[发明专利]一种适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法

权利要求书

1.一种适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

S1：获取仿真网络的各个节点的地理位置、各个节点之间信道、各个节点所具备波形的参数、节点传输信息；

S2：根据步骤S1获得的数据写入仿真软件的仿真配置文件；

S3：在发射端，物理层确定仿真工程中的任一节点的发射波形，在各自地理环境和电磁环境不同信道下的覆盖场强分布；在接收端，物理层同时根据接收机的信号带宽BW、频谱效率函数Eff、灵敏度Sensitivity，确定收发两端的传输数据率；

S4：根据S3确定的传输数据率，再依据链路层的收发时隙分布，所述的收发时隙包括上行时隙、下行时隙，确定可承载的上下行数据吞吐量；

S5：根据路由协议，在业务选择数据吞吐量最大的路径上实现端到端传输。

2.根据权利要求1所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：步骤S1～S5为节点静止时仿真步骤，当平流层升空平台运动时，设置仿真软件的node文件添加相应节点在不同时刻的运动轨迹；同时，通过设置仿真软件的antenna文件配置天线方向图；最后，仿真软件通过统计各个时刻的数据，获得不同轨迹对应的业务选择数据吞吐量。

3.根据权利要求2所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：为了验证虚拟节点和真实节点协议的一致性，进行半实物仿真，具体在使用仿真软件构建虚拟网络时，将虚拟节点A映射到真实节点B上，使得真实节点B发出的数据包，通过对应映射的虚拟节点A进入虚拟网络；同样，虚拟节点A的数据可发送至真实节点B。

4.根据权利要求1所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：所述的各个节点的地理位置包括平流层升空平台的经纬度、平流层升空平台的高度、空中无线端机的经纬度、空中无线端机的高度、地面各种无线设备的经纬度、地面各种无线设备的高度。

5.根据权利要求1所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：所述的各个节点之间信道包括视距白噪声信道、时变干扰信道。

6.根据权利要求1所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：所述的各个节点所具备波形的参数包括物理层的工作频率、信号带宽BW、发射功率、灵敏度Sensitivity、天线增益，链路层的时隙数量、上行时隙、下行时隙、路由层路由协议。

7.根据权利要求1所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：所述的节点传输信息包括业务流源节点、目的节点、发送包大小、发送间隔。

8.根据权利要求1所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：步骤S3中，所述的传输数据率Rate的计算公式如下：

Rate＝BW*Eff(Sensitivity)

当存在干扰噪声I时，其中I单位为dBm，此时灵敏度恶化为Sensitivity+I。

9.根据权利要求8所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：步骤S4中，依据链路层的收发时隙分布，确定可承载的上行数据吞吐量Thr_up，其具体计算公式如下：

Thr_up＝Rate*N_up/(N_up+N_down)

其中，N_up表示上行时隙数量，N_down表示下行时隙数量，Thr_up表示上行数据吞吐量。

10.根据权利要求9所述的适合平流层升空平台的网络通信能力分析方法，其特征在于：步骤S4中，依据链路层的收发时隙分布，确定可承载的下行数据吞吐量Thr_down，其具体计算公式如下：

Thr_down＝Rate*N_down/(N_up+N_down)；

其中，N_up表示上行时隙数量，N_down表示下行时隙数量，Thr_down表示下行数据吞吐量。