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NTN 无线信道仿真器的 Web 前端操作与监控说明,涵盖大屏展示、卫星管理、配置参数、日志查看和仿真程序启动。

1. 使用说明

适用范围:本手册面向系统操作人员和配置维护人员,说明大屏展示、卫星管理、配置参数、日志查看及仿真程序启动入口。

访问地址: http://127.0.0.1:4678/open5g/ntn_monitor/

登录方式: 打开访问地址后直接进入主界面。

推荐环境: 与服务器处于同一局域网的桌面浏览器。建议使用较新的 Chrome 浏览器。

安全约定

  • 系统未设置账号密码验证。修改配置、更新 TLE 或启动仿真程序前,仍应确认已获得现场操作授权。
  • 由于页面可直接访问,应通过可信局域网、防火墙和端口访问控制限制使用范围,避免向非授权网络开放。
  • 修改配置文件前先下载或复制原始内容,保留可恢复版本。
  • 启动前核对频率、采样率、增益、SDR 地址、时钟及同步方式,避免错误参数影响设备。

2. 网络接口介绍

每次电脑启动后,需要确认是否存在 172.16.1.1 的 IP 地址,且网络接口处于 UP 状态。

该地址用于 NTN 轨道模拟器向网络发送 UDP 组播报文,主要组播星历信息。如果不需要组播功能,创建一个虚拟接口并配置该地址即可:

ip a show veth0
sudo ip link add veth0 type dummy
sudo ip addr add 172.16.1.1/24 dev veth0
sudo ip link set veth0 up
ip a show veth0

3. 拓扑结构

NTN 轨道模拟器最大支持 2TR 基站模拟。下图以 1 路天线为例,设备之间通过网络进行时间同步,需要将 NTN 轨道模拟接入网络。

天线连接方式
第一路天线基站的 TX1 连接信道模拟器的 RX1,信道模拟器的 TX1 连接 UE 模拟器的 RX1。UE 模拟器的 TX1 连接信道模拟器的 RX3,信道模拟器的 TX3 连接基站的 TX1。
第二路天线基站的 TX2 连接信道模拟器的 RX2,信道模拟器的 TX2 连接 UE 模拟器的 RX2。UE 模拟器的 TX2 连接信道模拟器的 RX4,信道模拟器的 TX4 连接基站的 TX2。
NTN 卫星轨道模拟拓扑

4. 系统访问与界面布局

访问系统

  1. 确认操作终端能够访问模拟器所在主机的局域网,或在本机直接访问。
  2. 在浏览器地址栏输入系统地址并打开页面。系统无需登录,页面将直接进入主界面。
  3. 页面加载后,确认左侧导航、顶部状态栏和主工作区均正常显示。

如果页面可以打开但数据区域为空,可能是仿真程序尚未启动。

界面区域

系统界面区域标注,编号 1 至 7
  1. 左侧导航:大屏展示、卫星管理、配置参数。
  2. 顶部操作区:运行时长、日志入口、启动/停止通道模拟器。
  3. 状态卡片:卫星、地面站、TRX 通道和系统状态。
  4. 当前跟踪卫星与轨道参数。
  5. 三维地球、轨道和视角控制区。
  6. 实时地面站、链路时延和多普勒频移。
  7. UE/GNB 方位关系、位置及卫星轨迹。

5. 大屏展示

大屏展示用于集中查看卫星、地面站、TRX 通道、链路指标、系统状态和轨迹信息。模拟系统运行时,TRX 通道统计显示 0,模拟结束时才会进行统计。

状态总览

卫星、地面站、TRX 通道和系统状态区域
区域用途
卫星总数总数、在线、离线、异常卫星数量
地面站总数总数、在线、离线、异常地面站数量
TRX 通道统计总通道数,以及下行/上行 TX 超时和 RX 溢出统计。仿真器停止后进行统计
系统状态显示正常或异常,并提供状态趋势曲线

判读原则:先查看系统状态,再查看异常计数和趋势。截图中的数值仅代表采集时刻,不能作为固定阈值。

当前跟踪卫星

  • 基础信息:卫星编号、数量、坐标和速度。
  • 几何信息:轨道倾角、近地点高度、远地点高度。
  • 时间信息:UTC 时间和本地时间。
  • 轨道信息:星下点经纬度、偏心率、升交点赤经、近地点幅角和平近点角。
  • 运行信息:运行周期、轨道周期、瞬时速度、外推时间偏移和半长轴。

三维地球与视角控制

三维地球显示和右侧视角工具栏
  • 使用 2D/3D 按钮切换二维或三维观察方式。
  • 使用 + 和 - 调整缩放比例。需要精确查看时,逐级缩放并保持目标位于中心。
  • 右侧其余图标用于视角、动画或场景控制,具体功能以页面悬浮提示为准。
  • 地球区域左下角的聚合视角入口可用于查看卫星、地面站和 UE 的整体关系。

实时地面站与链路曲线

实时地面站、链路时延和多普勒频移

实时地面站区域显示站点名称、海拔、数量、坐标、仰角、方位角和星地距离。下方曲线分别显示 UE-GNB/GNB-UE 链路时延,以及 UE-SAT/SAT-UE 多普勒频移。

方位关系与卫星轨迹

UE/GNB 方位关系及卫星轨迹
  • 左侧圆形图用于观察 UE 和卫星的方向关系,并显示距离、方位角、仰角和 UE 位置。
  • 中部圆形图用于观察 GNB 和卫星的方向关系,并显示距离、方位角、仰角和 GNB 位置。
  • 右侧地图用于显示卫星过去轨迹、未来轨迹,以及地面基站和 UE 的数量。

数据为空时:确认地图资源已加载、TLE 数据有效、系统时间正确,并检查仿真程序是否已经产生位置数据。

6. 卫星管理

卫星管理页面用于查看系统发现的 TLE 文件及其卫星轨道两行根数,并按文件来源分区展示,包括模拟卫星和导入卫星的名称、TLE Line 1 和 TLE Line 2。

仿真器启动后会自动模拟一颗 SAT-TEST-99999 卫星,并生成对应的星历数据。界面上半部分显示模拟卫星的星历,可提供给基站使用。

界面下方固定写入一颗真实卫星 ISS(ZARYA)。可通过后面的「更新」按钮更新星历。弹窗中未输入星历数据就点击更新时,系统会自动从官网更新。

卫星管理页面,包含两个 TLE 来源和更新按钮
ISS(ZARYA)更新

查看和核对 TLE

ISS 卫星名称和两行 TLE 数据
  1. 确认页面显示目标 TLE 文件路径。
ISS 真实卫星的星历数据文件路径
  1. 核对卫星名称是否符合预期,例如 ISS (ZARYA)。
  2. 确认 TLE Line 1 和 TLE Line 2 均存在且内容完整。

7. 配置参数

配置参数页面同时提供表单配置和纯文本配置。左侧适合按字段编辑,右侧适合查看完整原始配置、复制、下载或上传覆盖。

配置参数页面表单区和纯文本编辑区
  1. 配置文件选择框:选择需要查看或编辑的配置文件。
  2. 保存状态:显示「已保存」。有更改时显示「更新配置」,点击后即可保存。
  3. 表单配置:以结构化字段方式展示和修改参数。
  4. 纯文本配置:显示原始配置内容和行号。
  5. 文件工具:界面图标包含复制、下载和上传覆盖入口。

推荐修改方法

  1. 在配置文件选择框中选择目标文件。
  2. 修改前使用复制或下载功能保存原始配置。
  3. 优先使用左侧表单修改常用字段。需要批量调整时,先将文件下载后修改,再上传覆盖。
  4. 修改后检查左右两侧内容是否同步,并观察保存状态。
  5. 确认显示「已保存」后,再进入启动流程。

信道模型参数

信道模型总数、模型名称、类型、噪声功率和路径损耗字段
字段说明
max_chan最大通道数量,固定值,无需修改。
modellist当前使用的模型列表名称,固定值,无需修改。
model_name模型名称。示例包含下行和上行模型。
type模型类型。截图示例为 SAT_GEO_TRANS,还包括 MEO、LEO、TDL 等。
noise_power_dB噪声功率参数(dB)。
ploss_dB路径损耗参数(dB)。

纯文本配置

带行号的纯文本配置编辑区域

纯文本区显示完整配置结构和行号。编辑时注意括号、分号、引号及列表结构,格式错误可能导致配置无法加载。建议每次只修改一组参数,并在保存后检查日志。

RF 与设备参数

RF 设备地址、频率、采样率、增益、通道数和同步时钟字段
字段说明
bind绑定的信道模型名称,需与 model_name 对应。
sdr_addrSDR 设备地址,固定为 pcie:0.0 和 pcie:0.1。
rf_freq射频中心频率(Hz)。
sample_rate采样率。30720000 为 20M 带宽,122880000 为 100M 带宽。
rx_gain / tx_gain接收和发射增益。rx_gain 最大 60,tx_gain 最大 90。
nb_tx / nb_rx发射和接收通道数量,最大 2 通道。
sync同步源。截图示例为 internal。
clock时钟源。截图示例为 internal。

位置与日志参数

基站坐标、UE 坐标和日志等级配置
字段说明
position0基站坐标:latitude、longitude、altitude,需要和基站侧配置一致。
position1UE 坐标:latitude、longitude、altitude,需要和 UE 侧配置一致。
latitude纬度。
longitude经度。
altitude高度。
global_log_level全局日志等级。
hw_log_level硬件相关日志等级。
phy_log_level物理层日志等级。

坐标检查:确认纬度、经度正负号和高度基准正确。坐标异常会影响距离、方位角、仰角、轨迹及链路计算。

8. 启动仿真与日志

启动前检查

  • 系统页面可正常打开,状态区域无明确异常提示。
  • 目标 TLE 文件存在,卫星名称和两行数据完整。
  • 目标配置文件已选择,页面显示「已保存」。
  • 信道模型名称与 RF bind 对应。
  • SDR 地址、频率、采样率、增益、通道数、同步和时钟参数已复核。
  • 基站和 UE 坐标已复核,分别和基站、UE 侧的坐标配置一致。
  • 已保留原始配置备份。

启动操作

  1. 完成启动前检查。
  2. 单击页面右上角「启动通道模拟器」,打开「启动仿真程序」窗口。
  3. 在「目录」中选择运行目录。本次实测目录为 channel_simulator-linux-2026-06-30。
  4. 展开「配置文件」,选择目标文件,例如 test-leo.conf。
  5. 单击「启动」。按钮会短暂显示「启动中」,日志面板同时自动打开。
  6. 等待顶部按钮变为「停止通道模拟器」,并确认卫星、地面站、时延、多普勒和轨迹开始更新。
启动窗口中展开的配置文件列表

实测配置列表包含 test-geo.conf、test-leo.conf、test-meo.conf 和 test-ntn_tdla100_tle.conf。可选项以服务器当前目录内容为准。

test-leo.conf 启动中,底部日志显示设备和 RF 初始化信息

启动判定:启动窗口消失、顶部出现红色「停止通道模拟器」按钮,且运行时长重新计时,表示进程已进入运行状态。不要连续点击「启动」。

运行状态确认

test-leo.conf 运行后卫星、地面站、轨迹、时延和多普勒数据均已显示
  • 顶部运行时长持续增加,系统状态显示「正常」。
  • 卫星总数和地面站总数均大于 0,在线数量与预期一致。
  • 当前跟踪卫星、坐标、速度和轨道参数持续更新。
  • 链路时延、多普勒频移曲线和卫星轨迹出现有效数据。
  • 模拟卫星会自动生成星历文件 SAT-TEST-99999.tle,可以将星历数据提供给基站使用。
仿真器仿真卫星的星历文件

日志查看

启动时日志面板会自动打开。运行中也可单击页面右上角「日志」重新打开。面板位于页面下半部分,右上角「×」用于关闭。

运行日志显示卫星轨道、上下行时延、多普勒和仰角信息

排查时记录异常发生时间、所用配置文件、卫星/TLE、设备初始化结果和关键错误文本。实测日志可显示卫星轨道位置、上下行时延、多普勒频移及 UE、gNB 仰角。

停止仿真

  1. 确认当前任务允许停止,保存需要的运行截图和日志片段。
  2. 单击页面右上角红色「停止通道模拟器」。
  3. 等待按钮恢复为「启动通道模拟器」。
  4. 确认卫星、地面站和 TRX 统计归零,实时曲线停止更新,轨迹区域显示等待数据。
停止通道模拟器后卫星、地面站、通道和轨迹数据归零

本次实测中单击「停止通道模拟器」后立即停止,无二次确认窗口。操作前必须确认任务允许中断,避免误停正在使用的场景。

9. 推荐操作流程

  1. 访问系统并确认页面加载完成。
  2. 在大屏展示中检查系统状态和数据连接。
  3. 进入卫星管理,查看生成的 TLE 文件或导入的 TLE 星历数据。
  4. 进入配置参数,选择并备份目标配置文件。
  5. 核对信道模型、RF、坐标和日志参数。
  6. 确认保存状态后,在启动窗口选择运行目录和配置文件并启动。
  7. 返回大屏展示,监视卫星、地面站、通道、时延、多普勒和轨迹。
  8. 出现异常时查看日志,保存现场信息后按项目流程处理。
  9. 任务完成后保存所需记录,单击「停止通道模拟器」并确认页面恢复空闲。

10. 常见问题处理

现象建议检查
页面无法访问检查局域网连接、IP/端口、防火墙和 Web 服务进程。
页面打开但数据均为 0 或 --检查仿真程序是否启动、WebSocket 是否连接,以及后端是否产生数据。
轨迹或地图无数据检查 TLE、系统时间、位置数据和地图资源加载状态。
系统状态异常停止后查看 TRX 超时/溢出统计,并结合日志定位设备或链路错误。
SDR 无法工作核对设备地址、频率、采样率、增益、通道数、同步和时钟配置。
停止后仍显示运行数据等待页面刷新。若顶部仍显示停止按钮,查看日志并按现场进程管理流程处理。

问题复现时记录浏览器时间、运行时长、配置文件名、错误截图和日志片段,便于后续定位。

附录 A 参数速查

分组字段用途
channelmodmax_chan, modellist通道数量与模型列表
modelmodel_name, type模型身份与类型
modelnoise_power_dB, ploss_dB噪声与路径损耗
rf_infobind, sdr_addr模型绑定与设备地址
rf_inforf_freq, sample_rate频率与采样率
rf_inforx_gain, tx_gain接收与发射增益
rf_infonb_tx, nb_rx收发通道数量
rf_infosync, clock同步源与时钟源
position0latitude, longitude, altitude基站位置
position1latitude, longitude, altitudeUE 位置
log_configglobal/hw/phy_log_level日志等级