[發(fā)明專利]一種低軌星座組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)構建方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111133766.3
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113852413A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 可佳;何辭;張亞生;孫晨華;張曉娜;楊光祥
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明公開了一種低軌星座組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)構建方法，屬于組網(wǎng)協(xié)議測試領域。該方法包括創(chuàng)建組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)的節(jié)點，創(chuàng)建組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)的鏈路，生成組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)的動態(tài)拓撲等步驟。本發(fā)明具有節(jié)點可靈活擴展、拓撲可按需生成、實物與云仿真結合的特點，可持續(xù)支撐各階段星座組網(wǎng)技術的驗證。

技術領域

本發(fā)明公開了一種低軌星座組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)構建方法，屬于組網(wǎng)協(xié)議測試技術領域。

背景技術

由于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座規(guī)模大、系統(tǒng)復雜度高、建設周期長，采用全實物測試方法或軟件仿真方法構建網(wǎng)絡協(xié)議測試系統(tǒng)分別存在以下問題：

（1）全實物測試：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)模大，采購全套設備和軟件成本巨大，部署需要消耗大量人力和時間，系統(tǒng)調試及問題排查非常困難，測試環(huán)境一旦建成不易于重構，實際設備之間為物理連接，不能精準的模擬衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)拓撲的高動態(tài)特性，在系統(tǒng)建成前，很多設備尚未研制完成，不具備構建全實物測試環(huán)境的條件；

（2）軟件仿真：不具備與實際設備相同的運行環(huán)境，代碼移植性差、成熟度低，不易于外接實際設備進行半物理測試。

針對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座規(guī)模大、系統(tǒng)復雜度高、建設周期長的特點，同時考慮實物測試存在投入成本巨大、環(huán)境部署復雜、調試維護困難、網(wǎng)絡拓撲動態(tài)性差等問題，以及軟件仿真存在代碼移植性差、成熟度低等問題，為了在設備研制中同時開展系統(tǒng)級的組網(wǎng)協(xié)議驗證、縮短項目周期和降低項目風險，亟需利用現(xiàn)代化技術手段構建模擬測試系統(tǒng)、開展組網(wǎng)協(xié)議和關鍵設備的等效驗證。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種低軌星座組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)構建方法，其能夠便捷、快速地構建成本低廉、成熟度高、規(guī)模可擴展的半物理組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)，進而支撐建設前、建設中、建設后伴飛等各階段的星座組網(wǎng)技術的驗證。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種低軌星座組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)構建方法，用于構建包括云仿真平臺的半實物仿真測試系統(tǒng)，包括以下步驟：

（1）創(chuàng)建組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)的節(jié)點，包括仿真節(jié)點和物理節(jié)點；所述仿真節(jié)點為云仿真平臺內部的虛擬節(jié)點，所述物理節(jié)點為實際物理設備；

（2）創(chuàng)建組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)的鏈路，包括仿真鏈路和虛實鏈路；所述仿真鏈路為仿真節(jié)點之間的鏈路，所述虛實鏈路為物理設備之間，以及仿真節(jié)點與物理節(jié)點之間的鏈路；

（3）生成組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)的動態(tài)拓撲，包括外部導入拓撲、外部程序控制拓撲和平臺界面配置拓撲；其中，外部導入拓撲用于模擬真實衛(wèi)星星座中各衛(wèi)星節(jié)點之間鏈路的動態(tài)變化；外部程序控制拓撲用于模擬終端、關口站節(jié)點切換過程中的拓撲變化，并用于渲染業(yè)務路徑；平臺界面配置拓撲用于模擬節(jié)點或鏈路損毀情況下的偶發(fā)性拓撲變化；

完成低軌星座組網(wǎng)協(xié)議測試系統(tǒng)構建。

進一步的，步驟（1）中，仿真節(jié)點的創(chuàng)建方式如下：

1）為仿真節(jié)點選擇與實際物理設備相同的CPU架構；對于地面設備，選擇X86的CPU架構，對于星載平臺，選擇ARM的CPU架構；

2）為仿真節(jié)點選擇與實際物理設備一致的操作系統(tǒng)；

3）將實際物理設備中的程序代碼直接上傳至云仿真平臺；

4）依據(jù)CPU架構、操作系統(tǒng)以及程序代碼，生成實際物理設備的節(jié)點模型；

5）編寫節(jié)點生成腳本并上傳至云仿真平臺，基于節(jié)點模型，一鍵創(chuàng)建所有仿真節(jié)點，此外，根據(jù)腳本中各節(jié)點的信息添加相應的網(wǎng)卡，并設置網(wǎng)卡類型；

物理節(jié)點的的創(chuàng)建方式如下：

1）準備實際物理設備；

2）按需為實際物理設備安裝相應的操作系統(tǒng)；

3）將程序代碼導入至實際物理設備；

4）為實際物理設備配置網(wǎng)卡參數(shù)。

進一步的，步驟（2）中，仿真鏈路的創(chuàng)建方式如下：

1）根據(jù)實際鏈路的傳輸特性，計算出等效的時延、帶寬和丟包；