[發明專利]一種大規模通信網仿真模型的構建及仿真方法

無效

• 申請號: 200910167922.0
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN101699404A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發明（設計）人: 胡明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及通信網技術，特別涉及大規模通信網仿真模型的架構及 仿真方法。

背景技術

隨著通信網業務量的迅速增加以及網絡規模的不斷擴大，大量功能更強、復雜度更高的 新型設備已成為當前通信網的主要構成部件，使當前網絡的復雜度及規模較以前網絡都有大 幅提高。為了節約成本、對網絡進行合理規劃，人們常常采用網絡仿真的方法，利用計算機 建立網絡仿真模型，并通過該模型對通信網的重要功能參數、運行機制等進行預測和研究。 這一方面為發現網絡運行的薄弱環節、優化網絡配置提供了一種便捷方法，另一方面，無需 通過真實網絡就可對網絡協議、網絡模型等進行研究、對比，具有成本低、周期短等優點。

在建立網絡仿真模型時，一般采用基于時間或基于事件的串行處理方式，前者是由時間 觸發，而后者是由事件觸發。基于事件觸發的處理方式的仿真模型，由于僅需在事件發生時 才運行程序，無需在每個時間點都運行程序，所以仿真速度較快，著名的OPNET仿真平臺就 是采用基于事件的處理方式。采用串行處理方式建立的仿真模型，各事件是按照其發生的先 后順序依次處理，這比較適合模擬較小規模的網絡，而對于包含數千個路由器的大規模網絡， 由于事件數量巨大，必然導致仿真速度緩慢。為了加快大規模網絡的仿真速度，并行仿真是

一種較好的方式，可采用多臺計算機協同工作的方法加快整個仿真進程。 現有的通信網仿真模型已有一些采用了并行仿真的思想。其中方衛中等人提出的中國發明專 利申請“一種網絡仿真服務的架構”(申請號：200510060213.4)，提供了一種新穎的仿真系 統構架，在計算層包括N臺計算服務器，每臺計算服務器按照調度服務器的安排完成計算任 務。這種結構在計算層利用多臺計算機同時工作，將大量的計算任務分攤到不同的計算機， 可縮短仿真的運行時間。但該結構也存在一些不足：首先，整個網絡的計算分配、調度任務 由一個服務器完成，它可基本滿足較小規模網絡的調度需求，而對于大規模、超大規模網絡 ，單個調度服務器就可能成為瓶頸；其次，沒有依照網絡的實際構架建立仿真模型，這可能 產生大量用于仿真模型自身的協調、控制信息，從而增加仿真模型的業務負載，延長仿真時 間。

發明內容

為了提高大規模通信網的仿真效率，縮短仿真運行時間，本發明基于分布式并行仿真的 思想，提出一種大規模通信網仿真模型的構建及仿真方法。

本發明詳細技術方案為：

一種大規模通信網仿真模型的構建及仿真方法，如圖2、3所示，包括以下步驟：

步驟1.區域劃分。

首先根據真實網絡結構中各網絡單元(路由器)的地理位置、連接關系以及各網絡單元 之間業務量的大小，將整個真實網絡劃分為多個相互獨立的“區域”；然后根據各個“區域” 中各網絡單元，的地理位置、連接關系以及各網絡單元(路由器)之間業務量的大小，將各 個“區域”進一步劃分為多個相互獨立的“子區域”。

步驟2.構建仿真模型。

采用一臺服務器(計算機)作為一個模擬前端對一個“子區域”的工作過程進行仿真， 多個模擬前端與多個“子區域”一一對應。采用一臺服務器(計算機)作為一個分調度單元 對一個“區域”內部的所有模擬前端(或“子區域”)進行協調和調度，同時為本“區域”內 各模擬前端(或“子區域”)之間的信息傳遞提供通道，如果本“區域”內的模擬前端(或“子 區域”)有信息需傳送到其它“區域”，需通過分調度單元傳送到總調度單元；多個分調度單 元與多個“區域”一一對應。采用一臺服務器(計算機)作為總調度單元對各分調度單元(或 “區域”)進行協調和調度，同時為各區分調度單元(或“區域”)之間的信息傳遞提供通道。

步驟3.對步驟2構建的仿真模型進行仿真，包括以下具體步驟：

步驟3-1.將一件具體的仿真事件輸入模擬前端。

步驟3-2.由模擬前端判斷該事件是否為本“子區域”內事件，如果是，則轉為執行步 驟3-8；如果不是，則執行步驟3-3。

步驟3-3.模擬前端將該事件交分調度單元。

步驟3-5.由分調度單元判斷該事件是否為本“區域”內時間，如果是，則轉為執行步 驟3-9；如果不是，則執行步驟3-4。

步驟3-6.分調度單元將該事件交總調度單元。

步驟3-7.由總調度單元、分調度單元和模擬前端對該事件進行協同仿真。