一种多模态协议数据传输业务的可视化方法与流程

本发明涉及通信网络可视化与仿真，特别涉及一种多模态协议数据传输业务的可视化方法，适用于大规模低轨星座、地面活动基站、移动终端及对端设备构成的异构通信网络场景。

背景技术：

1、随着低轨卫星星座、移动通信基站（如活动基站、无人机基站）等技术的快速发展，通信系统日益呈现“多模态、高动态、多跳中继”的特征，通信网络呈现空天地一体化的复杂拓扑结构。对这种网络中的数据通信业务进行监控、分析与仿真，是网络规划、运维和优化的关键。

2、目前，传统的网络管理可视化方案多采用静态拓扑图或表格形式展示网络节点与链路状态。这类方案存在明显不足：首先，它们难以直观展示节点（尤其是高速运动的卫星）和链路在三维空间中的实时位置与连接关系；其次，无法有效表达通信路由随时间动态变化的特性，例如星间链路的切换、活动基站的移动导致的链路重路由等；最后，静态视图无法将业务数据传输状态（如通断、时延、负载）与时空变化过程进行联动展示，导致分析人员难以快速理解端到端业务的完整时空轨迹与实时状态。

技术实现思路

1、为解决现有技术中无法动态、准确、直观地展示多模态通信链路在时空维度上的实时连接状态与传输行为的问题，本公开提供了一种时间驱动的多模态协议数据传输业务可视化方法。该方法通过结构化处理多源路由数据，并引入时间窗口匹配与路径拼接算法，实现对任意时刻下真实活跃通信链路的自动识别与三维动态可视化。

2、本公开提供的多模态协议的数据传输业务可视化方法，主要包括以下步骤：

3、s1，获取多模态通信链路端到端的时空路由数据，所述时空路由数据包含若干个路由段，每个路由段具有起始时间、结束时间及按通信顺序排列的节点序列；

4、s2，对所述时空路由数据进行结构化处理，建立时间区间与节点连接关系的映射；

5、s3，在三维场景中，系统监听平台时钟的每一帧更新事件；在每次时钟更新时，响应于全局时钟信号，确定当前时刻所有处于有效时间区间内的活跃路由段，生成当前有效的完整通信路径集合；

6、s4，对当前有效的完整通信路径执行可视化操作。

7、进一步的，所述步骤s2中，时空路由数据进行结构化处理后，按通信阶段划分为三类结构化路由段：

8、（1）终端至活动基站路由段：描述某一终端在特定时间段内与活动基站之间的通信路径，包含字段：起始时间starttime、结束时间stoptime、是否为固定路由、节点序列；其中，每个节点的属性包括：节点标识、节点类型、用途类型、及节点名称，用途类型取值为“发射端”或“接收端”；

9、（2）活动基站至地面站路由段：描述从活动基站经由一颗或多颗卫星中继至地面站的路径，包含字段：起始时间、结束时间、节点序列，节点序列依次为：活动基站、卫星1、卫星2、…、卫星n、地面站；每个节点的属性包括：节点标识、节点类型、及节点名称；

10、（3）地面站至目标终端路由段：描述从地面站到目标终端的末端路径，其结构与终端至活动基站路由段相同；

11、上述三类路由段共同构成端到端通信链路的完整时空描述，其拓扑形式为：终端→ 活动基站 → 卫星1 → … → 卫星n → 地面站 → 目标终端。

12、进一步的，所述步骤s3中，采用时间窗口驱动的通信链路激活判定算法生成当前有效的完整通信路径集合，具体步骤包括：

13、获取当前全局时刻t；

14、遍历所有路由段，筛选出满足starttime ≤ t ≤ stoptime的时间有效路由段；

15、将时间有效路由段按通信阶段分类为终端→基站、基站→卫星→地面站、地面站→目标终端；

16、将筛选出的有效路由段拼接为一条完整的端到端路径，加入当前活跃路径集合；其中，只有当全链路各段在时间上同时有效、且节点标识连续匹配时，才视为真实通信路径；

17、最终输出当前活跃路径集合，作为可视化渲染的依据。

18、进一步的，所述步骤s4具体包括：

19、根据完整通信路径集合中每条活跃路径中的节点序列，动态生成并渲染表示通信链路的连接线，所述连接线包括终端与活动基站之间、相邻卫星之间、以及卫星与地面站之间的连线；

20、同步显示各通信节点在当前时刻的传输状态信息。

21、进一步的，所述步骤s4具体方法包括：

22、对每条活跃路径中的相邻节点对，创建三维空间中的连线，通过连线的颜色或线型反映链路状态；

23、在每个通信节点周围叠加文本标签，显示其当前传输状态及传输内容。

24、与现有技术相比，本公开的有益效果是：①能够融合时空信息，对多模态协议下的动态数据传输业务进行直观、实时可视化展示；②在运行状态下，用户可直观看到：哪些卫星正在参与通信、链路如何随时间切换、传输状态如何变化，从而实现对复杂多模态通信业务的全景式、动态化监控；③时空路由数据的结构化处理与时间驱动的链路激活判定算法，可适用于任何支持时间同步渲染的三维地理信息系统。

1.一种多模态协议数据传输业务的可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，时空路由数据进行结构化处理后，按通信阶段划分为三类结构化路由段：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中，采用时间窗口驱动的通信链路激活判定算法生成当前有效的完整通信路径集合，具体步骤包括：

4.根据权利要求1－3中任一所述的方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤s4具体方法包括：