论文研究-多业务共享余额的分配粒度自适应控制算法.pdf

所需积分/C币:9 2019-09-11 06:55:56 560KB .PDF
收藏 收藏
举报

针对在线计费系统中,并发多业务共享账户余额的分配问题,提出一种分配粒度自适应控制算法。该算法对用户共享账户余额及系统负载分别设计不同门限,由用户业务会话时长分布参数确定余额门限,并根据当前账户余额及系统负载所处范围,采用不同的余额分配控制粒度。实验分析了算法中关键参数对算法性能的影响;对比结果表明,该算法相对其他算法能够在不提高拒绝概率的情况下,减少了业务控制网元与计费系统间的平均交互次数。
董元元,倪宏,邓浩江,等:多业务共享余额的分配粒庋自适应控制算法2011,47(19) 下限可由OCS系统能力确定。 本算法克服了PCD&PCR算法及区间频数分配法未考虑 为了获得业务i的余额上限和下限,首先分析用户业务会用户业务会话时长分布且较为机械地业务资源量分配方法, 话时长对业务资源量的需求关系,如表1为延伸型指数分布形充分考虑了当前共享账户余额及系统负载,能够在不同情况 状参数c取不同值时满足概率p所需业务量与平均业务量之下控制余额的分配粒度在平均交互次数和拒绝概率两个因素 间的比值,其中B表示以概率ρ满足业务请求所需的资源量,之间取得更好的权衡。而且,该算法在业务资源请求中,只需 其值等于以概率P完成该次业务会话的对应时长与单位会话进行较为简单的数值计算,具有O(1)的算法复杂度。 时长所需资源量的积。c越小,满足概率p所需的业务资源量 相对于平均业务量的比值越大,需要越多的资源。为此余额3实验结果与分析 上下限定义为:BuL=min(B5%,aB50),BL=B·B0,其中BUu 实验过程采用离散事件仿真方式,从两个方面对提出的 中取最小值是当95%满足概率所需的业务资源量比平均所需算法进行验证和分析,一方面分析门限的比例系数及业务请 资源量不大时,则可采用95%满足概率所需的业务资源量,而求到达时间间隔对算法的影响;另一方面对PCD&PCR算法 95%满足概率所需的业务资源量比平均所需资源量过大时,则区问频数分配法,及本文算法进行对比分析。实验条件为:用 截取部分资源量。其中、β为比例系数,根据经验值户数10000用两种并发业务进行验证,用户业务会话时长 29≤40.5≤5/≤1,实验中具体分析比例系数对算法优劣的均满足延伸型指数分布,参数x对算法影响不大均取10,第 影响。 个业务的形状参数c1在[0.,1.5]之间变化,第二个业务的 表1满足概率所需业务量与 形状参数c2固定取1,两种业务资源量的价格比为1:2,系统 平均业务量之间的比值 负载门限L1=30%,L11=80%,实验结果中平均交互次数为 参数 B /Bsos 业务资源分配请求的总次数与总业务会话数的商,拒绝概率 1.0 为业务资源分配请求的总拒绝次数与总业务会话数的商。实 Bs/Bs18.6774.3222.653 B9/6511.0343.3222.226 验方法为:采用C/S模式,客户端模拟CTF,产生满足实验条件 7.4902.7371.957 的业务请求,服务器端模拟OCS,实现PCD&PCR,区间频数法 Bo bsoe 5.391 及本文提出算法,对接收的业务请求进行处理,并在服务器端 采用日志方式记录业务会话数,交互次数,拒绝次数等信息 定义当前余额为B,算法具体步骤如下: 实验结束后,计算平均交互次数及各业务的拒绝概率。实验 当对用户的第一个业务i进行首次分配时: 采用Java语言实现。 (1)B≥BLu时余额充足,分配的业务资源量为BuL 31参数取值对算法的影响 (2)BL<B<BuL时,考虑系统负载情况进行分配: 3.1.1比例系数a的影响 ①L≥L1u时,当前系统负载较重,余额全部分配,分配的 该组实验中固定下限比例系数B=1,共享余额B=40,系 业务资源量为B 统负载L=50%,业务请求到达时间间隔为10,c1变化时,a 2L≤L时,当前系统负载较轻以平均业务所需资源量对平均交互次数拒绝概率的影响,实验结果如图2所示。 进行分配,分配的业务量为Bo 从图2中可以看出,随着c1从0.5到1.5增大,平均交互次 L-L 数(图2(a)及拒绝概率(图2(b))均呈下降趋势,其主要因为 ③Lu<L<Lu时,考虑系统负载以比例分配,Lm-延伸型指数分布形状参数c增大,曲线变陡,长尾比例减少 (BUL-BL)+BL1分配。 因此拒绝概率降低;而且95%满足概率所需的业务量相对于 (3)B≤B1时,余额不足,余额全部分配,并拒绝新业务平均业务量的比值也逐渐下降,B,能够以更大的概率满足 的请求;当余额足够则业务正常完成,不足则业务异常终止。业务需求,从而交互次数减少。a在取不同值时:c1较小时,a 当该用户的一个新业务请求/到达时,首次分配当余额B越大则平均交互次数越少随着c增大,越小平均交互次数 在B2BL时,与用户的第一个业务的首次分配方式相同;当越少。其主要因为参数c变化时,平均交互次数变化的原因 B<B1时,需要对该用户正在使用的其他业务的资源量进行不同:c较小时,长尾比例大,需要多次更新配额请求的比例 回收,确定重分配或者拒绝新业务,其具体过程如下 大,所以较大的上限能够降低平均交互次数;而c1较大时,长 该用户正在使用的其他业务集合为N,对业务n∈N,尾比例小,上限越大导致首次配额分配的比例大,导致重分配 次分配的业务资源量B",满足B">B0,回收B”B3的次数增多。拒绝概率受m的影响不大 资源量,则总回收的资源量B,=∑B-B0m%,此时当前资31.2业务请求到达时间间隔对算法的影响 该组实验中回定比例系数a=3.B=1,共享余额B=40 源量为B+8,。若B-B,>Bm0,接收新业务请求,其资源分系统负载L=50%,c变化时,业务请求到达时间间隔 interval 配量为B,剩余资源量留在共享账户,以供下次分配; 变化对平均交互次数、拒绝概率的影晌,实验结果如图3所示。 图3中可以看出,业务到达时间间隔越大,平均交互次数 B+B<B时,拒绝新业务请求并将回收的业务资源量返回。越少,主要因为业务到达时间间隔越大使得第二个业务请求 在当一个业务k进行资源夏新过程时,以Bm的业务资的到达导致与第一个业务进行余额重分配的比例减少,从而 源量进行满足,若当前剩余资源量低于Bm则仝部分配,若资减少的交互次数;而业务到达时间间隔越大,拒绝概率越低, 源量不足,则拒绝业务。 主要因为第一个业务分配过量的资源导致第个业务拒绝请 2011,47(19) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 3.1 3.8 0=2.5 一本文算法(L=50 3.0 0=3.0 3.6 PCD&PCR算法 0=3.5 一区间频数分配法 0=4.0 2.8 ※3 8 3.0 2.70 2.8 2.65 intervals interval=6 interval=q -interval=12 24 -intervul-15 2.50 2.2 0.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.5 0.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.5 0.50.60.70.80.91.01.1.21.3141.5 延负指数分布中c参数 延负指数分布中c参数 延负指数分布中c参数 图2(a)m对平均交次数的影响 图3(a) interval对平均交h次数的影响 图4(a)平均交互次数的比较 a=2.5 interva 本文算法 2 PCD&PCR算法 x=3.5 interva 9 区问频数分配法 intervall interval=15 0 18 18 14 14 12 10 0.50.60.70.80.91.01.11.21.3141.5-0.5060.70.80.91.0111.21.31.41.5 广延负指数分布中c参数1.41.5 0.50.60.70.80.91.01.11.21.3 延负指数分布中c参数 广延负指数分有中c参数 图2(b)a对拒绝概率的影响 图3(b) interηa!对拒绝概率的影响 图4(b)拒绝概率的比较 求的概率降低,因此拒绝概率降低。 3.2 32算法对比 3.0 4321用户收务会话时长分布参数不同比较 2.9 该组实验中固定比例系数a=3,B=1,共享余额B=40, 系统负载L=50%,业务请求时间问隔为10,c1变化时,不同 算法的平均交互次数、拒绝概率比较,实验结果如图4所示 从图4中可以看出,三种算法中本文提出的算法有较少的 24「本文算 平均交互次数和较低的拒绝概率,达到了减少平均交互次数 PCD&PCR 一区问频数分 法 和降低拒绝概率的均衡。主要因为PCD&PCR算法采用较小 的回定分配粒度,有较低的拒绝概率,但是增多了平均交互次 业务请求达到时间间隔/min 数;而区间频数分配法根据余额满足的区间分配,首次以 图5(a)平均交互次数的比较 70%~95%的概率满足业务资源量,有较小的平均交互次数,但 夜算法 是该分配方式对用户业务会话时长较短的情况,造成分配过 区间频数分配法 量的业务资源量,导致拒绝概率增加。本文提出的算法考虑 了当前余额大小自适应调整分配粒度,防止分配粒度的过大 或过小分配,取得了较好的均衡。 3.22业务会话时间间隔不同情况比较 该组实验中固定比例系数a-3,B-1,c1-1,共享余额 B=40,系统负载L=50%,业务请求到达时间间隔变化时,不 14 同算法的平均交互次数、拒绝概率比较,实验结果如图5所示 0 业务请求达到时间问隔/min 从图5中可以看出,区间频数分配法受业务请求到达时间 图5(b)拒绝概率的比较 间隔的影响较大,其主要因为区间频数分配法对业务请求首度,PCD&PCR算法以均值进行分配,时间间隔对平均交互次 次分配以较大的概率满足业务资源量,业务请求到达时间间数的影响不大,而且随着业务请求时间间隔的增大,第二个业 隔较小时,交互次数主要由并发业务请求产生的余额重分配务资源使用抢占第一个业务资源的概率减少,导致拒绝概率 引起,平均交互次数较大,而随着业务请求之间的间隔时间增减少。 大,由并发业务请求产生的重分配影响逐渐减少,从而平均交 百次数下降;但是业务请求到达间隔较大时,第一个业务消耗4结论 了较多的资源,导致第二个业务所需资源低于需要分配的余 在线计费系统中,并发多业务共享账户余额的分配不仅 额下限,导致业务请求拒绝:而提出的算法采用自适应分配料 (下转34页)

...展开详情
试读 4P 论文研究-多业务共享余额的分配粒度自适应控制算法.pdf
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
    抢沙发
    一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
    weixin_38743481 欢迎大家使用并留下宝贵意见
    2019-09-11
    • 至尊王者

      成功上传501个资源即可获取
    关注 私信 TA的资源
    上传资源赚积分,得勋章
    最新推荐
    论文研究-多业务共享余额的分配粒度自适应控制算法.pdf 9积分/C币 立即下载
    1/4
    论文研究-多业务共享余额的分配粒度自适应控制算法.pdf第1页
    论文研究-多业务共享余额的分配粒度自适应控制算法.pdf第2页

    试读已结束,剩余2页未读...

    9积分/C币 立即下载 >