基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法技术

本发明专利技术适用于战术互联网领域，提供一种基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，包括计算获取上下级指挥机构之间的背景业务流量、同级指挥机构之间的背景业务流量、部/分队与上级指挥机构之间的背景业务流量、部/分队间的背景业务流量，然后对获取到的各不同种类的背景业务流量进行动态叠加处理，得到不同类型用户之间的业务流量矩阵。本发明专利技术通过对不同类型的业务流量进行计算，然后再对不同种类的背景业务流量进行动态叠加处理，得到不同类型用户之间的业务流量矩阵，为下一步计算单条网络链路的网络通信质量、节点与节点之间的通断情况、整个网络的拥塞程度、整个网络的通信时延做好基础准备。

【技术实现步骤摘要】
基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法
本专利技术属于战术互联网
，尤其涉及一种基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法。
技术介绍
背景业务流量，是用来描述通信网系中的数据通信信息量。主要是指：在通信网系模型中，指控信息进行传递时产生的通信业务流量，用于描述某时刻战场空间实体之间进行通信信息交互而产生的网络负载。传统的背景业务流量的建模粒度粗糙，主要是描述指挥机构之间的业务信息往来，并不能很好的描述其他部/分队之间的通信信息。传统的背景业务流量算法依据单一的作战编成中指挥层级关系而采用指数法来描述不同级别指挥机构之间的业务流量。而实际上不是所有的用户之间都存在着明显的层级指挥关系，因此采用指数法来计算整个网络中的背景业务流量是有着较大误差的。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，旨在解决现有指数法来描述不同级别指挥机构之间的业务流量存在着较大误差的技术问题。本专利技术采用如下技术方案：一种基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，包括下述步骤：获取上下级指挥机构之间的背景业务流量D1；获取同级指挥机构之间的背景业务流量D2；获取部/分队与上级指挥机构之间的背景业务流量D3；获取部/分队间的背景业务流量D4；对获取到的各不同种类的背景业务流量进行动态叠加处理，得到不同类型用户之间的业务流量矩阵D。进一步的，其中ρ为战场条件变化系数，随着不同作战阶段、遭受蓝军干扰、战场毁伤以及施训人员的导调干预因素不断变化；x为背景业务流量按照指挥层级增长的基数，αij为其它OD对背景业务流量与基准OD对背景业务流量按照指挥层级增长的指数；这里有：ρ＝αρ1+βρ2+μρ3+νρ4α+β+μ+ν＝1ρ1为不同作战阶段的取值；ρ2蓝军干扰程度的取值：ρ3战场毁伤概率的取值；ρ4施训人员的导调干预的取值，α,β,μ,ν为加权系数。进一步的，D2＝Bij(cmdcmd)＝d*fij(cmdcmd)*ρ，其中d为不同指挥机构之间的密切协作系数，ρ为战场条件变化系数，为指挥机构之间当前的通信容量；为指挥机构之间的设定的最大容量，为传输路径的通信质量。进一步的，D3＝Bij，并且Bij表示部/分队与上级指挥机构之间动态的背景业务流量,P(Bij)为单位时间内产生背景业务流量为Bij的概率；λij是静态背景业务流量，即泊松强度。进一步的，其中A(t)代表时间t内到达的流量，m为流量的平均速率，a为方差系数，BH(t)为具有0均值、自相似参数H∈(0.5,1)和增量方差Var[BH(t)]＝|t|2H的标准分形布朗运动。进一步的，D＝η1D1+η2D2+η3D3+η4D4，其中η1+η2+η3+η4＝1，其中ηi表示在总的背景业务流量中调节系数，ηi的大小与通信消息的种类、重要程度、文件的长度、网络间的传输协议因素有关。本专利技术的有益效果是：本专利技术将通信背景业务流量的计算分为上下级指挥机构之间的业务流量、同级指挥机构之间的业务流量、部/分队与指挥机构之间的业务流量以及部/分队之间的业务流量；通过对不同类型的业务流量进行计算，然后再对不同种类的背景业务流量进行动态叠加处理，得到不同类型用户之间的业务流量矩阵，为下一步计算单条网络链路的网络通信质量、节点与节点之间的通断情况、整个网络的拥塞程度、整个网络的通信时延做好基础准备。附图说明图1是本专利技术实施例提供的基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法的流程图；图2是上下级指挥机构之间的指挥层级关系图；图3是旅基指挥机构与其他指挥机构的业务往来关系图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术通过对背景业务流量的完整分类和精确计算，实现对整个网络性能更加细致的仿真描述。为下一步计算单条网络链路的网络通信质量、节点与节点之间的通断情况、整个网络的拥塞程度、整个网络的通信时延做好基础准备。本专利技术实施例背景业务流量生成方法主要依赖于以下两个条件：第一，战术网络中的指挥层级关系基本确定。第二，通信用户已经确立并已经建立组网关系。这里假设战术网络中的指挥机构分辨率为为营级，通信规模为军级。图1示出了本专利技术实施例提供的基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法的流程，为了便于说明仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本实施例提供的基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法包括下述步骤：步骤S101、获取上下级指挥机构之间的背景业务流量D1。首先在已有的指挥机构组网关系下，建立基本的连接关系矩阵。上下级指挥机构之间的指挥层级关系如图2所示。计算指挥机构中，上级指挥机构Bi(cmd)对下级指挥机构Bj(cmd)的背景业务流量Bij(cmd)down。计算指挥机构中的通信组件节点中，下级指挥机构Bj(cmd)对上级指挥机构Bi(cmd)的背景业务流量Bij(cmd)up。得到上下级指挥机构的通信模块之间总的背景业务通信流量Bij(cmd)total＝Bij(cmd)up+Bij(cmd)down指挥层级与传统的部队体制编制结构类似，指挥层级是对作战想定中各级指挥机构模型的指挥关系的对应，因此上下级指挥机构中的通信模块之间的背景业务流量按照指数方式增长。于是可得到上下级总的背景业务流量表达式如下：ρ为战场条件变化系数，它是随着不同作战阶段、遭受蓝军干扰、战场毁伤以及施训人员的导调干预等因素不断变化的。αij为其它OD对(源节点到目的节点之间的通信业务关系)背景业务流量与基准OD对背景业务流量按照指挥层级增长的指数，对应通信节点所保障的各级指挥所的指挥层级；x为背景业务流量按照指挥层级增长的基数。这里有，ρ1为不同作战阶段的取值；ρ2蓝军干扰程度的取值：ρ3战场毁伤概率的取值；ρ4施训人员的导调干预的取值，α,β,μ,ν为加权系数。背景业务流量按照指挥层级增长的基数x可以通过对以往历史数据的分析，根据统计规律得出一个近似值。αij为背景业务流量按照指挥层级增长的指数。步骤S102、获取同级指挥机构之间的背景业务流量D2。同级指挥机构之间的通信有着一定的对称性，所以在研究同级指挥机构之间的通信时，可以将指挥机构聚合成一个抽象的虚拟节点，从而建立指挥机构与指挥机构之间的业务流量矩阵。以旅基指挥机构为例，如图3示出了旅基指挥机构与其他指挥机构的业务往来关系。可以得到D2＝Bij(cmdcmd)＝d*fij(cmdcmd)*ρ，其中d为不同指挥机构之间的密切协作系数，ρ为战场条件变化系数，为指挥机构之间当前的通信容量(单位：bit/s)；为指挥机构之间的设定的最大容量，为传输路径的通信质量，它与通信实体之间的距离、通信设备的功率、地理环境等因素有关。由于影响传输路径通信质量的因素众多而且复杂，在这里我们采用统计规律，用历史经验数据加动态变化参数来描述实时变化的传输路径通信质量。所以有：其中表示历史的统计平均值，Δ～N(0,m)。步骤S103、获取部/分队与上级指挥机构之间的背景业务流量D3。传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：获取上下级指挥机构之间的背景业务流量D1；获取同级指挥机构之间的背景业务流量D2；获取部/分队与上级指挥机构之间的背景业务流量D3；获取部/分队间的背景业务流量D4；对获取到的各不同种类的背景业务流量进行动态叠加处理，得到不同类型用户之间的业务流量矩阵D。

【技术特征摘要】
1.一种基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：获取上下级指挥机构之间的背景业务流量D1；获取同级指挥机构之间的背景业务流量D2；获取部/分队与上级指挥机构之间的背景业务流量D3；获取部/分队间的背景业务流量D4；对获取到的各不同种类的背景业务流量进行动态叠加处理，得到不同类型用户之间的业务流量矩阵D。2.如权利要求1所述基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，其特征在于，其中ρ为战场条件变化系数，随着不同作战阶段、遭受蓝军干扰、战场毁伤以及施训人员的导调干预因素不断变化；x为背景业务流量按照指挥层级增长的基数，αij为其它OD对背景业务流量与基准OD对背景业务流量按照指挥层级增长的指数；这里有：ρ＝αρ1+βρ2+μρ3+νρ4α+β+μ+ν＝1ρ1为不同作战阶段的取值；ρ2蓝军干扰程度的取值：ρ3战场毁伤概率的取值；ρ4施训人员的导调干预的取值，α,β,μ,ν为加权系数。3.如权利要求2所述基于统计特性的战术网络模拟训练背景业务流量生成方法，其特征在于，D2＝Bij(cmdcmd)＝d*fi...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁云军，周明，曾广军，刘一鸣，谈园，王勇，孙慧清，王龙，张国锋，靳焰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防信息学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42