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資料鏈/ 通訊網路模擬驗證系統

概述
隨著資料鏈網路和戰術網際網路的快速發展,專用無線通訊系統由初期的點對點逐漸發展為點對多點/ 多點對多點並能有效結合不同接入機制、路由機制、業務應用的無線自組織網路系統。為此,需要將組網策略、網路規劃、資源管理、協議設計等上層與體系相關內容結合到原有的無線通訊系統開發中去。基於離散事件的網路模擬,正是實現對協議、演算法、流程控制、跨層設計等網路核心要素進行考量的重要工具。

    潤科通用資料鏈/ 通訊網路模擬驗證系統基於事件驅動的網路模擬模式,提供標準和定製化的底層、鏈路層、網路層、傳輸層與應用層協議棧體系,並支援無線模組真件、複雜電磁環境通訊效能評估驗證系統、資料鏈/ 通訊終端模擬測試系統接入的半實物網路模擬以及與其他模擬工具結合的聯合模擬。

解決方案
• 總體方案
資料鏈/ 通訊網路模擬驗證系統可提供構建完整的通訊網路協議棧的能力,為使用者網路協議棧的自主開發及效能測試提供支援,並可驗證與實物的物理連線能力以及構建複雜聯合模擬場景的能力,非常適合指控系統網路以及感測器網路等專用通訊網路系統的建模與模擬。
資料鏈/ 通訊網路模擬驗證系統架構如下圖所示:
在這裡插入圖片描述
資料鏈/ 通訊網路模擬驗證系統由網路通訊設計模擬子系統、網路安全設計模擬子系統、模型庫與外部系統介面組成。網路通訊設計模擬子系統是整個系統的核心,內部整合多種編輯器、分析工具,並整合大量協議模型庫與節點模型庫,方便使用者直接使用;網路安全設計模擬子系統是安全類協議設計建模與網路攻擊行為分析的外掛工具,可與網路通訊設計模擬子系統進行內部聯動;外部系統介面根據所使用的具體外部系統軟硬體提供了分散式聯合模擬介面與半實物模擬介面。
分散式聯合模擬介面根據目標模擬環境,可採用DDS 中介軟體或潤科通用提供的NCom 介面庫。半實物模擬介面基於潤科通用自主智慧財產權的通訊終端在環半實物模擬技術——HITL 介面軟體,可與各類資料鏈/ 通訊終端、電臺裝置及模擬器裝置進行聯動,驗證在真實底層硬體裝置及波形上網路協議的實際效能。

• 主要功能
♦ 提供圖形化、模組化的網路協議棧建模能力
♦ 提供基於離散事件模擬的數字網路模擬能力
♦ 提供模擬輸出的剪裁和定製以及模擬結果的圖形化分析
♦ 支援對移動屬性、節點軌跡的預配置與自定義
♦ 支援與複雜電磁環境下通訊效能評估驗證系統、資料鏈 /通訊終端模擬測試系統以及其他模擬軟體(如:MATLAB/Simulink、Presagis Stage 等)的聯動

• 主要特點
♦ 具備基於 HITL 的半實物介面模組,可結合資料鏈 / 通訊終端模擬器或實裝、無線通道模擬器、干擾模擬器等外部實物裝置搭建半實物模擬,從而驗證真實環境和真實鏈路通道下的協議和組網效能,支援“實程式碼”模擬,便於協議的移植
♦ 具備聯合模擬介面模組,支援與多種軟體的實時聯合模擬(如:Stage、VAPS、VegaPrime、WirelessInsite)
♦ 支援基於 DDS 的分散式模擬
♦ 模組程式碼對於實際系統有較好的可移植性
♦ 具有友好美觀的圖形介面,支援圖形化建模,具有強大的資料統計展示系統
♦ 提供多種網路協議模型(如:HTTP、FTP、RTP、TCP、UDP、IP、ARP、AODV、DYMO、DSDV、DSR、ZRP、TDMA、CSMA/CA、SPMA 等)、節點模型(如:航天器、UAV、地面站等)及移動模型
♦ 支援 OPNET、OMNEST、QualNet等多種網路模擬軟體