[发明专利]卫星网络模拟系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种卫星网络模拟系统，尤其一种在数据链路层模拟卫星网络的连通性、 星际、星地链路信道的延时和误码率以及卫星网络业务传输过程的系统，属于卫星通信仿 真技术领域。

背景技术：

卫星网络是一个由不同轨道上多种类型的卫星组成的系统，按照空间信息资源的最大 有效综合利用原则，互通互连、有机构成的智能化体系。

随着Internet在全球范围内的广泛应用和卫星技术的发展，卫星网络逐渐应用于军事、 气象、航天、灾难预警、农业、电视转播等各个领域，成为下一代信息交换的通讯网络的 一个基础部分。但是卫星网络具有拓扑结构变化迅速、星间和星地链路传输延时大、链路 误码率高、星上处理能力有限等特点，加上由于地域和时区差异、星座运转及地球自转引 起的卫星网络承载数据流量分布不均的特性，使其既区别于传统地面网络，又区别于地面 无线通信网络。针对卫星网络的这种特点，有必要对其性能进行评估，从而为卫星网络设 计提供参考。

卫星网络性能评估可利用卫星或飞机进行实测，但这种方式费时费力，特别是在预研 阶段的前期研究中，进行搭载试验是不可行的。在一些情况下，由于条件的限制，进行星 载或机载试验，还会存在技术和经费上的问题，因此采用仿真手段对卫星网络拓扑变化、 星际、星地链路的信道参数以及业务传输过程进行模拟非常必要。

目前，国内外针对卫星网络的特性的仿真主要有软件建模仿真、信道模拟器等方式， 其中软件建模仿真的方式配置灵活，操作方便，但由于计算量巨大，很难实现实时性，而 且无法实现实际的物理接口；信道模拟器能够在实验室中通过受控的、精确的、可重复的 方式真实模拟卫星网络的信道特性，是对卫星网络进行仿真的一种较好的方式。国外已有 少数大公司推出商用化卫星信道模拟器产品，国内也有些科研机构做了一些相关工作，但 当前的卫星信道模拟器产品大多侧重于卫星星际、星地信道特性的仿真，这对于评估整个 卫星网络的性能仍不够全面，还缺少卫星网络的拓扑变化、路由、业务传输过程等特性的 仿真。

发明内容：

本发明通过构建一个接近真实卫星网络环境的地面演示及验证仿真系统，实现了对卫 星网络的拓扑变化、星际、星地链路的信道参数以及业务传输过程可靠的模拟，解决全面、 真实仿真卫星网络特性的问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种卫星网络模拟系统，包括一主控计算机，一实时卫星信道模拟器和若干业务仿真 节点计算机；所述主控计算机上运行有卫星网络仿真软件系统，可实现建立卫星网络仿真 场景，选择路由算法、设置链路参数，管理仿真卫星网络信息，通过RS232总线与实时卫 星信道模拟器连接；所述业务仿真节点上运行有业务仿真软件，实现对卫星网络业务传输 过程的模拟，通过以太网端口与实时卫星信道模拟器连接。

仿真时，具有路由的业务仿真节点相互之间可以产生指定类型的业务流量，模拟卫星 网络业务传输过程。主控计算机计算源节点到目的节点之间的星际和星地链路的链路延时 和误码率，然后把这些信息通过RS232送给实时信道模拟器，此处的源节点和目的节点指 的是想定场景所要模拟的卫星网络的网络节点，是个仿真的节点，该节点可以采用连接到 实时卫星信道模拟器来实际模拟，也可以没有实际模拟而仅仅是个虚拟的节点。