TSim – Turan SİMülasyon

TSim uygulaması, TURAN projesi kapsamında yer alan Hiyerarşik Ağ Tabanlı Askeri Dalga Şekli tasarımı için geliştirilmiştir. TSim ile iki temel amaç hedeflenmiştir:

  • Karmaşık, çok katmanlı dalga şekli algoritmalarının birlikte koşturularak etkileşimlerinin incelenmesi ve performanslarının ölçülmesi
  • Çok sayıda ünitenin dağıtık olarak yer aldığı ağlarda sahada bulunması çok zor ya da imkansız olan sorunların tasarım aşamasında bulunup giderilmesi

Bu amaçlarla geliştirimiş olan TSim, bir çok farklı yetenek sağlar:

  • Dalga şekli fiziksel katmanının simülasyonu
  • Dalga şekli ağ katmanlarının simülasyonu/emülasyonu
  • Her bir ağ katmanı için farklı algoritma/protokol seçenekleri
  • Farklı dalga şekli konfigürasyonlarını destekeleme ve aynı anda koşturabilme
  • Dalga şekline ait 200’den fazla metriği analiz edebilme
  • Her bir ünitede dalga şekline ait tüm değişkenleri izleyebilme
  • Çok sayıda topoloji, ünite, hareketlilik ve trafik modeli desteği
  • Tekrarlanabilirlik

TSim Ana Ekranı

TSim ile saha testlerinde karşılaşılan bir çok zorluk aşılmış olur:

  • Tasarımın doğrulanması için cihazın donanımsal olarak hazır olmasının gerekmesi,
  • Yeterli sayıda cihazların temin edilmesi,
  • Her deneme için tüm cihaz yazılım ve konfigürasyonunun tekrar güncellenmesi,
  • Her bir cihaza test personelinin atanmasıın gerekmesi,
  • Belirlenen topolojilerin cihazlarla arazi şartlarında oluşturulmasının çok zor olması,
  • Tüm bu işlemlerin zaman ve işgücü maliyetinin çok yüksek olması,

Ünite sayısı artıkça, çok üniteli ağların sahada test edilmesi bu nedenlerden dolayı olası değildir. Bu yüzden TSim kullanımı Hiyerarşik Ağ Tabanlı Askeri Dalga Şekli tasarımında büyük rol oynamıştır.

Topoloji ve Hareketlilik Modelleri

“Uniform”, “Clustered”, “Cargo Swarm”, “Operation Base + UAV” başta olmak üzere farklı topolojiler yaratılabilir. “Hedefe doğru doğrusal”, “Hedefle mevcut konum arasında devriye”, “Dairesel tur atma”, “Rastgele” gibi farklı hareketlilik modelleri desteklenir. Modeller her bir üniteye ayrı ayrı ya da bir grup üniteye topluca atanabilir.

Topoloji Modelleri

(Güncellenecek)

Hareketllik Modelleri

Senaryo ve Ünite Konfigürasyonu

Her bir ünite için “Yer istasyonu”, “Sırt telsizi”, “El telsizi”, “İHA” vb. gibi telsiz türleri seçilebilir ve kullanıcı tarafından yeni telsiz türleri tanımlanabilir. Ünitelerin konumları, hareketlilik modelleri, veri trafiği konfigürasyonları, açılıp kapanma modelleri ve diğer parametreler özelleştirilebilir.

Ağ ve Ünite Konfigürasyonu

Dalga Şekli Konfigürasyonu

Dalga şekli tasarımı sırasında her bir katmanı için birden çok algoritma geliştirilebilir ya da aynı algoritma farklı parametre değerleriyle denenmek istenebilir. Dalga şeklini oluşturan her katman için o katman için tasarlanan algoritma havuzundan istenen algoritma seçilebilir. Bu sayede çok farklı algoritma kombinasyonlarına sahip farklı dalga şekilleri tanımlanabilir.

TSim bu şekilde tanımlanan birden çok dalga şeklini aynı ağ ve senaryo için paralel olarak koşturabilir.

Dalga Şekli Konfigürasyonu

Veri Trafiği

Kullanıcı trafiğini simüle etmek ve ağda taşımak için TSim içinde yer alan dahili veri trafiği modülü kullanılabilir ya da harici IP trafiği de TSim ile taşınabilir. Harici IP durumunda, IP paketleri yaratılıp Kernel seviyesinde yakalanıp TSim içerisine ilgili üniteye sanki üniteye bağlı bir kullanıcı bilgisayarından alınmış gibi aktarılır. IP paketi TSim içinde taşınarak hedef üniteye ulaştığında tekrar Kernel seviyesine aktarılır. Dahili ya da harici paket üreteçleri tarafından ağda dolaşımda olan ve teslim edilmiş bütün paketlerin takibi “Paket Takip Ekranı” ile yapılır.

Paket Takip Ekranı

Metriklerin Karşılaştırılması

TSim ile aşağıdaki ana gruplar altında toplanmış olan 200’den fazla metriğin takibi yapılır:

  • Bağlantı ve Kapsama
  • Öbekleme
  • Ortama Erişim Kontrol
  • Yönlendirme ve Üyelik
  • Kullanıcı Paketleri
  • Kaynak Yönetimi
  • Modem / Fiziksel Seviye

Tüm bu metrikler, metrik izleme ekranından takip edilerek karşılaştırılabilir. Ayrıca ön planda olması istenen ve zamana bağlı değişimin takip edilmesi gereken öbek başı sayısı vb. gibi metrikler ise canlı metrik takip ekranından izlenebilir.

Metrik İzleme Ekranı

Canlı Metrik Ekranı

Tekrarlanabilirlik

Simülasyon sırasında gerçekleşen bir hatanın çözülebilmesi için hatanın simülasyon ile aynı şekilde tekrarlanabilmesi kritik öneme sahiptir. Aynı simülasyonun başka bir bilgisayarda da kolaylıkla aynı şekilde çalıştırılabilmesi için simülasyonu dışa aktarma (Export Simulation) ve simülasyonu içe aktarma (Import Simulation) seçenekleri mevcuttur. Ağ ve dalga şekli için kullanılan farklı rastgele sayı üreteçlerinin ilkleme değerleri ve tüm konfigürasyon değerleri .xml formatında saklanıp yüklenebilir. Böylece hata durumları dışında da kullanıcı tarafından oluşturulan özel senaryolar kaydedilip tekrar çalıştırılarak tekrarlanabilir.

Simülasyonu İçe/Dışa Aktarma

Ünite ve Dalga Şekli Detaylarını İzleme

Sahada, bir telsize debugger ile bağlanıp incelemeye benzer şekilde ağdaki herhangi bir üniteye sağ tıklanarak ünite incelenebilir. Açılan menü ile dalga şekline ait  tüm değişkenler izlenebilir. Bu menü ile dalga şekline ait olmayan hız, konum vb. diğer ünite özellikleri de incelenebilir.

Ünite ve Dalga Şekli Detayları

Dalga Şekline Özelleştirilmiş Tablolar

Ağ tabanlı dalga şekillerinde üniteler arası bağlantılar çok önemlidir. Ayrıca bu bağlantılar kullanılarak oluşturulan yönlendirme tabloları, öbek başları ve öbeklere ait üye listeleri de dalga şeklinin çalışması açısından kritiktir. Sistemde yer alan bu tabloların izlenmesi için özel ekranlar tanımlanmıştır. Bu ekranlar aracılığı ile bu tablolar hem izlenebilir hem de tabloların ne derece doğru olduğu otomatik olarak analiz edilebilir.

Yönlendirme ve Üye Listesi Tabloları

Log İzleme

Her bir ünite, üzerinde koşan dalga şeklinin işleyişi hakkında bilgi veren “log”lar (kayıt) oluşturur.  Bu loglar saklanabilir ve tekrar yüklenip incelenebilir. Her bir log satırı; kaydı oluşturan ünite, dalga şekli birimi, zaman, kod satırı, log önem seviyesi vb. gibi çok sayıda bilgi içerir. Log ekranında detaylı filtreleme, arama ve kişiye göre özelleştirme yapılabilir.

Log İzleme Ekranı

TDMA Çerçevesi Konfigürasyonu

Farklı TDMA çerçevelerinin ve konfigürasyonlarının hızlıca hayata geçirilerek denenmesi, bu iş için tasarlanmış olan ayrı bir arayüz üzerinden yapılır.

TDMA Çerçevesi Konfigürasyonu