一种卫星网络仿真平台制造技术

一种卫星网络仿真平台，卫星节点仿真器，用于模拟卫星网络中的卫星，包括虚拟卫星仿真节点和实物卫星仿真节点；地面节点仿真器，用于模拟地面站；星座模拟系统，用于模拟卫星网络中卫星的空间位置，从而得到星座网络的拓扑结构；SDN控制器，用于根据星座网络的拓扑结构，更新卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的路由表；链路通断系统，用于根据星座网络的拓扑结构控制卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的链路通断；测试流量生成器，用于为卫星节点仿真器提供测试流量；卫星节点仿真器，还用于根据路由表在卫星节点仿真器之间，和/或卫星节点仿真器与地面节点仿真器之间进行测试流量的传输。试流量的传输。试流量的传输。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星网络仿真平台


[0001]本申请涉及卫星网络
，尤其涉及一种卫星网络仿真平台。

技术介绍

[0002]低轨卫星网络作为地面通信网络的有效补充和备份，与传统地面网络相比具有覆盖范围广、对地理地形和距离因素不敏感、抗毁性强等多种优势，可以应用于航空通信、海事通信、应急支援、军事通信等多个领域，具有重要的社会价值和军事价值。
[0003]目前主要利用仿真手段对低轨卫星网络进行研究，经过合理的抽象和简化，建立高可信度的卫星网络模型。当前卫星网络的仿真手段主要是纯软件仿真或者纯实物组网仿真。纯软件仿真通过通用仿真工具针对低轨卫星网络拓扑快速变化的固有特性，具有灵活部署、可快速拓的优势，但是纯软件仿真的所有节点均为虚拟节点，因此无法提供对真实场景的还原(譬如无法模拟对物理硬件的损耗)。而纯实物组网仿真的成本昂贵，部署复杂，无法提供大规模网络环境。
[0004]因此，目前亟需一种结合纯实物组网仿真和纯软件仿真的卫星网络仿真平台，用于进行低轨卫星网络特别是组网协议、星间路由协议的研究，以验证卫星网络的业务性能及稳定性。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种结合纯实物组网仿真和纯软件仿真的卫星网络仿真平台，用于进行低轨卫星网络特别是组网协议、星间路由协议的研究，以验证卫星网络的业务性能及稳定性。
[0006]本申请提供一种卫星网络仿真平台，包括：卫星节点仿真器、地面节点仿真器、星座模拟系统、SDN控制器、链路通断系统、测试流量生成器；所述卫星节点仿真器，用于模拟卫星网络中的卫星，包括虚拟卫星仿真节点和实物卫星仿真节点；所述地面节点仿真器，用于模拟地面站；所述星座模拟系统，用于模拟所述卫星网络中卫星的空间位置，从而得到星座网络的拓扑结构；所述SDN控制器，用于根据所述星座网络的拓扑结构，更新卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的路由表；所述链路通断系统，用于根据所述星座网络的拓扑结构控制卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的链路通断；所述测试流量生成器，用于为卫星节点仿真器提供测试流量；所述卫星节点仿真器，还用于根据所述路由表在卫星节点仿真器之间，和/或卫星节点仿真器与地面节点仿真器之间进行所述测试流量的传输。
[0007]在一个或多个实施例中，所述虚拟卫星仿真节点由虚拟机中的容器实现；所述实物卫星仿真节点由全可编程交换机实现。
[0008]在一个或多个实施例中，不同虚拟机中不存在公共的虚拟卫星仿真节点，且虚拟机中的虚拟卫星仿真节点与其它虚拟机中的虚拟卫星仿真节点的连接链路总数不大于虚拟机的最大端口数。
[0009]在一个或多个实施例中，虚拟机消耗的资源与交换机消耗的资源满足仿真性能参数；虚拟机消耗的资源为CPU占用核心/线程数以及内存大小，所述交换机消耗的资源是指所述交换机的个数。
[0010]在一个或多个实施例中，所述链路通断系统包括链路通断控制器和链路通断管理设备；所述链路通断控制器，用于根据更新的星座网络的拓扑结构确定链路通断指令；所述链路通断管理设备，用于根据所述链路通断指令控制卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的链路通断。
[0011]在一个或多个实施例中，所述链路通断管理设备由多台交换机级联实现。
[0012]在一个或多个实施例中，所述卫星网络仿真平台还包括星座可视化设备，用于显示所述卫星网络中卫星的空间位置和所述星座网络的拓扑结构。
[0013]在一个或多个实施例中，所述测试流量生成器由可编程网络测试仪实现。
[0014]在一个或多个实施例中，在每个时间片内，所述地面节点仿真器通过所述链路通断管理设备与多个卫星节点仿真器建立连接，所述多个卫星节点仿真器对应的卫星与所述地面站的位置最佳。
[0015]在一个或多个实施例中，所述链路通断管理设备包括数据通道交换网络和控制面交换网络，所述数据通道交换网络用于与所述卫星节点仿真器和所述地面节点仿真器进行数据传输；所述控制面交换网络，用于发送控制指令至所述卫星节点仿真器和所述地面节点仿真器。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请实施例提供的一种卫星网络仿真平台的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的一种半实物组网的示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]在本申请的实施例中，多个是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
[0021]当下通过纯软件的通用仿真工具和实物组网方式均能够对轨道和卫星运行、卫星天线、空间链路性能、网络流量和协议进行仿真。实物组网可以提供最佳的仿真性能，纯软件通用仿真工具针对低轨卫星网络拓扑快速变化的固有特性，具有灵活部署、可快速拓展的优势。但两种方式各存在如下缺陷：
[0022]纯实物组网仿真：(1)纯实物组网的成本昂贵，部署复杂，无法提供大规模网络环
境；(2)物理设备对协议的支持有限，更新缓慢。
[0023]纯软件仿真：(1)所有节点均为虚拟仿真节点，因此无法提供对真实场景的高度还原(譬如无法模拟对物理硬件的损耗)；(2)仿真工具平台基本没有设计单独的网络控制平面，无法支持新型SDN网络；(3)仿真工具平台在交换机节点未实现可编程的能力，无法满足特殊用户的需求；(4)不支持多节点部署，性能受到主机性能影响。
[0024]基于以上背景，本申请提出一种结合存实物组网仿真和纯软件仿真的卫星网络仿真平台，用于进行低轨卫星网络特别是组网协议、星间路由协议的研究，以验证卫星网络的业务性能及稳定性。
[0025]通过本申请提供的卫星网络仿真平台，可以在规划建设阶段，对卫星网络设计方案的可行性进行评估和论证；在系统配置阶段，对多种可能的参数配置情况进行仿真比较，优化系统参数的配置；在重要的设施部署之前，对其进行仿真测试，事先发现可能存在的风险和隐患；在技术研发阶段，对新技术、新协议进行性能测试和评估。
[0026]图1为本申请实施例提供的一种卫星网络仿真平台的结构示意图，如图1所示，该卫星网络仿真平台包括卫星节点仿真器110、地面节点仿真器120、星座模拟系统130、SDN控制器140、链路通断系统150、测试流量生成器160。
[0027]其中，卫星节点仿真器110，用于模拟卫星网络中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星网络仿真平台，其特征在于，包括：卫星节点仿真器、地面节点仿真器、星座模拟系统、SDN控制器、链路通断系统、测试流量生成器；所述卫星节点仿真器，用于模拟卫星网络中的卫星，包括虚拟卫星仿真节点和实物卫星仿真节点；所述地面节点仿真器，用于模拟地面站；所述星座模拟系统，用于模拟所述卫星网络中卫星的空间位置，从而得到星座网络的拓扑结构；所述SDN控制器，用于根据所述星座网络的拓扑结构，更新卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的路由表；所述链路通断系统，用于根据所述星座网络的拓扑结构控制卫星节点仿真器之间、卫星节点仿真器和地面节点仿真器之间的链路通断；所述测试流量生成器，用于为卫星节点仿真器提供测试流量；所述卫星节点仿真器，还用于根据所述路由表在卫星节点仿真器之间，和/或卫星节点仿真器与地面节点仿真器之间进行所述测试流量的传输。2.根据权利要求1所述的卫星网络仿真平台，其特征在于，所述虚拟卫星仿真节点由虚拟机中的容器实现；所述实物卫星仿真节点由全可编程交换机实现。3.根据权利要求2所述的卫星网络仿真平台，其特征在于，不同虚拟机中不存在公共的虚拟卫星仿真节点，且虚拟机中的虚拟卫星仿真节点与其它虚拟机中的虚拟卫星仿真节点的连接链路总数不大于虚拟机的最大端口数。4.根据权利要求3所述的卫星网络仿真平台，其特征在于，虚拟机消耗的资源与交换机消耗的资源满足仿真性能参数；虚拟机消耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱澎，吴太锋，
申请(专利权)人：中国星网网络应用有限公司，
类型：发明
国别省市：