一种延迟可容忍网络的星上路由器仿真方法

摘要

本发明提出一种延迟可容忍网络的星上路由器仿真方法，包括：1.结合CCSDS和DTNRG构建星上路由器模型，在OPNET中进行可行性和有效性验证；2.基于OPNET的SITL接口实现虚拟数据流和真实数据流的转换，验证网关处理能力；3.用STK得到网络拓扑中星际和星地链路相关数据，并导入仿真软件模拟星际网络；4.对网络损伤仪进行延迟、误码率等相关设置，模拟空间链路。因此，本发明具有如下优点：整合现有空间通信协议体系提出了星上路由器模型，为我国DTN协议体系的系统级实现乃至空间信息网络的关键技术研究做了一些准备工作；软硬件结合较真实的模拟了卫星网络的环境，有助于验证星上路由器对空间环境的适用性。

主权项

一种延迟可容忍网络的星上路由器仿真方法，其特征在于，包括：星上路由器建模和仿真的步骤：建立星上路由器模型；结合CCSDS和DTNRG定义的网络层次结构，构建适合星上路由器的协议模型，并采用软件仿真的形式对模型的可行性和有效性进行验证；所述星上路由器建模和软件仿真是基于OPNET进行，包括节点域建模、进程域建模、以及外部系统域建模；仿真数据和真实数据的转换的步骤：将软件仿真环境下通过验证的虚拟的数据流，转换为真实的数据流，从而验证网关对真实流的处理能力，由于网关仍然采用软件形式实现，因此具体实施过程中包括仿真数据到真实数据的转换接口和真实数据到仿真数据的转换接口；该步骤是基于OPNET SITL接口进行的，包括时间的同步、数据包的截获以及数据包的转换的子步骤；卫星拓扑的模拟步骤：根据各卫星的轨道参数生成星座组网运行数据，得到星际和星地链路通断时间、链路传输时延等数据，并分析得到网络拓扑结构变化数据；在仿真软件中输入这些数据，构建星际网络拓扑模型，在此基础上对星际网络中的星地、星间通信协议进行仿真；该步骤是基于基于STK进行，通过在STK中定义卫星的参数确定不同的卫星，从而进行卫星网络拓扑的仿真；空间链路的模拟步骤：模拟星地、星间链路，提供延迟、误码率这些参数的模拟接口，通过这些参数配置，观察不同链路对网络性能的影响；具体是：采用iTrinegy网络损伤仪对空间链路进行模拟；将模拟卫星路由器的电脑都与网络损伤仪采用以太网连接，在网络损伤仪的.xml配置文件中，设置不同的延时和误码率参数，用于模拟不同的空间链路参数和链路通断。