghuk
hjvbndghjndfg hndghjdf
ghdn
cvsdgz xcvsdfgd
thsvxcvbsg hzvxcvb
sfscvfsdfvb
ccvbncvbncv
ndfmcvbnx cvghuk
hjvbndghjndfghnd ghjdf
ghdn
Страница 1
Страница n
Картина
Объект 1
Ссылки
Текст
t объект
Объект 2
Страница 2
Объект m
размер m
Рис. 1. Структура WWW-страницы
Внутри одной страницы могут быть определены
ссылки, которые содержат идентификатор WWWресурса – URL (от англ. Unified Resource Locator).
Когда пользователь выбирает ссылку, отображается новый объект или страница. Путем непосредственного ввода URL в текстовое поле WWWбраузера пользователь может выбрать определенную страницу или объект. Каждый объект в WWW
имеет уникальный URL.
WWW-страница описывается на языке
HTML. В HTML-файле хранится ее представление
и ссылки содержимых объектов. HTML-страница
также может содержать текст, который отображается в определенных местах страницы. HTMLстраница сама по себе является WWW-объектом,
которая анализируется браузером. Кроме того,
WWW-объекты включаются в HTML-файл как составные части запрашиваемой и передаваемой
страницы.
Для WWW характерна клиент-серверная архитектура. WWW-браузер представляет собой
клиента, который
посылает запросы WWWсерверу, запрашивая передачу WWW-объектов,
хранящихся на этом сервере. Соединение между
клиентом и сервером контролируется прикладным
протоколом HTTP, использующим протокол
управления передачей (TCP) из конца в конец. В
первоначальной версии HTTP клиент передавал
запрос для каждого объекта сервера, и новое TCP2
соединение устанавливалось для каждого запрашиваемого объекта. Запрос содержит URL объекта, параметры форматов данных и параметры контроля доступа. Сервер обрабатывает этот запрос и
пересылает запрашиваемый объект клиенту. Затем
TCP-соединение разрывается. В новых версиях
HTTP (например, в HTTP версии 1.1) TCPсоединение может использоваться последующими
объектами (постоянные TCP-соединения) и несколько TCP-соединений могут быть установлены
параллельно, для конвейерной передачи нескольких различных объектов (конвейерные
TCPсоединения). Рис. 2 отображает последовательность WWW-сессий.
Адаптированная мозаичная модель WWW.
Упомянутые выше WWW-сессии складываются из
запросов набора страниц. Эти страницы состоят из
множества объектов определенных размеров. Другим характерным параметром является задержка
между страницами, которая зависит от поведения
пользователя при перемещении по Web. В табл. 1
приведен обзор параметров мозаичного WWWтрафика. Малое число объектов на странице
(2,5 объекта) и малые размеры объектов (3700
байт) были адаптированы на основе ETSI.
Характеристики трафика WWW-модели иллюстрируются функциями распределения размеров объектов. На рис. 3 показаны гистограммы
размеров объектов и продолжительности сессий.
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
Информационные комплексы и системы
t сеанса
WWW_активная стадия
WWW_активная стадия
www_пустой
t
Веб-страница
2
Веб-страница 1
HTTP-вкл.
UL TCP
Получение
запроса
Веб-страница
n
HTTP-выкл.
t
Получение
запроса
Получение
запроса
t
DL TCP
Объект 1
Объект 2
Объект m
Объект 1
t
t чтения
Рис. 2. Последовательность и параметры WWW-сеанса
Таблица 1. Параметры модели приспособленного мозаичного WWW-трафика
Параметры WWW
Страницы за сеанс
Интервалы между страницами, с
Объекты в странице
Размер объекта, байт
Распределение
Геометрическое
Отрицательное экспоненциальное
Геометрическое
Эрланга
Среднее
5,0
12,0
2,5
3700
Дисперсия
20,0
144,0
3,75
4,67 · 109
140
120
500
Число событий
Число событий
р
600
400
300
200
80
60
40
100
0
100
20
0
500
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Байт
0
0
50
100
150
200
250
300
Время, с
а)
б)
Рис. 3. Характеристики трафика WWW: а – размер объекта; б – длительность сеанса
Они получены в ходе стохастических имитаций
моделей трафика через стек TCP/IP и модель узкополосного канала для передачи генерируемых
TCP-пакетов с фиксированной скоростью передачи в 89,6 кбит/с (типичная скорость для пользователя EDGE/UMTS), задержкой IP-пакета в 10 мс и
без потерь в Internet.
Поведенческая модель для Web-трафика.
Поведенческая модель [1] является образцом для
перемещений по сети, выполняемых с персональ-
ных компьютеров (PC), подсоединенных к Internet.
Эта модель характеризуется большими размерами
объектов и WWW-страниц по сравнению с мозаичной моделью. Так как производительность мобильных сетей на первых шагах эволюции GSM
меньше, чем у сетей фиксированного доступа, модель менее пригодна для проектирования GPRSтрафика. Подобная модель трафика является
On/Off-моделью с чередующимися фазами генерации пакетов и ожидания (рис. 4).
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
3
Информационные комплексы и системы
Приложения электронной почты
Электронная почта передается в
“фаза вкл.”
“фаза выкл.”
Internet при помощи простого протокола
передачи почты (SMTP), почтового
Внутренний
протокола отделения версии 3 (POP3) и
TCP 4
Время чтения
объект
протокола доступа к Internet-сообщениям
Внутренний Внутренний
TCP 3
объект
объект
(IMAP) для загрузки электронной почты.
Внутренний
TCP 2
объект
В то время как локальные системы
Внутренний
Основной
TCP 1
Основной объект
доставки почты, например, в локальных
объект
объект
t
сетях (LAN), зачастую основываются на
SMTP,
часто бывает невозможным
Рис. 4. Модель поведения
продолжительное
время
удерживать
клиента электронной почты в постоянной связи с
On-фаза начинается после успешного приема
Internet. Поэтому широко используются протокозапроса. В течение этой фазы запрашиваются
лы POP3 и IMAP для загрузки электронной почты
объекты WWW-страницы. Off-фаза представляет
из службы электронной почты (рис. 5). Эти протособой период простоя после принятия всех объекколы используются для допуска к терминалу при
тов. Таким образом, On- и Off-фазы – это времена
получении письма, которое хранится на сервере
загрузки и чтения страницы соответственно.
(так называемый принцип буферизации). TCP исВ течение On-фразы объекты страницы запользуется для передачи электронной почты как
гружаются. Рассмотрим два типа объектов: основпротокол передачи «точка-точка».
ной объект, содержащий HTML-код документа и
Маршрутизатор почты
встраиваемые объекты, такие как объекты ссылки,
рисунки или Java-апплеты. Чтобы принять все
встраиваемые объекты, современные браузеры отИНТЕРНЕТ
крывают
несколько
параллельных
TCPПосредство
соединений после успешной загрузки основного
м SMTP
Посредство
Отправитель Посредство
Получатель
м POP3
объекта.
м SMTP
Чтобы получить все встроенные объекты, современные браузеры после успешного извлечения
Шлюз почты
Шлюз почты
главного объекта параллельно открывают неРис. 5. SMTP и POP3 для передачи электронной почты
сколько TCP-соединений.
В табл. 2 приведены случайные переменные,
Модель трафика электронной почты. Поиспользуемые моделью выбора для описания разскольку загружаемый размер электронной почты
меров объекта, числа встроенных объектов и прона мобильное устройство является критическим
должительности времени просмотра.
параметром для проектирования трафика сотовых
Величина данных S, сгенерированных в тесетей пакетной передачи, может применяться мочение On-фазы, задается уравнением
дель трафика, определяющая размер электронной
n Inline
почты. Предлагаемая модель электронной почты
S = s M ain +
s Inline, i
описывает нагрузку, возникающую при передаче
(1)
i=0
сообщений пользователя. Единственным параметром является размер электронной почты, который
и является комбинацией трех случайных переменохарактеризован двумя логарифмически-нормальных. Случайная переменная S представляет собой
ными распределениями плюс дополнительная
полезную нагрузку, которая будет передана
фиксированная добавка в 300 байт (табл. 3).
HTTP-протоколом.
WWW_активность
WWW_молчание
WWW_активно сть
t
∑
Таблица 2. Параметры модели WWW-трафика
Параметр WWW
Время просмотра, с
Число встроенных объектов на странице
Размер главного объекта, кбайт
Размер встроенных объектов, кбайт
4
Распределение
Вейбулла
Гамма
Логарифмически-нормальное
Логарифмически-нормальное
Среднее
39,5
5,55
10
7,7
Дисперсия
8,57 · 103
130,0
625,0
1,59 · 104
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
Информационные комплексы и системы
Таблица 3. Параметры модели трафика электронной почты
Параметры электронной почты
Размер электронной почты (менее
80 %), байт
Размер электронной почты (больше
20 %), байт
Основная доля, байт
Распределение
Логарифмически-нормальное
Преобразованное нормальное
Логарифмически-нормальное
Преобразованное нормальное
Постоянное
Базовая добавка была принята с целью учета
постоянных расходов. Максимальный размер
электронной почты установлен 100 кбайт.
На рис. 6 представлены гистограммы для менее чем 80% небольших электронных писем и для
полного диапазона размеров электронной почты.
Можно наблюдать два различных класса электронных писем. Размер текстовых электронных
писем начинается с 300 байт. Это установленный
размер, необходимый для информации заголовка.
Граница между функциями распределения этих
двух классов электронных писем равна 2 кбайт
согласно [2].
1200
Число событий
Число событий
Приложения передачи файлов.
Протокол передачи файлов (FTP) был разработан, чтобы обеспечить безопасную и эффективную передачу файлов между двумя компьютерами. Специфические системные особенности, подобные файловой структуре компьютерных систем, вовлеченных в передачу, были преодолены
этим стандартом. Термин «FTP» обычно употребляется и для протокола, и для прикладной программы передачи файлов. FTP – прикладной протокол, который использует TСP как транспортный
уровень. Системы, поддерживающие связь по FTP,
строят отношения клиент-сервер. Система называется FTP-клиентом, когда делаются запросы к другой системе или FTP-серверу на передачу файлов.
Указанный файл тогда передается между клиентом и сервером.
FTP использует две связи между клиентом и
1000
800
600
Среднее значение
1700
10,0
16000
9,5
300
Дисперсия
5,5 · 106
2,13
71,3 · 109
12,8
0
сервером, которые называются FTP-управлением
и FTP-данными (рис. 7). FTP-управление применяется для связи и передачи команд, управляемых
интерпретатором протокола (PI). Примеры команд: dir – для просмотра директории; put и get –
для передачи файлов между клиентом и сервером.
Только одно соединение управления используется
в течение FTP-сессии, в то время как для каждого
переданного объекта используется отдельное соединение данных, управляемое процессом передачи данных (DTP – от англ. Data Transfer Process).
Объектом может быть файл или, например, листинг директории.
Значение FTP уменьшается при широком
распространении HTTP-загрузки и присоединении
электронной почты. В частности, в беспроводных
сетях, ожидается уменьшение использования FTP.
Модель трафика FTP. Модель FTP представляет собой однонаправленную передачу данных. Она описывает передачу файла от FTPсервера к FTP-клиенту. Исследования основаны на
обширных измерениях WAN [2]. Более 95 % измеренных FTP-связей выполнили команду get. Так
как нисходящий канал является «узким местом» в
сотовых
сетях,
поддерживающих
Internetприложения, которые являются асимметричными
по своей природе, достаточно рассмотреть только
передачу данных от сервера к клиенту. Трафик,
генерированный соединениями FTP-управления,
не рассматривается.
Параметрами, описывающими сеанс FTP, яв1200
1000
800
600
400
400
200
200
0
0
0
2000
4000
6000
8000
10000
0
20000
40000
а)
Рис. 6. Размер электронной почты: а – увеличенный масштаб; б – полный диапазон
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
60000
80000
100000
Размер e-mail, байт
Размер e-mail, байт
б)
5
Информационные комплексы и системы
Рис. 7. FTP-данные и связь управления
ляются общий объем данных за сеанс, размер каждого переданного объекта и интервал между передачами двумя объектов.
Объем данных за сеанс характеризует длительность сеанса. Логарифмически-нормальное
распределение было предложено для общего объема данных за сессию и для размера объектов. Заданное число объектов включает в себя как передачи файлов, так и листинги директорий. Чтобы
описать интервал между двумя передачами объекта, может использоваться модель, созданная в [2].
Интервалы между двумя объектами должны соответствовать log10-нормальному распределению.
Все параметры, средние и девиации функций распределения, а также преобразованные средние величины и их девиации представлены в табл. 4.
Приложения на основе WAP
WAP-спецификации, применяемые в современных мобильных терминалах, включая WAP
1.2.1, направлены на оптимизацию работы в сетях
2G. Поэтому WAP 1.2.1 определяет четкую технологию, включающую в себя представление протоколов и их содержимое. WAP-набор спецификаций, который определяет архитектуру структуры,
содержит оптимизированные протоколы (например, WDP, WTP, WSP), представление содержимого на основе компактного расширяемого языка
разметки XML, беспроводной язык разметки
(WML), двоичный расширяемый язык разметки
WAP (WBXML)) и другие специфические мобильные особенности, подобно приложениям беспроводной телефонии (WTA) [3.4].
WAP-релиз 1.x. С целью оптимизированной
работы в 2G-сетях был доработан WAP, поскольку
расширяющиеся графические услуги сети не мог-
ли быть доставлены и показаны клиентам, например на мобильных телефонах GSM, и IP не мог
применяться в некоторых средах, например, WAP
через услуги коротких сообщений (SMS) или неструктурированных дополнительных услуг данных (USSD). Из-за оптимизации и различных протоколов невозможно было запускать WAPсоединения «точка-точка» с обычными Internetсайтами. Вместо этого должен использоваться
шлюз WAP. Основная услуга, которую обеспечивает шлюз WAP, – функция смены протокола между WAP- и Internet-стеками. В дополнение к этой
стандартизованной функциональности многие поставщики шлюзов предоставляют ряд дополнительных услуг, которые применимы, например,
для персонификации.
Архитектура протокола WAP (рис. 8) включает в себя следующие компоненты:
беспроводная среда приложений (WAE): с
WAE обеспечивается среда для развития и выполнения услуг; основной компонент WAE – микробраузер, который предоставляет соответствующее
содержание WML;
Рис. 8. Архитектура протокола WAP
беспроводной протокол сеанса (WSP): протокол уровня сеанса WSP содействует методам,
оперирующим сеансовым контекстом; таким образом, осуществляется связь между клиентом и сервером;
беспроводной протокол транзакций q (WTP):
протокол уровня транзакций WTP обеспечивает
связь без установления и с установлением логиче-
Таблица 4. Параметры модели движения FTP
Параметры FTP
Общая сумма данных, байт
Количество данных в файле,
байт
Интервал между связями, с
6
Распределение
Логарифмически-нормальное
Преобразованное нормальное
Логарифмически-нормальное
Преобразованное нормальное
Логарифмически-нормальное
Преобразованное нормальное
Среднее
32542
15,0
3000
11,55
4
0,57
Дисперсия
9661
1,9 · 10-5
1000
2,31 · 10-4
2.54
0,028
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
Информационные комплексы и системы
ского соединения; WTP класса 2 представляет собой связь "клиент – сервер" с подтверждениями,
которая обычно используется для большей части
WAP-трафика;
защита беспроводного уровня передачи
(WTLS): WTLS – дополнительная функция, которая работает подобно протоколу безопасных сокетов (SSL) или протоколу защиты транспортного
уровня (TLS) в Internet; WTLS обеспечивает установление подлинности и секретность для
используемой связи;
беспроводной протокол дейтаграммы (WDP):
WDP транспортного уровня является уровнем
адаптации между WAP и используемым переносчиком. В случае IP, как сетевого уровня, UDP используется вместо WDP.
При сравнении с известными протоколами
Internet, такими как TCP и HTTP, WAP-протоколы
отличаются от них следующими аспектами.
Протоколы WDP или UDP обеспечивают
только доставку дейтаграмм без подтверждений.
Для сервисов, которые работают без установления
логического соединения, эта технология освобождает их от служебной информации и задержек.
Один из примеров – транзакция WTP класса 0.
Корректная доставка и повторные передачи
обеспечиваются отдельным транспортным уровнем. Он выполняет эти функции, только если они
запрошены услугами более высоких уровней
(WTP класса 1 или 2).
WAP работает методом транзакций. Количество данных, которые могут быть переданы одной
транзакцией по умолчанию, равно 1400 байтам.
Это осуществляется при установке времени сеанса WSP. Если используются WTP-сегментация и
повторная сборка, количество данных в транзакции ограничено договорным размером SDU.
WSP осуществляет все особенности HTTP 1.1
и увеличивает их двоичным кодом, стремясь к
большей эффективности.
WAP-релиз 2.0. В спецификации WAP 2.0
[6,7] некоторые существующие WAP-протоколы
были
дополнены
новыми
возможностями.
WAP 2.0 конверсируется с широко используемыми протоколами Internet, такими как TCP и HTTP.
Включение беспроводных профилей TCP
(WP-TCP) в WAP-архитектуру версии 2.0 мотивировалось внедрением беспроводных сетей с более
высокими скоростями передачи данных (например, GPRS, EGPRS и UMTS). Преимущество TCP
– его способность передавать большие объемы
данных, сквозная безопасность (использование
протокола защиты транспортного уровня (TLS)) и
конвергенция с протоколами IETF. WP-TCP оптимизирован для беспроводных систем связи, но
может использоваться со стандартными реализациями TCP (рис. 9).
Кроме того, WAP 2.0 не требует WAPпрокси, так как связь между клиентом и сервером
может проводиться с использованием HTTP 1.1.
Однако внедрение WAP-прокси может оптимизировать процесс соединения и открывает возможности для дополнительных услуг, таких как местоположение, секретность и другие, на основе
существующих. Также WAP-прокси необходим
для обеспечения функциональности оперативной
доставки информации (Push).
Реализации беспроводного профиля TCP
(WP-TCP) могут также использоваться для сквозных соединений без промежуточных узлов. Таким
образом, WP-TCP должен поддерживать оба режима работы: разветвленную и сквозную TCP.
Выбор режима TCP зависит от таких факторов,
как текущие возможности, точки доступа приложения или сети. Требования для реализации
WP-TCP описываются подробно в [8].
Услуги обмена мультимедийными сообщениями. Такие услуги обмена мультимедийными
сообщениями (MMS – от англ. Multimedia Messaging Service) предназначены для обмена между або-
а)
б)
Рис. 9. Беспроводная профилированная TCP: а – с WAP-модулем; б – без WAP-модуля доступа
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
7
Информационные комплексы и системы
нентами, изображениями, фотографиями в комбинации с голосом или текстом. Это подразумевает
как посылку, так и получение подобных сообщений устройствами клиента: традиционная электронная почта, доступная в Internet, и беспроводные системы обмена сообщениями, например,
системы типа пейджеров или SMS. Эти услуги являются примером использования "загрузки и пересылки" [5].
MMS-уведомления сообщают MS (Mobile Station) о полученном сообщении, которое состоит
только из заголовков MMS. Цель уведомления состоит в том, чтобы позволить клиенту непосредственно выбирать мультимедийное сообщение из
позиции, указанной в уведомлении. Клиент извлекает сообщения, посылая WSP/HTTP-запрос на
сервер MMS, содержащий URL полученного сообщения. Ответ на запрос содержит заголовки и
содержимое поступившего сообщения.
MMS-представление сделано путем расстановки, разметки, упорядочения и синхронизации
мультимедийных объектов на экране терминала и
других устройствах, например, динамика. С помощью MMS-представления отправитель мультимедийного сообщения имеет возможность организовать содержание мультимедиа в выразительном
порядке и указать, как объекты мультимедиа
представлены в приемном терминале.
Имеются различные альтернативы для языка
представлений. Наиболее распространены язык
разметки для беспроводной связи (WML – от англ.
Wireless Markup Language) и синхронизированный
язык интеграции мультимедиа (SMIL – от англ.
Synchronised Multimedia Integration Language) [9].
В то время как WML-представление для обмена
мультимедийными сообщениями предлагает те же
возможности упорядочения и позиционирования
для приложений просмотра, SMIL обеспечивает
дополнительные возможности, такие как, например, синхронизация объектов мультимедиа, а также анимация. SMIL – простой язык на основе
XML, который состоит из набора модулей, определяющих семантику и синтаксис для некоторых
областей функциональных возможностей. Примеры этих модулей – модуль размещения, модуль
времени и синхронизации и модуль анимации.
Информация о языке представления MMS передается в том же сообщении, которое несет объект мультимедиа. Таким образом, сообщение
мультимедиа – компактный пакет объектов мультимедиа и дополнительной информации представления.
8
Поскольку несколько компонентов MMS соответствуют различным приложениям, подобно
электронной почте или просмотру WWW, существующие модели трафика могут применяться для
модели MMS-трафика. Типичные размеры первых
мультимедиа сообщений – 20 кбайт, а максимальный размер из-за ограничений памяти, как ожидается, будет равен 100 кбайт.
Модель трафика WAP. Модель движения
WAP 1.2.1 была разработана и применялась в
[10,11]. Параметры были получены от измерений,
выполненных в шлюзе WAP в тестовой работе.
Основные характеристики модели имеют очень
маленькие размеры пакетов (511 байт), аппроксимируются логарифмически нормальным распределением.
Сеанс WAP состоит из нескольких запросов к
деку, выполненных пользователем. Диаграмма последовательности сессии изображена на рис. 10.
Сеансы WAP описываются запросами числа
дек n, размерами пакетов восходящих (x) и нисходящих (y) соединений, временем чтения абонента
до запроса следующей деки, (tчтения), а также временем отклика сети, (tотклика).
Последний показатель не определен пользователем. Этот параметр полностью зависит от основной сети.
Количество дек смоделировано геометрическим распределением, время чтения – отрицательным экспоненциальным распределением и размер
пакета – усеченным log10-нормальным распределением. Модель сеанса может рассматриваться в
качестве основной для сеансов WAP, параметры
зависят от содержания. Параметры, принятые
здесь, типичны для WAP-приложений. Так как
приложения изменятся в течение следующих лет,
Рис. 10. Диаграмма последовательности и важные
параметры WAP-сессии
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
Информационные комплексы и системы
параметры модели тоже будут меняться вместе с
будущими модернизациями. Новые WAP-размеры
– приблизительно 1 кбайт для монохромных дек и
3 кбайт для цветных дек.
Таким образом, рассмотрены статистические
характеристики наиболее важных мобильных приложений: WWW-трафик, параметры трафика электронной почты SMTP и POP3, а также e-mail сообщений: FTP и HTTP. Проведен анализ характеристик приложений на основе WAP.
ЛИТЕРАТУРА
1. Choi H. K., Limb J. O. A Behavioral Model of Web Traffic. In Proceedings of the 7th International Conference
on Network Protocols (ICNP 99), Ontario, Canada, October 1999. Cited on pp. 64, 132.
2. Paxson V. Empirically-Derived Analytic Models of
Wide-Area TCP Connections. IEEE/ACM Transactions
on Networking, Vol. 2, No. 4, pp. 316–336, August
1994. Cited on pp. 66, 67, 68.
3. Wireless Application Protocol Forum. Wireless Application Protocol – Wireless Application Environment
Overview. Technical Report, 1999. Cited on pp. 61, 68.
4. Wireless Application Protocol Forum. Wireless Application Protocol Architecture Specifi-cation. Technical Report, 1999b. Cited on p. 68.
5. Wireless Application Protocol Forum. Wireless
Application Protocol – Multimedia Messaging Service
Architecture Overview Specification, Version 25.
Technical Report, 2001a. Cited on p. 71.
6. Wireless Application Protocol Forum. Wireless
Application Protocol - WAP 2.0 Technical White Paper.
Technical Report, 2001b. Cited on p. 70.
7. Wireless Application Protocol Forum. Wireless
Application Protocol 2.0 - Wireless Application
Protocol Architecture Specification. Technical Report,
2001c. Cited on pp. 61, 70.
8. Wireless Application Protocol Forum. Wireless Profiled
TCP. Technical Report WAP-225-TCP-200103331-a,
WAP Forum, March 2001d. Cited on p. 70.
9. W3C. Synchronized Multimedia Integration Language
(SMIL) Boston Specification. Working Draft SMIL 2.0,
September 2001. Cited on p. 71.
10. Stuckmann P., Muller F. Quality of Service Management in GPRS Networks. In Proc. Of the IEEE
International Conference on Networking (ICN ’01),
LNCS 2093, Vol. 1, pp. 276–285, July 2001. Cited on
pp. 47, 51, 90.
11. Stuckmann P., Paul O. Dimensioning GSM/GPRS Networks for Circuit- and Packet-Switched Services. In
Proceedings of the 10th Symposium on Wireless
Personal Multimedia Communications, ISBN 87988568-0-4, pp. 597–602, Aalborg, Denmark,
September 2001. Cited on p. 163.
Электротехнические и информационные комплексы и системы № 4, т. 3, 2007 г.
Поступила 28.11.2007г.
9