Institut für Kommunikationsnetze und Rechnersysteme - Universität ...

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Anpassung der Senderate an den aktuellen Netzzustand vornimmt und damit die Verkehrscharakteristik
nachhaltig verändert.
• Das für die Leistungsbewertung relevante Systemverhalten ist als zunehmend komplex einzustufen,
insbesondere wenn es um die Untersuchung von Verkehrsmanagement-Mechanismen
geht. Dies gilt auch im Hinblick auf die in dieser Arbeit betrachteten
Puffermanagement- und Scheduling-Mechanismen, die sich durch eine Vielzahl von Parametern
und Optionen auszeichnen. Das Problem der Systemkomplexität verschärft sich
weiter, wenn anstelle einzelner Netzknoten ein komplettes Netz betrachtet wird, um Endezu-Ende-Leistungsmaße
zu bestimmen.
Die beiden genannten Punkte stellen allerdings auch in Bezug auf eine simulative Betrachtung
eine nicht zu unterschätzende Herausforderung dar. Langzeitabhängigkeiten haben negative
Auswirkungen in Bezug auf die statistische Aussagesicherheit. Zunächst gilt, dass in Abhängigkeit
vom Hurst-Parameter H als Maß für den Grad der Selbstähnlichkeit sehr viel länger
simuliert werden muss als in einem Szenario mit nicht selbstähnlichem Verkehr. Wird die gängige
Teiltestmethode (batch means) [171] angewandt, die auch der in dieser Arbeit eingesetzten
Simulationsumgebung [34] zugrunde liegt, und will man z. B. die Standardabweichung der
Teiltestergebnisse um den Faktor 10 reduzieren, muss im Fall von Verkehr ohne Langzeitabhängigkeiten
die Simulationsdauer um den Faktor 100 verlängert werden. Liegt hingegen
selbstähnlicher Verkehr vor, ist eine Verlängerung der Simulationsdauer um den Faktor
10 1 1 H
⁄ ( – ) (bei stark selbstähnlichem Verkehr mit H = 0.9 also um den Faktor 10 10 ) erforderlich,
um eine entsprechende Verringerung der Standardabweichung zu erreichen.
Erschwerend kommt hinzu, dass im Fall von selbstähnlichem Verkehr durch die verhältnismäßig
starke Korrelation der Teiltests eine wesentliche Voraussetzung für den Einsatz des im
Zusammenhang mit der Teiltestmethode üblichen statistischen Verfahrens zur Angabe von
Vertrauensintervallen, welches auf der Anwendung der Student-t-Verteilung beruht, nicht
erfüllt ist. Wendet man dieses Verfahren trotzdem an, erhält man zu kleine Vertrauensintervalle.
In vielen Forschungsbeiträgen, die sich mit Leistungsuntersuchungen in IP-Netzen beschäftigen,
ist zu beobachten, dass die durch die Selbstähnlichkeit induzierten Probleme umgangen
werden, indem auf stationäre Simulationen verzichtet wird und statt dessen die gemessenen
Werte über der Simulationszeit aufgetragen werden. Während solche Traces durchaus ihre
Berechtigung haben, wenn es um die Untersuchung von transientem oder Kurzzeitverhalten
geht, wird dadurch die Ableitung von allgemeingültigen Aussagen über das langfristige Verhalten
meist nur erschwert.
Auch die große Komplexität des untersuchten Systems, wie sie bei der Leistungsbewertung im
Kontext IP-basierter Netze vorherrscht, wirkt sich auf die Methode der Simulation aus. So
kommt man z. B. nicht umhin, gewisse Teile des TCP-Protokolls nachzuimplementieren, will