本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡技術領域，涉及數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡鏈路沖突的實時仿真方法。

背景技術：

隨著信息技術的廣泛應用，數(shù)據(jù)鏈已經(jīng)成為復雜戰(zhàn)場環(huán)境下為多平臺聯(lián)合作戰(zhàn)提供可靠高效的信息保障的網(wǎng)絡化信息系統(tǒng)。與此同時，系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡協(xié)議設計日趨復雜，其功能和性能已無法通過小規(guī)模的實物試驗來進行充分驗證。利用網(wǎng)絡仿真進行驗證成為了可行的解決方案。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡仿真可以分為實時仿真和非實時仿真兩種。實時網(wǎng)絡仿真一般采用半實物方式，仿真軟件負責上層測試業(yè)務收發(fā)和統(tǒng)計，底層的消息收發(fā)由實裝設備完成，此種方法受限于實裝設備數(shù)量，難以支撐大規(guī)模網(wǎng)絡仿真。非實時仿真一般需要在仿真前設定仿真場景和業(yè)務模型，由仿真程序獨立完成仿真過程并輸出結果，在仿真過程中不能進行人為干預，無法支持網(wǎng)絡運行過程中的動態(tài)調整和調試。為克服以上不足，需要設計實現(xiàn)不依賴實物的實時仿真方法，其核心問題，就是如何實現(xiàn)鏈路沖突的實時仿真。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于事件的鏈路沖突實時仿真方法，當網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送消息時，利用進程間通信方式將消息內容和附加信息(消息發(fā)送起始時刻、本節(jié)點地理位置)一并廣播至網(wǎng)內全部節(jié)點；該消息目的接收節(jié)點收到此消息后，添加消息接收事件，根據(jù)消息內容和附加信息計算出實際完成接收的時間，設置此時刻到時的定時器，并繼續(xù)接收并記錄其他節(jié)點廣播的消息；當定時器到時，接收節(jié)點將該消息以及與其傳輸時間有重疊的其他消息的波形進行疊加，再遞交至接收處理流程進行處理。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

1)網(wǎng)絡節(jié)點A準備向網(wǎng)絡節(jié)點B發(fā)送消息M_AB，讀取消息發(fā)送起始時刻t_s和本節(jié)點地理位置信息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)絡節(jié)點A通過進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)內除節(jié)點A以外的其他網(wǎng)絡節(jié)點接收到信息I_AB后，將信息I_AB存儲在本地；網(wǎng)絡節(jié)點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，繼續(xù)提取消息發(fā)送起始時刻t_s和節(jié)點A地理位置信息P_A，利用節(jié)點A地理位置信息P_A和節(jié)點B地理位置信息P_B計算出節(jié)點A和節(jié)點B之間的距離L_AB，結合消息長度L_M、系統(tǒng)仿真鏈路傳輸速率R，計算出消息仿真鏈路傳播時延和仿真鏈路傳輸時延c為光速，最終計算出該消息接收時刻t_r＝t_s+τ+T；其他網(wǎng)絡節(jié)點從信息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，則將I_AB存儲于本地；

4)網(wǎng)絡節(jié)點B添加消息接收事件，創(chuàng)建定時器，觸發(fā)時刻設置為t_r；在t_r時刻到達之前繼續(xù)接收記錄網(wǎng)內節(jié)點發(fā)送的廣播消息；

5)t_r時刻到達，網(wǎng)絡節(jié)點B定時器到時，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)送時間與消息M_AB有重疊的消息，根據(jù)發(fā)送時間和距離，將其與M_AB的波形進行疊加，形成復原的波形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：實現(xiàn)了鏈路沖突的實時仿真，使消息在實際完成接收的時刻，以實際的接收波形被遞交至接收節(jié)點的接收流程，對于各個網(wǎng)絡節(jié)點與真實環(huán)境沒有差別。利用本方法，可以實現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡系統(tǒng)的精確實時仿真，同時支持網(wǎng)絡的動態(tài)調整和調試。

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。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)網(wǎng)絡節(jié)點A準備向網(wǎng)絡節(jié)點B發(fā)送消息M_AB，讀取消息發(fā)送起始時刻t_s和本節(jié)點地理位置信息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)絡節(jié)點A通過進程間通信方式(例如套接字、管道和共享內存)，將待發(fā)送信息I_AB廣播至全網(wǎng)成員。

3)網(wǎng)內除節(jié)點A以外的其他網(wǎng)絡節(jié)點接收到信息I_AB后，將信息I_AB存儲在本地。網(wǎng)絡節(jié)點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，繼續(xù)提取消息發(fā)送起始時刻t_s和節(jié)點A地理位置信息P_A，利用節(jié)點A地理位置信息P_A和節(jié)點B地理位置信息P_B計算出節(jié)點A和節(jié)點B之間的距離L_AB，結合消息長度L_M、系統(tǒng)仿真鏈路傳輸速率R，計算出消息仿真鏈路傳播時延(c為光速)和仿真鏈路傳輸時延最終計算出該消息接收時刻t_r＝t_s+τ+T。其他網(wǎng)絡節(jié)點從信息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，則將I_AB存儲于本地。

4)網(wǎng)絡節(jié)點B添加消息接收事件，創(chuàng)建定時器，觸發(fā)時刻設置為t_r。在t_r時刻到達之前繼續(xù)接收記錄網(wǎng)內節(jié)點發(fā)送的廣播消息。

5)t_r時刻到達，網(wǎng)絡節(jié)點B定時器到時，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)送時間與消息M_AB有重疊的消息，根據(jù)發(fā)送時間和距離，將其與M_AB的波形進行疊加，形成復原的波形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時仿真方法流程圖，下面結合附圖1、附圖2對本發(fā)明的實施方式進行進一步說明。仿真程序運行在一臺計算機上，各節(jié)點時間統(tǒng)一使用計算機時間。假設網(wǎng)內有三個節(jié)點A、B、C，以網(wǎng)絡節(jié)點A向網(wǎng)絡節(jié)點B發(fā)送消息且在B處與網(wǎng)絡節(jié)點C向外發(fā)送的消息相沖突的情況，說明使用本發(fā)明對鏈路沖突進行仿真的具體實施方式如下：

1)t_1s時刻，網(wǎng)絡節(jié)點A準備向網(wǎng)絡節(jié)點B發(fā)送消息M_AB，讀取消息發(fā)送起始時刻t_1s和本節(jié)點地理位置信息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)絡節(jié)點A通過進程間通信方式(例如套接字、管道和共享內存)，將待發(fā)送信息I_AB廣播至全網(wǎng)成員(網(wǎng)絡節(jié)點B、網(wǎng)絡節(jié)點C)。

3)網(wǎng)絡節(jié)點B和網(wǎng)絡節(jié)點C在t′_1s時刻接收到信息I_AB后，將信息I_AB存儲在本地。網(wǎng)絡節(jié)點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，繼續(xù)提取消息發(fā)送起始時刻t_1s和節(jié)點A地理位置信息P_A，利用節(jié)點A地理位置信息P_A和節(jié)點B地理位置信息P_B計算出節(jié)點A和節(jié)點B之間的距離L_AB，結合消息長度L_M、系統(tǒng)仿真鏈路傳輸速率R，計算出消息仿真鏈路傳播時延(c為光速)和仿真鏈路傳輸時延最終計算出該消息接收時刻t_1r＝t_1s+τ₁+T₁。網(wǎng)絡節(jié)點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，則將I_AB存儲于本地。

4)網(wǎng)絡節(jié)點B添加消息接收事件，創(chuàng)建定時器，觸發(fā)時刻設置為t_1r。在t_1r時刻到達之前繼續(xù)接收記錄網(wǎng)內節(jié)點發(fā)送的廣播消息。

5)t_2s時刻，網(wǎng)絡節(jié)點C準備向某網(wǎng)絡節(jié)點(除網(wǎng)絡節(jié)點B外)發(fā)送消息M_c，讀取消息發(fā)送起始時刻t_2s和本節(jié)點地理位置信息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)絡節(jié)點C通過進程間通信方式(例如套接字、管道和共享內存)，將待發(fā)送信息I_c廣播至全網(wǎng)成員(網(wǎng)絡節(jié)點A、網(wǎng)絡節(jié)點B)。

7)網(wǎng)絡節(jié)點A和網(wǎng)絡節(jié)點B在t′_2s時刻接收到信息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，則將I_c存儲于本地。

8)t_1r時刻到達，網(wǎng)絡節(jié)點B定時器到時，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的波形進行疊加，生成復原的波形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。