计算机通信网络性能分析与设计(第1章)
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New York, 1985 4. E. Gelenbe and G. Pujolle, “ Introduction to queueing networks”, Chichester New York
Wiley, 1987. 5. H. Takagi, “Queueing Analysis, A Foundation of Performance Evaluation”, vol.1-3, North-
通信流理论基础与多媒体通信网》, 清华大学出版社，2000 10. 唐应辉等著：《排队论(基础与应用)》， 电子科大出版社，2000 11. 林闯:《计算机网络和计算机系统的性能评价》, 清华大学出版社，2001 12. 田乃硕:《休假随机服务系统》，北京大学出版社,2001 13. 孙荣恒,李建平：《排队论基础》，科学出版社，2002
6
主要参考科技期刊与国际会议
1. “Queueing Systems: Theory and Applications (QUESTA)”, Baltzer Publisher (Netherland)
2. “Performance Evaluations”, North-Holland 3. “Stochastic Models”, Marcel Dekker 4. “J. of Operation Research Society of America (ORSA)” 5. “J. of Operation Research Society of Japan (ORSJ)” 6. “The Bell System Technical Journal” 7. “IEEE Trans. Commun.” 8. “IEEE J. Selected Area on Commun. (JSAC)” 9. “IEEE/ACM Trans. Networking” 10. “International Teletraffic Congress (ITC)” and ITC Seminars 11. “International Federation of Operation Research Societies (IFORS)
3. M. Schwartz: “Telecommunication Networks：Protocols，Modeling，and Analysis”，Addison-Wiley，1987. （中译本：“电信网：协议，建模与分析”, 人民邮电出版社, 1991）
4. M. Schwartz, “Mobile Wireless Communications”, Cambridge Univ. Press,2005
5. P. G. Harrison, N. M. Patel: "Performance Modeling of Communication Networks and Computer Architectures", Addison-Wesley, 1992.
6. Minoli, "Broadband Network Analysis and Design", Arche-House, 1993. 7. Thomas G. Robertazzi, “Computer networks and systems : queueing
5
参考文献- 计算机网络中的应用
1. D. Bertsekas and R. Gallager, “Data Networks”, Prentice Hall, 1992 （中文翻 译：《数据网络》，人民邮电出版社，2004）
2. McDysan, “QoS and Traffic Management in IP and ATM networks”, McHill,1999.
4
参考文献 - 排队理论(中文)
1. 徐光辉:《随机服务系统》 2. 陆凤山:《排队论及其应用》, 湖南科学技术出版社,1984 3. 孟玉珂:《排队论基础及应用》, 同济大学出版社，1989 4. 周炯磐:《通信网理论基础》, 人民邮电出版社，1991 5. 陆传玺:《排队论》, 北京邮电学院出版社，1993 6. 官建成：《随机服务过程及其在管理中的应用》，北京航空航天大学出
11
第三章 重要的概率分布和重要的随机过程
3.1 负指数分布 3.2 k阶爱尔朗(Erlang)分布Ek 3.3 二项式分布、几何分布和负二项式分布 3.4 泊松分布(Possion)、泊松过程 3.5 贝努利过程 3.6 生灭过程
12
第四章 马尔可夫链与马尔可夫过程
4.1 马尔可夫链的定义与转移概率 4.2 马尔可夫链的状态分类 4.3 常返状态及其极限概率 4.4 周期状态及其极限概率 4.5 马尔可夫过程定义 4.6 纯不连续马尔可夫过程 4.7 齐次可数的纯不连续马尔可夫过程 4.8 转移概率函数的极限特性和状态分类
7
学术期刊和会议文献
[1] 电子学报 [2] 通信学报 [3] IEEE Trans. on Communications [4] IEEE Trans. on Networks [5] Computer Communications [6] ICC [7] INFOCOM [8] GLBCOM
8百度文库
Holland, 1986 (1st ed in 1960) 10. J. Roberts, “Traffic Theory and the Internet”, IEEE Commu. Mag., Jan. 2001. 11. J.F.Hayes,”Modeling and Analysis of Computer Communications Networks, “448.7 H417
2. R. B. Cooper, “Introduction to Queueing Theory”, 2nd ed, North-Holland,1981 3. D. Gross and C. M. Harris, “Fundamentals of Queueing Theory”, 2nd ed John Wiley & Sons,
非马尔可夫型排队模型的性能分析:
M/G/1和GI/M/1的嵌入马尔可夫链分析法；M/G/1模型的P-K公式； M/G/1(k)模型阻塞率的求解；M/G/1型群到达排队系统的分析；GI/M/s 模型的几何形式解；*M/G/1与GI/M/1模型的辅助函数分析法；*M/G/1 优先权排队模型的解析；#M/G/1模型的忙期(busy period); #GI/G/1排 队模型的Lindley积分分析法；
马尔可夫型排队模型的性能分析:
全局平衡与局域平衡的概念；M/M/1, M/M/s, M/M/s(k)排队模型的队 长分布及等待时间；Erlang-B公式的物理意义及其在电路交换网中的 应用；M/M/s排队系统的退去过程与Burke定理；*Engest公式；*多维 马尔可夫排队系统解析；#马尔可夫排队系统的瞬态分析
2
课程章节安排
第一章 计算机通信网络概述 第二章 随机过程与随机服务过程概论 第三章 重要的概率分布和重要的随机过程 第四章 马尔可夫链和马尔可夫过程 第五章 排队论 第六章 计算机网络性能分析 第七章 计算机网络模拟
3
参考文献 - 排队理论(英文)
1. L. Kleinrock: "Queueing Systems：vol.1, Theory. vol.2, Computer Applications"，John Wiley and Sons, 1975/76.
9
第二章 随机过程与随机服务过程概论
主要内容（2、3、4章）:
1. 通信业务的分类及其业务特性; 2. 通信业务源的概率模型化（纯随机业务/平滑业务/突发业务/相关业务的概率描述； 3. 负指数分布/爱尔兰分布/超指数分布/几何分布/泊松分布的特性； 4. 泊松过程/间歇泊松过程/交互泊松过程/ON-OFF模型/马尔可夫调制泊松过程的特性； 5. 更新过程的基本概念； 6. 方差系数/分散指数/相关系数的概念； 7. 自相关业务模型； 8. 通信网络的排队模型化（排队模型的基本组成；马尔可夫与非马尔可夫排队模型；
13
第五章 排队论
5.1 排队论的领域与特征 5.2 排队模型 5.3 马尔可夫排队模型 5.4 非马尔可夫排队模型
14
第五章 排队论
主要内容: 排队模型与Kendall记号；排队模型的参数及性能指
标；Little定理；PASTA定理；到达时刻与退去时刻状态概率等效性定 理；#上述三个定理的证明及其推广.
第一章 计算机通信网概述
主要内容: 计算机通信网的基本工作原理；计算机通信网理论 分析的重要性；计算机通信网理论的范畴及其发展史
1.1 计算机网络概述 1.1.1 计算机网络的发展与分类 1.1.2 计算机网络的业务特性与性能需求
1.2 计算机网络理论概述 1.2.1 通信话务理论（通信流理论） 1.2.2 排队论
Dekker, 1989. 8. V. B. Iversen, “Teletraffic Engineering Handbook”, ITU-D, http://www.tele.dtu.dk/teletraffic,
2001 9. R. Syski, “Introduction to Congestion Theory in Telephone Systems” (2nd ed), North-
Holland, 1993. 6. M. F. Neuts: "Matrix-Geometric Solutions in Stochastic Models: An algorithmic
approach", Dover Publications, Inc., 1981. 7. M. F. Neuts, "Structured Stochastic Matrices of M/G/1 Type and its applications", Marcel
World Congress” 12. “Asian Federation of Operation Research Societies (AFORS)” 13. TIMS (The Institute of Management Science) 14. IEEE Infocom, Globecom, ICC, etc
theory and performance evaluation”. New York : Springer-Verlag, 1990. 8. John N. Daigle, “Queueing theory for telecommunications”, Addison-Wesley
Pub. Co., 1992.
计算机通信网络性能分析
课程定位
定位：
1) 学会用数学的语言研究计算机通信网 2) 学会用随机的思想看待计算机通信网 3) 掌握各种计算机通信网的性能分析技巧 4) 加深对计算机通信网工作原理的理解
-- 不仅要知其然，还要知其所以然
内容梗概：
本课程主要讲授计算机通信网的性能分析、资源分配与流量控 制理论，传授如何采用应用概率论、随机过程以及排队论的手法解 决计算机通信网的设计与优化问题
版社，1994. 0931·1 3015 7. 盛友昭:《排队论及其在计算机通信中的应用》, 北京邮电大学出版社，
1998 .TN919 5345 8. 陈鑫林:《现代通信中的排队论》, 电子工业出版社,1999 9. Kawashima, Machihara, Takahashi, Saito著，岳五一、吕廷杰译:《
生灭过程；电路交换/分组交换/ATM网络的建模）
10
第二章 随机过程与随机服务过程概论
2.1 概率空间 2.2 条件概率 2.3 随机变量和随机过程 2.4 随机变量的分布函数和随机过程的概率分布 2.5 数学期望值与母函数 2.6 随机服务过程的基本概念 2.7 随机服务系统的组成部分 2.8 随机服务过程的几个主要数量指标
Wiley, 1987. 5. H. Takagi, “Queueing Analysis, A Foundation of Performance Evaluation”, vol.1-3, North-
通信流理论基础与多媒体通信网》, 清华大学出版社，2000 10. 唐应辉等著：《排队论(基础与应用)》， 电子科大出版社，2000 11. 林闯:《计算机网络和计算机系统的性能评价》, 清华大学出版社，2001 12. 田乃硕:《休假随机服务系统》，北京大学出版社,2001 13. 孙荣恒,李建平：《排队论基础》，科学出版社，2002
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主要参考科技期刊与国际会议
1. “Queueing Systems: Theory and Applications (QUESTA)”, Baltzer Publisher (Netherland)
2. “Performance Evaluations”, North-Holland 3. “Stochastic Models”, Marcel Dekker 4. “J. of Operation Research Society of America (ORSA)” 5. “J. of Operation Research Society of Japan (ORSJ)” 6. “The Bell System Technical Journal” 7. “IEEE Trans. Commun.” 8. “IEEE J. Selected Area on Commun. (JSAC)” 9. “IEEE/ACM Trans. Networking” 10. “International Teletraffic Congress (ITC)” and ITC Seminars 11. “International Federation of Operation Research Societies (IFORS)
3. M. Schwartz: “Telecommunication Networks：Protocols，Modeling，and Analysis”，Addison-Wiley，1987. （中译本：“电信网：协议，建模与分析”, 人民邮电出版社, 1991）
4. M. Schwartz, “Mobile Wireless Communications”, Cambridge Univ. Press,2005
5. P. G. Harrison, N. M. Patel: "Performance Modeling of Communication Networks and Computer Architectures", Addison-Wesley, 1992.
6. Minoli, "Broadband Network Analysis and Design", Arche-House, 1993. 7. Thomas G. Robertazzi, “Computer networks and systems : queueing
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参考文献- 计算机网络中的应用
1. D. Bertsekas and R. Gallager, “Data Networks”, Prentice Hall, 1992 （中文翻 译：《数据网络》，人民邮电出版社，2004）
2. McDysan, “QoS and Traffic Management in IP and ATM networks”, McHill,1999.
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参考文献 - 排队理论(中文)
1. 徐光辉:《随机服务系统》 2. 陆凤山:《排队论及其应用》, 湖南科学技术出版社,1984 3. 孟玉珂:《排队论基础及应用》, 同济大学出版社，1989 4. 周炯磐:《通信网理论基础》, 人民邮电出版社，1991 5. 陆传玺:《排队论》, 北京邮电学院出版社，1993 6. 官建成：《随机服务过程及其在管理中的应用》，北京航空航天大学出
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第三章 重要的概率分布和重要的随机过程
3.1 负指数分布 3.2 k阶爱尔朗(Erlang)分布Ek 3.3 二项式分布、几何分布和负二项式分布 3.4 泊松分布(Possion)、泊松过程 3.5 贝努利过程 3.6 生灭过程
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第四章 马尔可夫链与马尔可夫过程
4.1 马尔可夫链的定义与转移概率 4.2 马尔可夫链的状态分类 4.3 常返状态及其极限概率 4.4 周期状态及其极限概率 4.5 马尔可夫过程定义 4.6 纯不连续马尔可夫过程 4.7 齐次可数的纯不连续马尔可夫过程 4.8 转移概率函数的极限特性和状态分类
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学术期刊和会议文献
[1] 电子学报 [2] 通信学报 [3] IEEE Trans. on Communications [4] IEEE Trans. on Networks [5] Computer Communications [6] ICC [7] INFOCOM [8] GLBCOM
8百度文库
Holland, 1986 (1st ed in 1960) 10. J. Roberts, “Traffic Theory and the Internet”, IEEE Commu. Mag., Jan. 2001. 11. J.F.Hayes,”Modeling and Analysis of Computer Communications Networks, “448.7 H417
2. R. B. Cooper, “Introduction to Queueing Theory”, 2nd ed, North-Holland,1981 3. D. Gross and C. M. Harris, “Fundamentals of Queueing Theory”, 2nd ed John Wiley & Sons,
非马尔可夫型排队模型的性能分析:
M/G/1和GI/M/1的嵌入马尔可夫链分析法；M/G/1模型的P-K公式； M/G/1(k)模型阻塞率的求解；M/G/1型群到达排队系统的分析；GI/M/s 模型的几何形式解；*M/G/1与GI/M/1模型的辅助函数分析法；*M/G/1 优先权排队模型的解析；#M/G/1模型的忙期(busy period); #GI/G/1排 队模型的Lindley积分分析法；
马尔可夫型排队模型的性能分析:
全局平衡与局域平衡的概念；M/M/1, M/M/s, M/M/s(k)排队模型的队 长分布及等待时间；Erlang-B公式的物理意义及其在电路交换网中的 应用；M/M/s排队系统的退去过程与Burke定理；*Engest公式；*多维 马尔可夫排队系统解析；#马尔可夫排队系统的瞬态分析
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课程章节安排
第一章 计算机通信网络概述 第二章 随机过程与随机服务过程概论 第三章 重要的概率分布和重要的随机过程 第四章 马尔可夫链和马尔可夫过程 第五章 排队论 第六章 计算机网络性能分析 第七章 计算机网络模拟
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参考文献 - 排队理论(英文)
1. L. Kleinrock: "Queueing Systems：vol.1, Theory. vol.2, Computer Applications"，John Wiley and Sons, 1975/76.
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第二章 随机过程与随机服务过程概论
主要内容（2、3、4章）:
1. 通信业务的分类及其业务特性; 2. 通信业务源的概率模型化（纯随机业务/平滑业务/突发业务/相关业务的概率描述； 3. 负指数分布/爱尔兰分布/超指数分布/几何分布/泊松分布的特性； 4. 泊松过程/间歇泊松过程/交互泊松过程/ON-OFF模型/马尔可夫调制泊松过程的特性； 5. 更新过程的基本概念； 6. 方差系数/分散指数/相关系数的概念； 7. 自相关业务模型； 8. 通信网络的排队模型化（排队模型的基本组成；马尔可夫与非马尔可夫排队模型；
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第五章 排队论
5.1 排队论的领域与特征 5.2 排队模型 5.3 马尔可夫排队模型 5.4 非马尔可夫排队模型
14
第五章 排队论
主要内容: 排队模型与Kendall记号；排队模型的参数及性能指
标；Little定理；PASTA定理；到达时刻与退去时刻状态概率等效性定 理；#上述三个定理的证明及其推广.
第一章 计算机通信网概述
主要内容: 计算机通信网的基本工作原理；计算机通信网理论 分析的重要性；计算机通信网理论的范畴及其发展史
1.1 计算机网络概述 1.1.1 计算机网络的发展与分类 1.1.2 计算机网络的业务特性与性能需求
1.2 计算机网络理论概述 1.2.1 通信话务理论（通信流理论） 1.2.2 排队论
Dekker, 1989. 8. V. B. Iversen, “Teletraffic Engineering Handbook”, ITU-D, http://www.tele.dtu.dk/teletraffic,
2001 9. R. Syski, “Introduction to Congestion Theory in Telephone Systems” (2nd ed), North-
Holland, 1993. 6. M. F. Neuts: "Matrix-Geometric Solutions in Stochastic Models: An algorithmic
approach", Dover Publications, Inc., 1981. 7. M. F. Neuts, "Structured Stochastic Matrices of M/G/1 Type and its applications", Marcel
World Congress” 12. “Asian Federation of Operation Research Societies (AFORS)” 13. TIMS (The Institute of Management Science) 14. IEEE Infocom, Globecom, ICC, etc
theory and performance evaluation”. New York : Springer-Verlag, 1990. 8. John N. Daigle, “Queueing theory for telecommunications”, Addison-Wesley
Pub. Co., 1992.
计算机通信网络性能分析
课程定位
定位：
1) 学会用数学的语言研究计算机通信网 2) 学会用随机的思想看待计算机通信网 3) 掌握各种计算机通信网的性能分析技巧 4) 加深对计算机通信网工作原理的理解
-- 不仅要知其然，还要知其所以然
内容梗概：
本课程主要讲授计算机通信网的性能分析、资源分配与流量控 制理论，传授如何采用应用概率论、随机过程以及排队论的手法解 决计算机通信网的设计与优化问题
版社，1994. 0931·1 3015 7. 盛友昭:《排队论及其在计算机通信中的应用》, 北京邮电大学出版社，
1998 .TN919 5345 8. 陈鑫林:《现代通信中的排队论》, 电子工业出版社,1999 9. Kawashima, Machihara, Takahashi, Saito著，岳五一、吕廷杰译:《
生灭过程；电路交换/分组交换/ATM网络的建模）
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第二章 随机过程与随机服务过程概论
2.1 概率空间 2.2 条件概率 2.3 随机变量和随机过程 2.4 随机变量的分布函数和随机过程的概率分布 2.5 数学期望值与母函数 2.6 随机服务过程的基本概念 2.7 随机服务系统的组成部分 2.8 随机服务过程的几个主要数量指标