网络流量模拟

网络流量模拟是电信工程中用于测量通信网络效率的过程。

电信系统是复杂的现实世界系统，包含许多不同的组件，这些组件以复杂的相互关系进行交互。此类系统的分析可能变得极其困难：建模技术倾向于分析每个组件而不是组件之间的关系。模拟是一种可用于模拟大型复杂随机系统以进行预测或性能测量的方法。这是最常用的定量建模技术。

选择仿真作为建模工具通常是因为它的限制较少。其他建模技术可能会对过程施加实质性的数学限制，并且还需要做出多个内在假设。

网络流量模拟通常遵循以下四个步骤：

• 将系统建模为动态随机（即随机）过程
• 生成这个随机过程的实现
• 模拟数据的测量
• 输出数据分析

通常有两种模拟用于模拟电信网络，即。离散和连续模拟。离散模拟也称为离散事件模拟，是基于事件的动态随机系统。换句话说，系统包含许多状态，并使用一组变量建模。如果变量的值发生变化，则代表一个事件，并反映在系统状态的变化中。由于系统是动态的，它在不断变化，并且因为它是随机的，所以系统中存在随机性因素。使用包含影响系统的所有变量的状态方程来表示离散模拟。

连续模拟也包含状态变量；然而，这些会随着时间不断变化。连续模拟通常使用微分方程建模，微分方程根据时间跟踪系统状态。

• 正常分析技术使用广泛的数学模型，这些模型需要对模型进行假设和限制。这会导致输出数据出现可避免的不准确。模拟避免对系统施加限制，并考虑随机过程；事实上，在某些情况下，仿真是xxx适用的实用建模技术；
• 分析师可以详细研究组件之间的关系，并可以在必须在现实世界中实施结果之前模拟多个设计选项的预期结果。
• 可以轻松地比较替代设计以选择最佳系统。
• 开发模拟的实际过程本身可以提供对网络内部工作的有价值的见解，而这些见解又可以在以后的阶段使用。

• 准确的仿真模型开发需要大量资源。
• 模拟结果与模​​型一样好，因此仍然只是估计/预测结果。
• 由于模型通常是使用有限数量的变量开发的，因此只能在涉及少数替代方案的情况下执行优化。
• 模拟需要大量资金来构建，而且制作成本非常高

模拟模型是从一组取自随机系统的数据中生成的。有必要通过拟合统计分布然后检验这种拟合的显着性来检查数据在统计上是否有效。此外，与任何建模过程一样，必须检查输入数据的准确性并去除任何异常值。

模拟完成后，需要对数据进行分析。模拟的输出数据只会产生对现实世界事件的可能估计。提高输出数据准确性的方法包括：重复执行模拟并比较结果，将事件分成批次并单独处理，并检查在相邻时间段进行的模拟结果“连接”以产生系统的连贯整体视图.

由于大多数系统都涉及随机过程，因此模拟经常使用随机数生成器来创建近似于现实世界事件随机性质的输入数据。计算机生成的在最严格的意义上通常不是随机的，因为它们是使用一组方程计算的。这样的数字被称为伪随机数。在使用伪随机数时，分析师必须确保检查数字的真正随机性。如果发现数字没有以足够随机的方式表现，则必须找到另一种生成技术。用于模拟的随机数由随机数生成器创建。