Faktorisierungslosungen Fur Die Workload in Bediensystemen Mit Ergebnisverifikation

Verkehrsmodellierung ist eine zentrale Aufgabe in Kommunikationsnetzen und Grundlage ihrer Planung, ihres Betriebs und ihrer Verwaltung wie auch der Einhaltung der Qualitatszusicherungen bezuglich der von den Anwendungen benotigten Netzwerkressourcen. Neue Trends fordern die Integration vieler verschiedener Dienste in IP-Netzwerken, wodurch sich die Art des Datenverkehrs ebenso wie die Anforderung an Quality-of-Service (QoS)-Vereinbarungen verandert. Die Leistungsfahigkeit und die Dienstqualitat hangen jedoch von zufalligen Prozessen, wie dem Nutzerverhalten und dem Datenubertragungsvolumen, ab und erfordern eine Beschreibung des Datenverkehrs mit Zufallsvariablen und deren Verteilungsfunktionen. Dazu gehoren die Zwischenankunftszeiten von Paketen, die Datenflusse an Netzwerkknoten oder Bedienkomponenten mit Warteschlangen, die Puffermodellierung sowie die Zahlfunktionen der Ankunfts-, Bedien- und Abgangsprozesse in vorgegebenen Zeitraumen. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung bzw. Entwicklung von Modellen und Analysewerkzeugen, um die Dimensionierung von Ressourcen in (Tele-)Kommunikationsnetzen bezuglich der Leitungs-, Vermittlungs- und Pufferungskapazitaten zu unterstutzen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf den Faktorisierungsansatzen fur allgemeine Erneuerungsprozesse und Semi-Markov-Modelle unter besonderer Berucksichtigung der numerischen Genauigkeit. In einem neuen Ansatz werden zwei verschiedene Gebiete der Informatik, die Warteschlangentheorie und das Wissenschaftliche Rechnen, miteinander kombiniert. Die Ideen der Verifikationsnumerik werden dabei auf das Problem der Bestimmung der Workload in einem Bediensystem angewandt. Es erfolgt eine Analyse der polynomialen Faktorisierungsmethode, die im GI/GI/1-Fall bekannt, im SMP/GI/1-Fall im Rahmen dieser Forschungsarbeit jedoch neu entstanden ist. Algorithmen zur verifizierten Berechnung der Workload mit dieser Methode werden entwickelt. Fur die Wiener-Hopf-Faktorisierungsmethode wird ebenfalls die Theorie in beiden Modellierungsansatzen beleuchtet und Vorgehensweisen zur verifizierten Berechnung dieser Methode konzipiert. Es entstand das Software-System InterVerdiKom, das "Intervall-basierte Analysewerkzeug zur Ergebnisverifikation von Verteilungen fur die Analyse von Dienste-integrierenden Kommunikationsnetzen", mit dessen Unterstutzung die Leistungsfahigkeit der vorgestellten Modellierung und Analysemethoden gezeigt wird.