【摘 要】性能分析是对空天地海一体化网络进行性能优化的理论基础和重要手段,然而,网络中各异构子网使用不同的通信介质与网络协议,传统的模型无法分析多介质异构网络性能。针对上述问题,基于随机接入的媒体访问控制协议,建立空天地海一体化网络性能分析模型,结合水声通信与无线通信特征分析,可得吞吐量、延时两个网络性能指标。实验结果表明,该模型可为随机接入空天地海一体化网络提供最佳的网络参数,从而提高网络性能。
【关键词】空天地海一体化网络;网络性能分析;MAC协议;排队论
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随着5G技术的推广,人类对陆地区域的网络覆盖逐渐完善,有效地支撑了万物互联的发展。然而近年来随着物联网技术的增长,新的网络服务对象往往超出地面网络的覆盖区域,因此空天地海一体化网络的建设与研究受到越来越多的关注。空天地海一体化网络由多个使用不同通信介质的异构网络有机融合而成,可以促进海上离岸设施与地面网络互通,实现网络的全场景覆盖,是未来6G的可能形态[1-3]。
空天地海一体化网络复杂的网络结构导致其网络性能受到多个网络参数影响[4-5],需要通过合理的参数设置才能使网络达到最佳性能。性能分析作为计算机网络的重要研究课题,揭示了在不同环境下网络性能与网络参数之间的内在联系和变化规律,并以此为理论依据优化网络参数,是提升空天地海一体化网络性能的重要工具。在空天地海一体化网络中,各异构子网的性能分析是整体网络性能分析的基础。然而,不同的子网络使用不同的通信介质以及网络协议架构[6],传统性能分析模型无法兼容这种多介质网络架构。相比于传统无线电网络,水声传感器网络(UASN, Underwater Acous