Performance Modeling and Analysis of Communication Networks

This textbook provides an introduction to common methods of performance modeling and analysis of communication systems. These methods form the basis of traffic engineering, teletraffic theory, and analytical system dimensioning. The fundamentals of probability theory, stochastic processes, Markov processes, and embedded Markov chains are presented. Basic queueing models are described with applications in communication networks. Advanced methods are presented that have been frequently used in recent practice, especially discrete-time analysis algorithms, or which go beyond classical performance measures such as Quality of Experience or energy efficiency. Recent examples of modern communication networks include Software Defined Networking and the Internet of Things. Throughout the book, illustrative examples are used to provide practical experience in performance modeling and analysis. Target group: The book is aimed at students and scientists in computer science and technical computer science, operations research, electrical engineering and economics.Dieses Lehrbuch bietet eine Einführung in gängige Methoden zur Modellbildung und analytische Leistungsbewertung von Kommunikationssystemen. Diese Methoden bilden die Grundlage für Verkehrstheorie und Systemdimensionierung. Die Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie, stochastische Prozesse, Markov-Prozesse und eingebettete Markov-Ketten werden vorgestellt. Grundlegende Warteschlangenmodelle werden mit Anwendungen aus Kommunikationsnetzwerken beschrieben. Es werden auch weiterführende Methoden vorgestellt, die in der jüngeren Praxis häufig verwendet wurden, insbesondere zeitdiskrete Analysealgorithmen, oder QoE und Energieeffizienz. Aktuelle Beispiele für moderne Kommunikationsnetze sind Software Defined Networking oder das Internet der Dinge. Im gesamten Buch werden anschauliche Beispiele verwendet, um praktische Erfahrungen in der Leistungsmodellierung und -analyse zu vermitteln. Zielgruppe: Das Buch richtet sich an Studierende und WissenschaftlerInnen aus den Bereichen Informatik und technische Informatik, Operations Research, Elektrotechnik und Wirtschaftswissenschaft