[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810187502.8
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108599834B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 戴光明;彭雷;王茂才;宋志明;鄧洋
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L12/24
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 馮必發(fā);金慧君

1.一種衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析方法，其特征在于，包含如下步驟：

S1、確定需要進行鏈路利用率分析的衛(wèi)星通信網絡模型；

S2、建立對應于所述衛(wèi)星通信網絡的隨機著色Petri網模型；在隨機著色Petri網模型中定義托肯的種類來表明數據的流向，并在變遷中限制不同種類的托肯的流向；

S3、獲取衛(wèi)星通信網絡中所涉及的參數，并根據建立的隨機著色Petri網模型計算衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率，計算公式：

鏈路帶寬利用率＝1-(帶寬庫所平均托肯數)/(帶寬庫所總托肯數)；

式中，庫所平均托肯數為系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下庫所中的平均托肯數量；所述所涉及的參數包括如下參數：衛(wèi)星通信網絡中的待傳輸數據量、節(jié)點間傳輸延時及鏈路帶寬。

2.根據權利要求1所述的衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析方法，其特征在于，步驟S1中的衛(wèi)星通信網絡模型包括下述信息：衛(wèi)星通信網絡中有哪些節(jié)點、哪些節(jié)點之間是可以通信的及哪些節(jié)點間的鏈路利用率需要分析。

3.根據權利要求1所述的衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析方法，其特征在于，系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下庫所中的平均托肯數量為根據基于蒙特卡洛仿真的方法來求解，具體通過下述步驟來求解：

A1、獲取仿真次數N以及仿真輪次C，初始化變量n以及變量r；

A2、判斷變量r是否大于仿真輪次C，若是則求出C輪仿真的平均托肯數平均值，若否，則執(zhí)行步驟A3；

A3、根據當前標識確定可以實施的變遷，并抽樣變遷延時時間；

A4、從抽樣中選出延時時間最短的變遷，令該變遷實施，確定最新的標識；

A5、記錄累計的庫所中托肯數*延時時間以及累計的實施變遷延時時間，并將n更新為n+1；

A6、判斷變量n是否大于仿真次數N，若是則執(zhí)行步驟A7，否則執(zhí)行步驟A3；

A7、計算本輪平均托肯數：累計庫所中托肯數*延時時間/累計延時時間，初始化系統(tǒng)標識及其記錄參數，并將r更新為r+1，并返回步驟A2。

4.根據權利要求1所述的衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析方法，其特征在于，所述隨機著色Petri網模型為全雙工模型。

5.一種衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析系統(tǒng)，其特征在于，包含如下步驟：

衛(wèi)星通信網絡模型確定模塊，用于確定需要進行鏈路利用率分析的衛(wèi)星通信網絡模型；

SCPN模型建立模塊，用于建立對應于所述衛(wèi)星通信網絡的隨機著色Petri網模型；在隨機著色Petri網模型中定義托肯的種類來表明數據的流向，并在變遷中限制不同種類的托肯的流向；

鏈路利用率分析模塊，用于獲取衛(wèi)星通信網絡中所涉及的參數，并根據建立的隨機著色Petri網模型計算衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率，計算公式：

鏈路帶寬利用率＝1-(帶寬庫所平均托肯數)/(帶寬庫所總托肯數)；

式中，庫所平均托肯數為系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下庫所中的平均托肯數量；所述所涉及的參數包括如下參數：衛(wèi)星通信網絡中的待傳輸數據量、節(jié)點間傳輸延時及鏈路帶寬。

6.根據權利要求5所述的衛(wèi)星通信網絡鏈路利用率分析系統(tǒng)，其特征在于，衛(wèi)星通信網絡模型確定模塊中的衛(wèi)星通信網絡模型包括下述信息：衛(wèi)星通信網絡中有哪些節(jié)點、哪些節(jié)點之間是可以通信的及哪些節(jié)點間的鏈路利用率需要分析。