一种基于通信效果的通信网络建模方法与流程

本发明涉及基于通信效果的通信网络建模方法，属于仿真建模领域。

背景技术：

军事通信网络是体系作战中作战信息快速、准确传递的重要手段，是体系作战的基础支撑平台，因此，通信网络在一定程度上制约了指挥员的决策和指挥控制效能。在作战仿真试验中，通信网络建模仿真应以体系作战中通信网络的功能特定为基础，以作战试验需求为应用背景，以通信装备和战术通信网络为建模对象，突出描述在作战环境下，通信网络传输信息的过程及在受各种战场环境影响时的对抗行动，并描述和评估对通信效能的影响，以构建一个能合理支撑战场中的指挥信息流、易于调用和组合的通信网络模型资源，并融入到作战试验的模型库中，为作战试验提供通信网络的模型支持。

现有的仿真通信网络建模技术都是仿真网络通断效果的模型，跟实际作战运用的通信网络效果有较大的差距，没有考虑通信时延,无法真实的反映武器系统之间、各实体之间的通信,对整个武器系统仿真精度有较大影响。

目前基于通信效果的通信网络建模方法，假设仿真实体部分装载了通信设备模型，这样，没有装载通信设备模型的仿真实体，在任何情况下都不能与其他仿真实体进行通信，而装有相同类型的通信设备模型的仿真实体之间的距离小于通信距离时能够进行通信。随着军事仿真研究越来越深入，所有仿真实体的真实性要求也越来越高，所以基于通信效果的通信网络建模方法是解决网络连通性研究的有效途径。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于通信效果的通信网络建模方法，提高仿真系统的战场环境逼真性。

根据本发明提供的通信网络可以在协同作战仿真系统其它参战实体模型的驱动下进行交战信息的模拟交互，验证通信对协同作战，特别是防空导弹武器系统作战效能的影响。

为达到上述目的，本发明提出一种基于通信效果的通信网络建模方法，包含以下步骤：

步骤1：通信仿真模型建模步骤：基于通信效果评估所需的指标建立模型；

步骤2：通信网系构建步骤：根据需要创建不同网系，并选择网系需要添加的模型。

步骤3：通信传输服务步骤：解析网系的功能，并检测连通性，用于保障通信的传输信息。

步骤4：通信态势显示步骤：通过不同标识显示不同种类网系，并对干扰范围进行显示。

步骤5：通信效果评估步骤：以建立的通信网络为基础，以通信传输服务输出的数据为数据源，对建立的通信体系进行多维度的评估。

优选的，步骤1中所述通信仿真模型主要包括通信设备模型、通信逻辑实体模型。通信设备模型包括有线通信设备和无线通信设备两大类；通信逻辑实体模型由通信节点模型、通信链路模型、通信网系模型构成。

优选的，步骤2中所述的网系构建包括选择构建的网系的类型，主要有光纤网系、卫星网系、导弹指控网系、指挥网系、海上编队网系和空中编队网系，其中海上编队网系又分为两种：海上网和海空网。在构建的网系中添加需要的通信模型，生成通信链路。

优选的，步骤3中所述的通信传输服务包括模型的完好程度q(以100为完整状态)，完好界限两个值。只有当完好程度>＝完好界限时，此模型才能正常通信。

优选的，步骤3中所述的通信传输服务包括模型的最大传输距离r。只有当需要通信的模型之间的距离小于最大传输距离，此模型才能正常通信。

优选的，步骤3中所述的通信传输服务包括模型的频率匹配w。只有当通信的接收方模型的频率范围在发送方的频率范围之内，数据才能正常传输。

优选的，步骤4中，所述的通信态势显示通过树形结构中节点的按钮控制网系是否显示与否，标识方节点可以控制整个标识方所有网系的显示与否，网系分类可以控制其分类下的实际网系的显示与否，实际网系可以控制自身的显示与否。依据干扰设备从近到远的范围，以颜色渐变的效果显示出干扰效果的变化过程。

优选的，步骤5中，所述的通信效能评估步骤包括通过统计通信时延和通信质量来评估通信效果。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)真实性：根据实际通信效果建立的模型，与实际通信相符，具备真实性。

(2)灵活性：用户可以根据仿真实体的不同，通信效果的不同，配置不同的通讯网络网。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为通讯网络建模仿真功能组成图；

图2为通信设备模型之间的分类和继承关系图；

图3为实体之间的通信工作流程图；

图4为信息网络仿真各组成部分交互关系图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示通讯网络建模仿真功能组成图，本发明提供了一种基于通信效果的通信网络建模方法，该方法包括了如下步骤：

步骤1：通信仿真模型建模步骤：基于通信效果评估所需的指标建立模型；其中指标包括通信质量、通信距离、传输速率、通信频率等；

步骤2：通信网系构建步骤：根据需要创建不同网系，并选择网系需要添加的模型；网系包括通信网络包括骨干网、海上无线战术指挥通信网、海上编队无线战术通信网、舰空无线通信网、空中编队无线战术通信网、星际通信网。

步骤3：通信传输服务步骤：解析网系的功能，并检测连通性，用于保障通信的传输信息；建立了网系之后，进行连通性检测，确保网系建立正确，主要设置模型的最大传输距离r，通信频率范围w，模型的完好程度q。

步骤4：通信态势显示步骤：通过不同标识显示不同种类网系，并对干扰范围进行显示；

步骤5：通信效果评估步骤：以建立的通信网络为基础，以通信传输服务输出的数据为数据源，对建立的通信体系进行多维度的评估，主要是考虑通信时延对评估的影响。

进一步的，步骤1中所述通信仿真模型主要包括通信设备模型、通信逻辑实体模型。通信设备模型包括有线通信设备和无线通信设备两大类；通信逻辑实体模型由通信节点模型、通信链路模型、通信网系模型构成。

步骤2中所述的网系构建包括选择构建的网系的类型，主要有光纤网系、卫星网系、导弹指控网系、指挥网系、海上编队网系和空中编队网系，其中海上编队网系又分为两种：海上网和海空网。在构建的网系中添加需要的通信模型，生成通信链路。

步骤3中所述的通信传输服务包括模型的完好程度q(以100为完整状态)，完好界限两个值。只有当完好程度>＝完好界限时，此模型才能正常通信。

步骤3中所述的通信传输服务包括模型的最大传输距离r。只有当需要通信的模型之间的距离小于最大传输距离，此模型才能正常通信。

步骤3中所述的通信传输服务包括模型的频率匹配w。只有当通信的接收方模型的频率范围在发送方的频率范围之内，数据才能正常传输。

步骤4中，所述的通信态势显示通过树形结构中节点的按钮控制网系是否显示与否，标识方节点可以控制整个标识方所有网系的显示与否，网系分类可以控制其分类下的实际网系的显示与否，实际网系可以控制自身的显示与否。依据干扰设备从近到远的范围，以颜色渐变的效果显示出干扰效果的变化过程。

步骤5中，所述的通信效能评估步骤包括通过统计通信时延和通信质量来评估通信效果。

本发明的通信时延是指数据从发送方发出到接受方接受之间的传输时间，主要包括发送时间和传输时间，是通信网络真实性的一个重要特征。通信时延dt计算函数如下所示：

通信链路的理想最大传输速率m，当前链路的传输质量cq，当前链路的传输速率c，传输数据的数据包大小s，当前链路的静态流量速率p；

当前链路的传输速率c:

c＝m*cq公式1

发送时延dt1：

dt1＝s/c公式2

信息平均到达率λ：

静态通信量强度ρ

通信链路平均排队时延t0：

通信的丢包率b：

b＝(1-cq)²公式7

传输时延：dq

整个数据传输的通信时延dt

dt＝dt1+dq公式9。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。