本發(fā)明屬于通信技術(shù)，具體涉及一種基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化為特征的分布式仿真試驗技術(shù)被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個領(lǐng)域。自20世紀(jì)90年代開始，國外研究部門一直致力于發(fā)展和推進(jìn)先進(jìn)仿真技術(shù)在仿真應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用，先后推出了dis，hla和tena等仿真架構(gòu)，這些仿真架構(gòu)都采用了仿真中間件技術(shù)。中間件作為試驗系統(tǒng)信息傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)建立及模型間的通信，使系統(tǒng)中參與試驗的各個節(jié)點能互相協(xié)作，從而保證試驗數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確交互。

2、隨著仿真試驗?zāi)Ｊ降娜諠u興起，試驗系統(tǒng)的規(guī)模不斷增大，系統(tǒng)內(nèi)部參與者之間的信息交互也越來越頻繁。由于網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的限制，大量數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收極大地消耗了網(wǎng)絡(luò)資源，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)的可靠性。哈工大研究仿真系統(tǒng)中的區(qū)域匹配算法和基于內(nèi)容的發(fā)布/訂購系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)過濾算法，根據(jù)大規(guī)模分布式試驗系統(tǒng)的不同應(yīng)用需求，分別設(shè)計相應(yīng)的中間件數(shù)據(jù)分發(fā)管理匹配算法。

3、中間件的應(yīng)用在仿真領(lǐng)域顯得越發(fā)重要，某仿真系統(tǒng)需要提高通信效率，主要從優(yōu)化中間件網(wǎng)絡(luò)通信機制控制算法出發(fā)，實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)滿足實時仿真需要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，針對仿真平臺中多粒度模型交互數(shù)據(jù)量大和實時性要求不同，通信數(shù)據(jù)優(yōu)化困難的問題，實現(xiàn)信息高效交互提高系統(tǒng)仿真效率。

2、實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，步驟如下：

3、步驟1、設(shè)計對象數(shù)據(jù)隊列：

4、基于數(shù)字仿真領(lǐng)域的功能級與信號級仿真對象模型的仿真交互數(shù)據(jù)存在不同傳輸量和傳輸速率需求，將仿真交互數(shù)據(jù)分為實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)兩類，仿真交互數(shù)據(jù)依據(jù)實時性構(gòu)建成數(shù)據(jù)傳輸隊列，并標(biāo)注仿真交互數(shù)據(jù)傳輸特性。

5、步驟2、抽象仿真對象接口：

6、基于聯(lián)合千兆以太網(wǎng)與萬兆rdma的信息交互實現(xiàn)，通過中間件抽象出千兆以太網(wǎng)和萬兆rdma兩種數(shù)據(jù)傳輸方式接口，仿真系統(tǒng)將千兆以太網(wǎng)和萬兆rdma抽象成不同的接口，仿真對象通過訂閱-發(fā)布機制關(guān)聯(lián)傳輸接口。

7、步驟3、注冊分發(fā)仿真對象：

8、通信數(shù)據(jù)分發(fā)注冊根據(jù)仿真對象的數(shù)據(jù)傳輸要求，以仿真對象為中心定義發(fā)布/訂閱機制；發(fā)布者需要明確其需要發(fā)布的對象數(shù)據(jù)主題，還需發(fā)布傳輸接口標(biāo)志interface和傳輸狀態(tài)trans_state，訂閱者只需要關(guān)注其感興趣的對象數(shù)據(jù)，無須關(guān)心源地址和目的地址；仿真對象分發(fā)注冊，包括仿真對象注冊和發(fā)布訂閱注冊。

9、步驟4、智能分發(fā)仿真交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)：

10、基于仿真對象分發(fā)注冊協(xié)議，對不同仿真對象模型之間的信息交互方式進(jìn)行動態(tài)的智能調(diào)整，數(shù)據(jù)分發(fā)管理的過程主要完成數(shù)據(jù)的過濾，按照組播分配的結(jié)果選擇仿真對象接口，仿真交互數(shù)據(jù)智能分發(fā)包括區(qū)域匹配和傳輸分配；最后實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)。

11、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點在于：

12、1)本發(fā)明依靠中間件的設(shè)計能實現(xiàn)低延遲的數(shù)據(jù)連接、很強的可靠性、增強的安全性的體系架構(gòu)，滿足實時系統(tǒng)的需求，實現(xiàn)仿真系統(tǒng)在仿真對象模型之間高效穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交互。

13、2)本發(fā)明將千兆以太網(wǎng)和rdma抽象成不同的接口，使得不同的數(shù)據(jù)能自適應(yīng)選擇傳輸接口，系統(tǒng)能實現(xiàn)根據(jù)交互方式的通信負(fù)載和通信效率進(jìn)行通信數(shù)據(jù)分發(fā)。

14、3)本發(fā)明中的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法以仿真對象為中心，它定義了以對象為中心的發(fā)布/訂閱機制，向系統(tǒng)仿真應(yīng)用提供松耦合的集成，實現(xiàn)了節(jié)點之間的松耦合，達(dá)到節(jié)點的單點集成，提高了仿真系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，解決了高效、實時的對象間數(shù)據(jù)分發(fā)問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，其特征在于，步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，其特征在于，步驟1中，設(shè)計對象數(shù)據(jù)隊列，具體如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，其特征在于，步驟2中，抽象仿真對象接口，具體如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，其特征在于，步驟3中，注冊分發(fā)仿真對象，具體如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，其特征在于，步驟4中智能分發(fā)仿真交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)，具體如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于仿真中間件的通信數(shù)據(jù)智能分發(fā)方法，有效解決了仿真計算中心節(jié)點資源限制以及各仿真節(jié)點之間的信息交互效率低下的問題，實現(xiàn)了仿真系統(tǒng)在仿真對象模型之間高效穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交互，依靠中間件的設(shè)計能實現(xiàn)低延遲的數(shù)據(jù)連接、很強的可靠性、增強的安全性和可擴(kuò)展的體系架構(gòu)，滿足實時仿真的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：程良平,馬曉斌,孟凡秋,王鑫,陳飛,沈杰,王超,顧天一,鄭凱元,邢向向
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航天科工集團(tuán)八五一一研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21