基于×××模型的性能评价研究.docVIP

基于×××模型的性能评价研究 张××1 石××2 (×××大学信息学院，北京 100000)1 (××大学动画学院，成都 610000)2 zhangxx@ 摘 要 本文通过建立SPN（随机Petri 网）模型来分析BGP-S（边界网关路由协议-卫星版）的性能。文章首先利用SPNP（随机Petri 网工具包）6.0 对所构建的SPN 模型进行了性能评价，分析了卫星的覆盖角、数据包大小、网络传输速率、对等体寄存器链路带宽等参数对网络平均时延的影响。该模型对卫星网络的设计和性能分析具有很好的理论指导意义。 关键词 卫星网络，SPN模型，边界网关路由协议-卫星版，性能分析 Research on Performance Evaluation Based on ××× ZHANG xxxx1, SHI yyyy 2 (School of Information , Xxxxxxxxx University of China, Beijing 100000)1 ( School of Animation, Yyyyyyyy University of China, Chengdu 610000)2 Abstract: In this paper, a Stochastic Petri Net (SPN) model is constructed to analyze the performance of Border Gateway Protocol – Satellite version (BGP-S) in satellite networks. Then, the effects of satellite coverage angle, data packet size, network data rate, Active Peer Register (APR) link bandwidth on average time delay and average throughput are also analyzed using Stochastic Petri Net Package (SPNP) 6.0. Because of its easiness and accuracy, the proposed approach has great benefit to the design and performance analysis of satellite networks. Keywords: Satellite networks; SPN model; BGP-S; Performance analysis 1 引言 卫星通信和现有的其它通信方式（如光纤通信和移动通信等）相比，具有通信容量大、覆盖地域广、不受地理条件限制和通信方式机动灵活等显著优点。随着互联网和卫星通信技术的迅速发展，卫星网络也被考虑作为下一代互联网部分，提供宽带接入[1, 2]。卫星网络的另一个显著特点是具有良好的可扩展性 [3]。 2 BGP-S协议介绍 通常的混合网络包括陆地因特网和基于IP的卫星网。陆地因特网是以自治系统进行组织的。每个AS内，路由是通过内部网关协议（IGP）完成的。AS间的路由是基于外部网关协议（EGP），如BGP-4。卫星网络应该具有如下属性： 卫星网络可在两个网关间转发单个数据包。 图 1 混合陆地/卫星网络结构 ____________________________基金项目：国家下一代互联网示范工程(CNGI-04-12-2A)；广电总局高校科技项目(BG0206) 作者简介：张××，男，博士后，主要研究领域为卫星网络、通信网络的性能分析和计算机图形学等；石××，男，教授、博士生导师，主要研究领域为计算机动画、图论和建模仿真等。 …… 3 卫星网络的特性分析 3.1 卫星网络节点的几何特性分析 如图2所示，我们通过轨道高度为、半覆盖角为的卫星网络中的卫星节点进行几何特性分析[5]。其中，是卫星的仰角，是地球的半径（取6378.14km）。 3.2 卫星网络中时延组成分析 数据包从地面发出、经过卫星网络传输，直到返回地面的过程中产生的时延迟有通过星地链路的传播时延、发送及接收数据包所产生的传输时延和排队时延等。 3.2.1 传播时延(propagation delay) 根据通信源和目的的方向可将传播时延（）分为上行星地链路通信时延（）和下行星地链路通信时延（）。 3.2.2 传输时延(transmission delay) 传输时延（）为以网络传输速率传输数据包所产生的时延，计算公式如下： ，其中表示数据包的大小；表示数据传输速率，一般情况下，数据传输速率为网络的带宽。 3.3卫