【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信，具体涉及一种基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统。
技术介绍
1、在当前信息技术迅猛发展的时代，全球对于无处不在、高质量通信的需求日益增长。现有地面移动通信网络的覆盖范围有限，仅覆盖地球表面不足6％，难以有效覆盖如沙漠、海洋、山脉和三维空间等复杂地域。为解决这一局限，3gpp(3rd generationpartnership project，第三代合作伙伴计划)推出了5gntn(non-terrestrial networks，非地面网络)系统，利用卫星网络扩展通信覆盖，旨在为那些地面网络无法覆盖的区域提供高速通信服务。同时，6g网络研究在学术和产业界不断进展，空天地一体化网络作为未来发展的趋势，被广泛认为是满足未来通信需求的关键解决方案。
2、空天地一体化网络融合了卫星基站、空中基站和地面移动通信网络，形成了一个多层协同通信体系。这一体系不仅能够满足热点地区的密集通信需求，还能实现对偏远地区、极地、沙漠、海洋和空域等挑战性地理环境的全面覆盖。此技术革新为大规模物联网、全息通信、生态遥感以及应急通信等多个领域带来了广泛的应用前景。目前，系统级核心网络模拟仿真工具相对匮乏。如5g-lena模拟仿真器，基于ns3平台，主要模拟nr(new radio，新空口)的mac层和phy层，但未能模拟lte-advanced(进阶lte)和5g网络共存的双连接场景。还有其他模拟器如5g-air-simulator、vienna 5g sl(save/load，保存/加载)模拟器，这些工具主要用于测试端到端
3、总的来说，虽然现有的技术和模拟仿真系统在某些方面取得了一定进展，但在空天地一体化网络这一新兴领域仍存在诸多挑战，这些挑战包括高时延、低灵活性以及核心网络和接入网的集成问题。目前的模拟仿真系统虽然能够模拟特定网络层和协议，但仍缺乏对更复杂网络架构，如6g空天地一体化网络的全面支持，这限制了对未来通信网络演进的理解和研究。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术实施例提供了一种基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，所述仿真系统基于omnet++实现；所述仿真系统包括接入用户层、ru-du层、nfv案例管理层和微服务网元层；其中，
3、所述接入用户层，用于验证所述仿真系统；接入用户包括空域、地域及特殊场景用户，用户发出的用户请求经过所述ru-du层以及所述nfv案例管理层到达所述微服务网元层；
4、所述ru-du层，用于接收用户请求，扮演转发与分流的角色，是用户请求的枢纽和中转站；
5、所述nfv案例管理层，用于管理通信案例，每个通信案例对应一个基本单元模块；每个基本单元模块，用于专门负责相应通信案例的具体分流操作，当通信案例被激活时，根据用户请求配置网元列表实现相应网络配置；
6、所述微服务网元层包括控制面和用户面；所述控制面包括网元amf、ausf、smf、udm和pcf，所述用户面包括网元pdusf和upf；所述微服务网元层，用于在接收到从所述nfv案例管理层以及所述ru-du层转发的用户请求之后，相应的网元为用户分配网络资源实现具体的网络功能。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述接入用户层使用基于inet的标准主机进行二次开发；所述接入用户层具体用于实现用户对天域卫星、空域无人机和地面基站的接入操作、注册以及会话建立，并发起业务服务以访问数据网络。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述ru-du层由ru和du组成；ru负责物理层低层功能，du负责物理高层功能，以及承担rlc层和mac层功能；
9、所述ru-du层是用户进入仿真系统的唯一入口，其连接接入用户层，且同时向所述nfv案例管理层和所述微服务网元层提供连接。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述nfv案例管理层支持的通信案例包括接入与移动性管理、会话管理和用户间通信；当通信案例被激活时，所述nfv案例管理层的nfv服务器根据用户请求中包头信息配置网元列表，记录网元列表中网元的优先级和模式设定，并将用户请求转发到所述微服务网元层。
11、在本专利技术的一个实施例中，初次接入的用户，用户进行随机接入，在注册和会话建立时，所述ru-du层直接与所述微服务网元层的控制面进行控制信令交互，而不经过所述nfv案例管理层和所述微服务网元层的用户面；会话建立后，正式通信开始时，所述ru-du层则将用户请求中控制信令通过所述nfv案例管理层转发到所述微服务网元层的控制面，并将用户请求中数据包转发到所述微服务网元层的用户面。
12、在本专利技术的一个实施例中，所述仿真系统支持模拟5g ran、核心网络的控制面和用户面，同时支持fdd和tdd模式，兼容tcp/ip网络，并提供了可插拔接口和算法开发功能。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述仿真系统集成了inet库的所有模型，具备模拟通用tcp/ip网络的能力。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述仿真系统适用于多种通信网络的仿真，所述通信网络包括有线网络、无线网络、移动网络、自组网和传感器网络。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述仿真系统支持端到端场景的模拟，允许测试端到端的服务和场景。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术提出的基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，基于omnet++实现，可以应用于6g空天地一体化的复杂网络场景的模拟；该仿真系统包括接入用户层、ru-du层、nfv案例管理层和微服务网元层；其中，接入用户层，用于验证仿真系统；接入用户包括空域、地域及特殊场景用户，用户发出的用户请求经过ru-du层以及nfv案例管理层到达微服务网元层；ru-du层，用于接收用户请求，扮演转发与分流的角色，是用户请求的枢纽和中转站；nfv案例管理层，用于管理通信案例，每个通信案例对应一个基本单元模块；每个基本单元模块，用于专门负责相应通信案例的具体分流操作，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于微服务的6G空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述仿真系统基于OMNET++实现；所述仿真系统包括接入用户层、RU-DU层、NFV案例管理层和微服务网元层；其中，
2.根据权利要求1所述的基于微服务的6G空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述接入用户层使用基于INET的标准主机进行二次开发；所述接入用户层具体用于实现用户对天域卫星、空域无人机和地面基站的接入操作、注册以及会话建立，并发起业务服务以访问数据网络。
3.根据权利要求1所述的基于微服务的6G空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述RU-DU层由RU和DU组成；RU负责物理层低层功能，DU负责物理高层功能，以及承担RLC层和MAC层功能；
4.根据权利要求1所述的基于微服务的6G空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述NFV案例管理层支持的通信案例包括接入与移动性管理、会话管理和用户间通信；当通信案例被激活时，所述NFV案例管理层的NFV服务器根据用户请求中包头信息配置网元列表，记录网元列表中网元的优先级和模式设定，并将用户请求转发到所述微服务网元层。
<...【技术特征摘要】
1.一种基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述仿真系统基于omnet++实现；所述仿真系统包括接入用户层、ru-du层、nfv案例管理层和微服务网元层；其中，
2.根据权利要求1所述的基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述接入用户层使用基于inet的标准主机进行二次开发；所述接入用户层具体用于实现用户对天域卫星、空域无人机和地面基站的接入操作、注册以及会话建立，并发起业务服务以访问数据网络。
3.根据权利要求1所述的基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述ru-du层由ru和du组成；ru负责物理层低层功能，du负责物理高层功能，以及承担rlc层和mac层功能；
4.根据权利要求1所述的基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，所述nfv案例管理层支持的通信案例包括接入与移动性管理、会话管理和用户间通信；当通信案例被激活时，所述nfv案例管理层的nfv服务器根据用户请求中包头信息配置网元列表，记录网元列表中网元的优先级和模式设定，并将用户请求转发到所述微服务网元层。
5.根据权利要求1所述的基于微服务的6g空天地一体化网络仿真系统，其特征在于，初次接入的用户...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪芳，王海洋，毛伟灏，杨清海，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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