本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，涉及數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)鏈路沖突的實(shí)時(shí)仿真方法。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)鏈已經(jīng)成為復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下為多平臺(tái)聯(lián)合作戰(zhàn)提供可靠高效的信息保障的網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)。與此同時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，其功能和性能已無法通過小規(guī)模的實(shí)物試驗(yàn)來進(jìn)行充分驗(yàn)證。利用網(wǎng)絡(luò)仿真進(jìn)行驗(yàn)證成為了可行的解決方案。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)仿真可以分為實(shí)時(shí)仿真和非實(shí)時(shí)仿真兩種。實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)仿真一般采用半實(shí)物方式，仿真軟件負(fù)責(zé)上層測(cè)試業(yè)務(wù)收發(fā)和統(tǒng)計(jì)，底層的消息收發(fā)由實(shí)裝設(shè)備完成，此種方法受限于實(shí)裝設(shè)備數(shù)量，難以支撐大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)仿真。非實(shí)時(shí)仿真一般需要在仿真前設(shè)定仿真場(chǎng)景和業(yè)務(wù)模型，由仿真程序獨(dú)立完成仿真過程并輸出結(jié)果，在仿真過程中不能進(jìn)行人為干預(yù)，無法支持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)調(diào)整和調(diào)試。為克服以上不足，需要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不依賴實(shí)物的實(shí)時(shí)仿真方法，其核心問題，就是如何實(shí)現(xiàn)鏈路沖突的實(shí)時(shí)仿真。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于事件的鏈路沖突實(shí)時(shí)仿真方法，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息時(shí)，利用進(jìn)程間通信方式將消息內(nèi)容和附加信息(消息發(fā)送起始時(shí)刻、本節(jié)點(diǎn)地理位置)一并廣播至網(wǎng)內(nèi)全部節(jié)點(diǎn)；該消息目的接收節(jié)點(diǎn)收到此消息后，添加消息接收事件，根據(jù)消息內(nèi)容和附加信息計(jì)算出實(shí)際完成接收的時(shí)間，設(shè)置此時(shí)刻到時(shí)的定時(shí)器，并繼續(xù)接收并記錄其他節(jié)點(diǎn)廣播的消息；當(dāng)定時(shí)器到時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)將該消息以及與其傳輸時(shí)間有重疊的其他消息的波形進(jìn)行疊加，再遞交至接收處理流程進(jìn)行處理。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

1)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A準(zhǔn)備向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B發(fā)送消息M_AB，讀取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_s和本節(jié)點(diǎn)地理位置信息P_A共同作為附加信息M_A，與待發(fā)送消息M_AB一并作為待發(fā)送信息I_AB；

2)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A通過進(jìn)程間通信方式將待發(fā)送信息I_AB廣播至全網(wǎng)成員；

3)網(wǎng)內(nèi)除節(jié)點(diǎn)A以外的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收到信息I_AB后，將信息I_AB存儲(chǔ)在本地；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B從信息I_AB中提取出消息M_AB，發(fā)現(xiàn)自身為消息目的接收節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)提取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_s和節(jié)點(diǎn)A地理位置信息P_A，利用節(jié)點(diǎn)A地理位置信息P_A和節(jié)點(diǎn)B地理位置信息P_B計(jì)算出節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B之間的距離L_AB，結(jié)合消息長(zhǎng)度L_M、系統(tǒng)仿真鏈路傳輸速率R，計(jì)算出消息仿真鏈路傳播時(shí)延和仿真鏈路傳輸時(shí)延c為光速，最終計(jì)算出該消息接收時(shí)刻t_r＝t_s+τ+T；其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從信息I_AB中提取出消息M_AB，發(fā)現(xiàn)自身不是消息目的接收節(jié)點(diǎn)，則將I_AB存儲(chǔ)于本地；

4)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B添加消息接收事件，創(chuàng)建定時(shí)器，觸發(fā)時(shí)刻設(shè)置為t_r；在t_r時(shí)刻到達(dá)之前繼續(xù)接收記錄網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播消息；

5)t_r時(shí)刻到達(dá)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B定時(shí)器到時(shí)，消息接收事件被觸發(fā)，查找本地接收消息記錄中，所有發(fā)送時(shí)間與消息M_AB有重疊的消息，根據(jù)發(fā)送時(shí)間和距離，將其與M_AB的波形進(jìn)行疊加，形成復(fù)原的波形W_AB；

6)將波形W_AB遞交至物理層接收處理流程，完成消息M_AB的接收過程。

本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了鏈路沖突的實(shí)時(shí)仿真，使消息在實(shí)際完成接收的時(shí)刻，以實(shí)際的接收波形被遞交至接收節(jié)點(diǎn)的接收流程，對(duì)于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與真實(shí)環(huán)境沒有差別。利用本方法，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的精確實(shí)時(shí)仿真，同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)調(diào)整和調(diào)試。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖。

圖2為本發(fā)明的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A準(zhǔn)備向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B發(fā)送消息M_AB，讀取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_s和本節(jié)點(diǎn)地理位置信息P_A共同作為附加信息M_A，與待發(fā)送消息M_AB一并作為待發(fā)送信息I_AB。

2)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A通過進(jìn)程間通信方式(例如套接字、管道和共享內(nèi)存)，將待發(fā)送信息I_AB廣播至全網(wǎng)成員。

3)網(wǎng)內(nèi)除節(jié)點(diǎn)A以外的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收到信息I_AB后，將信息I_AB存儲(chǔ)在本地。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B從信息I_AB中提取出消息M_AB，發(fā)現(xiàn)自身為消息目的接收節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)提取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_s和節(jié)點(diǎn)A地理位置信息P_A，利用節(jié)點(diǎn)A地理位置信息P_A和節(jié)點(diǎn)B地理位置信息P_B計(jì)算出節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B之間的距離L_AB，結(jié)合消息長(zhǎng)度L_M、系統(tǒng)仿真鏈路傳輸速率R，計(jì)算出消息仿真鏈路傳播時(shí)延(c為光速)和仿真鏈路傳輸時(shí)延最終計(jì)算出該消息接收時(shí)刻t_r＝t_s+τ+T。其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從信息I_AB中提取出消息M_AB，發(fā)現(xiàn)自身不是消息目的接收節(jié)點(diǎn)，則將I_AB存儲(chǔ)于本地。

4)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B添加消息接收事件，創(chuàng)建定時(shí)器，觸發(fā)時(shí)刻設(shè)置為t_r。在t_r時(shí)刻到達(dá)之前繼續(xù)接收記錄網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播消息。

5)t_r時(shí)刻到達(dá)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B定時(shí)器到時(shí)，消息接收事件被觸發(fā)，查找本地接收消息記錄中，所有發(fā)送時(shí)間與消息M_AB有重疊的消息，根據(jù)發(fā)送時(shí)間和距離，將其與M_AB的波形進(jìn)行疊加，形成復(fù)原的波形W_AB。

6)將波形W_AB遞交至物理層接收處理流程，完成消息M_AB的接收過程。

圖2為本發(fā)明基于事件的鏈路沖突實(shí)時(shí)仿真方法流程圖，下面結(jié)合附圖1、附圖2對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步說明。仿真程序運(yùn)行在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，各節(jié)點(diǎn)時(shí)間統(tǒng)一使用計(jì)算機(jī)時(shí)間。假設(shè)網(wǎng)內(nèi)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)A、B、C，以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B發(fā)送消息且在B處與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)C向外發(fā)送的消息相沖突的情況，說明使用本發(fā)明對(duì)鏈路沖突進(jìn)行仿真的具體實(shí)施方式如下：

1)t_1s時(shí)刻，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A準(zhǔn)備向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B發(fā)送消息M_AB，讀取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_1s和本節(jié)點(diǎn)地理位置信息P_A共同作為附加信息M_A，與待發(fā)送消息M_AB一并作為待發(fā)送信息I_AB。

2)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A通過進(jìn)程間通信方式(例如套接字、管道和共享內(nèi)存)，將待發(fā)送信息I_AB廣播至全網(wǎng)成員(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)C)。

3)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)C在t′_1s時(shí)刻接收到信息I_AB后，將信息I_AB存儲(chǔ)在本地。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B從信息I_AB中提取出消息M_AB、發(fā)現(xiàn)自身為消息目的接收節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)提取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_1s和節(jié)點(diǎn)A地理位置信息P_A，利用節(jié)點(diǎn)A地理位置信息P_A和節(jié)點(diǎn)B地理位置信息P_B計(jì)算出節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B之間的距離L_AB，結(jié)合消息長(zhǎng)度L_M、系統(tǒng)仿真鏈路傳輸速率R，計(jì)算出消息仿真鏈路傳播時(shí)延(c為光速)和仿真鏈路傳輸時(shí)延最終計(jì)算出該消息接收時(shí)刻t_1r＝t_1s+τ₁+T₁。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)C從信息I_AB中提取出消息M_AB，發(fā)現(xiàn)自身不是消息目的接收節(jié)點(diǎn)，則將I_AB存儲(chǔ)于本地。

4)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B添加消息接收事件，創(chuàng)建定時(shí)器，觸發(fā)時(shí)刻設(shè)置為t_1r。在t_1r時(shí)刻到達(dá)之前繼續(xù)接收記錄網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的廣播消息。

5)t_2s時(shí)刻，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)C準(zhǔn)備向某網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B外)發(fā)送消息M_c，讀取消息發(fā)送起始時(shí)刻t_2s和本節(jié)點(diǎn)地理位置信息P_c共同作為附加信息M_c，與待發(fā)送消息M_c一并作為待發(fā)送信息I_c。

6)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)C通過進(jìn)程間通信方式(例如套接字、管道和共享內(nèi)存)，將待發(fā)送信息I_c廣播至全網(wǎng)成員(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B)。

7)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B在t′_2s時(shí)刻接收到信息I_c后，從信息I_c中提取出消息M_c，發(fā)現(xiàn)自身不是消息目的接收節(jié)點(diǎn)，則將I_c存儲(chǔ)于本地。

8)t_1r時(shí)刻到達(dá)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B定時(shí)器到時(shí)，消息接收事件被觸發(fā)，查找本地保存的接收消息中，所有發(fā)送時(shí)間與消息M_AB有重疊的消息,即滿足：(t_1s+τ₁)<＝(t_s+τ)<＝t_1r或(t_1s+τ₁)<＝t_r<＝t_1r。查詢發(fā)現(xiàn)本例中消息M_c發(fā)送時(shí)間與消息M_AB有重疊(t_2s+τ₂，t_1r)，截取M_c波形中的重疊部分(t_2s+τ₂，t_1r)與M_AB的波形進(jìn)行疊加，生成復(fù)原的波形W_AB。

9)將波形W_AB遞交至物理層接收處理流程，完成消息M_AB的接收過程。