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专利号: 2022117324623
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,包括:分布式数据库和分布式部署的多个主机;每个主机上部署有控制单元、仿真节点、数据面通道和控制面通道;所有控制单元通过动态选举来选出主控制单元,主控制单元基于全局视角对整个网络进行观测和控制,从控制单元负责管理当前主机内全部仿真节点的资源控制、协议加载、业务下发及上报整合数据;控制面通道为控制单元的通信载体,数据面通道为所有仿真节点间的无线流量的通信载体,数据面和网络面通过overlay网络通道进行通信;仿真节点用于映射现实自组网节点,仿真节点上挂载有事件通信模块和无线处理模块,事件通信模块用于处理控制面通道传输的事件消息;无线处理模块用于处理数据面通道传输的无线数据;

所有控制单元通过动态选举来选出主控制单元的过程包括:

S1:每个分布式主机的控制单元启动后发起加入会话广播,接收到加入会话广播的其他主机返回加入会话响应;

S2:加入会话响应中若包含主控单元信息,且控制单元设定权重小于或等于主控制单元则不会触发选举操作,执行步骤S5,否则执行步骤S3;

S3:刚加入会话的主机发起申请主控操作并广播申请消息,申请消息包含当前主机id和请求权重;

S4:所有主机执行协商主控操作:控制单元接收到申请消息,比对所有申请消息的请求权重,将权重最大的主机更新为预设主控制单元;

S5:所有主机执行同步主控操作:更新主控制单元后,主控制单元广播单元同步广播信息,全局会话中的所有主机记录全部单元同步广播信息并返回确认信息;当主控制单元收到全部主机的确认信息后,主控制单元完成确认;

S6:从控制单元向主控制单元定时发送维持心跳包,当有主控制单元未响应心跳包或权重大于当前主控制单元主机加入会话时再次触发动态选举,执行步骤S1;

S7:主控制单元定时发起时钟同步操作:主控制单元向从控制单元发送时钟同步请求,从控制单元接收后返回该请求;从控制单元记录自己发送返回的时间ts1,和主控制节点接收返回的时间tr1;主控制节点记录自己的发送请求的时间ts2和从控制节点接收请求实际时间tr2;计算时间偏差为 将主控制单元的发送时间加上该偏差值设定为从控制单元时间;

S8:后端代理的主控制器地址重定向主控制单元的物理IP地址。

2.根据权利要求1所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,控制单元包括网络模型配置模块、节点资源控制模块、拓扑配置及态势控制模块、数据采集分析模块和业务解析下发模块;

所述网络模型配置模块用于配置仿真节点的网络模型和射频参数;

所述节点资源控制模块用于配置仿真节点在主机的资源占用限制;

所述拓扑配置及态势控制模块用于实时触发节点移动速度以及态势坐标俯仰角、偏向角;

所述数据采集分析模块用于采集链路状态、丢包、时延、无线收发包统计数据;

所述业务解析下发模块用于解析前端仿真命令并部署流量业务。

3.根据权利要求1所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,主机上部署仿真节点采用预计算多权值部署算法。

4.根据权利要求1所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,仿真节点通过控制器来执行加载各层级模型、节点的生存时间管理和资源配置及监听功能;仿真节点用于接收控制单元下发事件消息,并且序列化、反序列化通信数据,存储响应事件消息到本机的分布式数据库中,以便后续控制单元加载和上传;仿真节点配置有资源占用限制,各个仿真节点独立自主。

5.根据权利要求4所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,各个仿真节点独立自主包括:节点内自身存储射频范围内带内外信号,根据模型定义归纳为噪声或无线数据处理;当前仿真节点对于其他仿真节点的无线参数根据记录状态表自行计算,非主控计算传递,使得仿真节点实现动态加入或退出自组网。

6.根据权利要求1所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,overlay网络通道绑定了多个探针在vxlan或网桥上,overlay网络通道转发数据包时,同时监听并分析不同协议栈内数据,根据分析结果将数据保存至对应的分布式数据库中。

7.根据权利要求1所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,事件通信模块监听控制面通道传输的事件消息,正确解析事件消息,解析成功后发送事件接收响应并将该事件存入消息队列中;其中,事件消息包含时间戳、优先级、消息类型、节点编号和场景编号。

8.根据权利要求1所述的一种自组网分布式仿真系统,其特征在于,无线处理模块监听数据面通道传输的无线数据,正确解析无线数据,将解析结果存入消息队列中,消息队列根据优先级进行处理。