二维聚合的联合战术通信系统模型及构建方法、应用方法技术方案

本发明专利技术适用于联合战术通信系统训练仿真领域，提供一种二维聚合的联合战术通信系统模型构建方法及应用方法，所述联合战术通信系统模型包括底层物理网模型、上层物理网模型和聚合网模型。本发明专利技术将底层物理网抽象为上层物理网的上层节点，建立上层物理网模型，使得基于上层物理网模型进行联合战术通信系统训练仿真，可以避免考虑各类微波网、电台网、卫星网之间不同寻路规则的不利影响；基于聚合网模型进行通信态势展现可以直观且便捷地反映军事用户的关注点。基于上述联合战术通信系统二维聚合的上层物理模型网和聚合网模型，进行仿真训练，提升了联合战术通信系统网络模型可用性，改进了计算通信效果的效率和准确性以及通信态势展现的直观性和便捷性。

Two dimensional aggregated joint tactical communication system model, construction method and application method

The invention is applicable to the simulation of field joint tactical communication system training, provide a joint tactical communication system of 2D polymerization model construction method and application method, the joint tactical communication system model including the underlying physical network model, the upper model and the physical network aggregation network model. The underlying network is abstracted as the upper upper nodes of the physical network, establish the upper physical network model, the joint tactical training simulation system for communication network model based on the physical layer, can avoid considering the adverse effect between the various microwave network, radio network, satellite network for the different department; polymerization net model can show the communication situation intuitive and convenient to reflect the user's attention on the military. The physical model of the joint network aggregation tactical communication system and network model based on two-dimensional polymerization, simulation and training, to enhance the joint tactical communication system network availability, improve the intuitive and convenient calculation to show the efficiency and accuracy of communication effect and communication situation.

【技术实现步骤摘要】
二维聚合的联合战术通信系统模型及构建方法、应用方法
本专利技术属于联合战术通信系统训练仿真领域，尤其涉及一种二维聚合的联合战术通信系统模型构建方法及应用方法。
技术介绍
在进行联合战术通信系统训练仿真时，常需要对用户接入系统后的通信效果进行评估，但是由于联合战术通信系统通常由微波网、战术电台网和卫星网等网构成，在构建联合战术通信系统训练仿真网络模型时，通常对联合战术通信系统的微波网、电台网和卫星网等网络分别构建模型，设计不同网模型间的切换及寻路规则，计算得出通信效果，形成通信态势。但是各类网之间的寻路规则与切换逻辑不同，而且寻路过程较为复杂，若训练过程中通信链路在各网间切换较为频繁，通信效果的计算耗时较长、易于出错，使得不易评估入网用户之间的连通性与连通效果，而且通信态势展现过程复杂且不直观。所以需要改进现有联合战术通信系统网模型的构建方法。
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二维聚合的联合战术通信系统模型构建方法及应用方法，使得在进行联合战术通信系统训练仿真时，改进通信效果计算的效率和准确性，改善通信态势展现的直观性和便捷性，提高联合战术通信系统网络模型可用性。一方面，所述二维聚合的联合战术通信系统模型包括底层物理网模型、上层物理网模型和聚合网模型，其中：所述底层物理网模型包括物理网节点和物理网链路，各物理网节点之间依据业务规则建立链路联系，所有底层物理网构成底层物理网集；所述上层物理网模型中包含上层节点和上层链路，并且每一个底层物理网抽象为上层物理网的一个上层节点，上层节点的列表即为底层物理网的集合，底层物理网与上层节点之间构成一一对应关系，上层物理网的上层节点之间的链路即为底层物理网集中各底层物理网之间网络交换机的内部链路，上层物理网模型实现业务量的更新以及网系运行态势统计更新计算，提供通信寻路的结果；所述聚合网模型中包含聚合节点和聚合链路，一个聚合节点即代表一个用户节点、接入节点或干线节点，基于聚合网模型构建的通信态势即可直观且便捷的展现用户关心的各类节点、兵力、设备之间的连通关系。另一方面，所述二维聚合的联合战术通信系统模型的构建方法包括下述步骤：构建用于描述联合战术通信系统中各类通信设备的通信设备模型，所述通信设备模型包括无线通信设备模型和有线通信设备模型，其中无线通信设备模型包括微波接力机模型、卫星通信设备模型以及通用电台设备模型，有线通信设备模型包括交换机模型，对于通信设备模型建模，将设备参数划分为基础性能参数和工作参数；构建用于描述物理网节点都应有属性的物理网节点模型，每个物理网节点对应一个通信设备，都有一个设备ID属性以及关联设备句柄，通过所关联设备ID获取物理网节点需要何种设备开设及设备的部分工作参数，其中部分物理网节点有所属聚合节点属性，物理网节点的状态变化由通信设备触发，状态变化会触发其所在物理网更新，并且触发聚合网模型更新；根据物理网节点以及物理网链路构建底层物理网模型，物理网节点之间通过物理网链路连接，物理网链路的状态包括通断、链路质量以及传输速率，底层物理网模型自动维护自己的物理网链路状态，根据物理网节点变化进行更新，底层物理网模型还提供网内节点间连通性检查的接口；构建聚合节点模型，聚合节点包括一个物理网节点列表用以表明聚合节点逻辑上的入网情况，聚合节点模型还有一个关联设备列表，用以表明其所包含的通信设备与物理网节点的关联关系；构建上层物理网模型，底层物理网集合中的一个底层物理网抽象为上层物理网中的一个上层节点，底层物理网发生变化触发上层物理网更新；构建聚合网模型，每一个聚合节点内部包含一到多个分属于不同底层物网的物理网节点，组成这些物理网节点的通信设备通过网络交换机连接，聚合节点之间有一到多条聚合链路，底层物理网的物理网节点变化会导致聚合链路状态的变化，聚合节点在物理网节点状态发生变化时才更新状态。第三方面，所述二维聚合的联合战术通信系统模型的应用方法，包括下述步骤：根据实际通信需求确定接入联合战术通信系统的通信起点S和通信终点E；确定通信起点S所接入的底层物理网Ns以及通信终点E所接入的底层物理网Ne；基于底层物理网与上层节点的一一对应关系，在上层物理网中确定底层物理网Ns对应的上层节点Vs以及底层物理网Ne对应的上层节点Ve；将上层物理网抽象为无向连接图，基于图论中最小费用最大流问题求解算法，综合考虑跳数少、链路带宽大以及误码率小三个因素进行加权，在上层物理网中确定上层节点Vs到Ve是否可达；若Vs到Ve可达，根据Vs到Ve所经路径确定底层物理网Ns的出网通信设备Ds以及底层物理网Ne的入网通信设备De，若Vs到Ve不可达，则结束；在Vs到Ve可达的条件下，将底层物理网Ns抽象为无向连接图，基于图论中最小费用最大流问题求解算法，综合考虑跳数少、链路带宽大以及误码率小三个因素进行加权，在底层物理网Ns中确定通信起点S所连接的通信设备到出网通信设备Ds是否可达；将底层物理网Ne抽象为无向连接图，基于图论中最小费用最大流问题求解算法，综合考虑跳数少、链路带宽大以及误码率小三个因素进行加权，在底层物理网Ne中确定通信终点E所连接的通信设备到入网通信设备De是否可达；若通信起点S到出网通信设备Ds以及通信终点E到入网通信设备De任意一个不可达则结束，若均可达，则可分别确定此次通信中Ns和Ne中的分路由，然后根据Vs到Ve的路由确定Vs和Ve之间的上层节点所对应的中间底层物理网，并根据上下游底层物理网间的连接关系确定各中间底层物理网的入网通信设备和出网通信设备，依据最小费用最大流问题求解算法求解出各中间底层物理网中的分路由；依据通信起点S到通信终点E的各段分路由按通信的先后顺序组合成此次通信的完整通信路由，计算从通信起点S到通信终点E的通信效果，计算完成后结束。本专利技术的有益效果是：本专利技术在微波网、电台网、卫星网等底层物理网的基础上，将底层物理网抽象为上层物理网的上层节点，建立上层物理网模型；在物理网链路连通性及流量分布基础上建立聚合网模型，使得基于上层物理网模型进行联合战术通信系统训练仿真，可以避免考虑各类微波网、电台网、卫星网之间不同寻路规则的不利影响；基于聚合网模型进行通信态势展现可以直观且便捷地反映军事用户的关注点。基于上述联合战术通信系统二维聚合的上层物理模型网和聚合网模型，进行仿真训练，提升了联合战术通信系统网络模型可用性，改进了计算通信效果的效率和准确性以及通信态势展现的直观性和便捷性。附图说明图1是二维聚合的联合战术通信系统模型的体系结构图；图2是一个典型的底层物理网模型结构图；图3是本专利技术实施例提供的二维聚合的联合战术通信系统模型的构建方法的流程图；图4是本专利技术实施例提供的二维聚合的联合战术通信系统模型的应用方法的流程图；图5是通信起点和通信终点建立通信路由的示意图。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。实施例一：本实施例提供的二维聚合的联合战术通信系统模型包括底层物理网模型、上层物理网模型和聚合网模型，二维聚合的联合战术通信系统训练仿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维聚合的联合战术通信系统模型，其特征在于，包括底层物理网模型、上层物理网模型和聚合网模型，其中：所述底层物理网模型包括物理网节点和物理网链路，各物理网节点之间依据业务规则建立链路联系，所有底层物理网构成底层物理网集；所述上层物理网模型中包含上层节点和上层链路，并且每一个底层物理网抽象为上层物理网的一个上层节点，上层节点的列表即为底层物理网的集合，底层物理网与上层节点之间构成一一对应关系，上层物理网的上层节点之间的链路即为底层物理网集中各底层物理网之间网络交换机的内部链路，上层物理网模型实现业务量的更新以及网系运行态势统计更新计算，提供通信寻路的结果；所述聚合网模型中包含聚合节点和聚合链路，一个聚合节点即代表一个用户节点、接入节点或干线节点，基于聚合网模型构建的通信态势即可直观且便捷的展现用户关心的各类节点、兵力、设备之间的连通关系。

【技术特征摘要】
1.一种二维聚合的联合战术通信系统模型，其特征在于，包括底层物理网模型、上层物理网模型和聚合网模型，其中：所述底层物理网模型包括物理网节点和物理网链路，各物理网节点之间依据业务规则建立链路联系，所有底层物理网构成底层物理网集；所述上层物理网模型中包含上层节点和上层链路，并且每一个底层物理网抽象为上层物理网的一个上层节点，上层节点的列表即为底层物理网的集合，底层物理网与上层节点之间构成一一对应关系，上层物理网的上层节点之间的链路即为底层物理网集中各底层物理网之间网络交换机的内部链路，上层物理网模型实现业务量的更新以及网系运行态势统计更新计算，提供通信寻路的结果；所述聚合网模型中包含聚合节点和聚合链路，一个聚合节点即代表一个用户节点、接入节点或干线节点，基于聚合网模型构建的通信态势即可直观且便捷的展现用户关心的各类节点、兵力、设备之间的连通关系。2.如权利要求1所述二维聚合的联合战术通信系统模型，其特征在于，所述底层物理网维护其内部节点间的连通性及连通效果，当连通性发生变化时，通知上层物理网更新上层节点状态和网络拓扑，使用户的寻路过程基于上层物理网进行。3.一种如权利要求1或2所述二维聚合的联合战术通信系统模型的构建方法，其特征在于，包括下述步骤：构建用于描述联合战术通信系统中各类通信设备的通信设备模型，所述通信设备模型包括无线通信设备模型和有线通信设备模型，其中无线通信设备模型包括微波接力机模型、卫星通信设备模型以及通用电台设备模型，有线通信设备模型包括交换机模型，对于通信设备模型建模，将设备参数划分为基础性能参数和工作参数；构建用于描述物理网节点都应有属性的物理网节点模型，每个物理网节点对应一个通信设备，都有一个设备ID属性以及关联设备句柄，通过所关联设备ID获取物理网节点需要何种设备开设及设备的部分工作参数，其中部分物理网节点有所属聚合节点属性，物理网节点的状态变化由通信设备触发，状态变化会触发其所在物理网更新，并且触发聚合网模型更新；根据物理网节点以及物理网链路构建底层物理网模型，物理网节点之间通过物理网链路连接，物理网链路的状态包括通断、链路质量以及传输速率，底层物理网模型自动维护自己的物理网链路状态，根据物理网节点变化进行更新，底层物理网模型还提供网内节点间连通性检查的接口；构建聚合节点模型，聚合节点包括一个物理网节点列表用以表明聚合节点逻辑上的入网情况，聚合节点模型还有一个关联设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹自力，曾广军，周明，鲁云军，赵志强，朱英浩，刘一鸣，靳焰，王梦兰，赖荣煊，
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