CN115001563A - 一种vsat卫星通信资源统一分配*** - Google Patents

一种vsat卫星通信资源统一分配*** Download PDF

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Abstract

本发明属于卫星通信技术领域，公开了一种VSAT卫星通信资源统一分配***，包括卫星转发器、卫星资源集中管控中心、若干卫星通信子网，所述卫星资源集中管控中心与各子网间通过卫星转发器接收并转发的无线电载波信号进行通信；所述卫星资源集中管控中心内安装有资源统一调度***软件，所述VSAT子网中心站内安装有子网网管***软件；所述资源统一调度***软件包括主网控制信道模块、全网网络管理模块、态势呈现模块、频谱监测与反干扰模块和计费管理模块；所述子网网管***软件包括子网控制信道模块、子网网络管理模块；所述资源统一调度***软件和所述子网网管***软件均包括站点状态监控模块、机房动环监控模块和值勤维护模块。

Description

一种VSAT卫星通信资源统一分配***
技术领域
本发明属于卫星通信技术领域，具体涉及一种VSAT卫星通信资源统一分配***。
背景技术
随着全球卫星通信产业蓬勃发展，技术持续创新、***快速更迭、应用服务不断深化、普及范围也大大拓展；卫星通信是指地球站之间或航天器与地球站之间利用卫星转发器进行的无线电通信，利用卫星转发器能把接收到的传输信号进行转发，把需要信息交换的站点进行卫星链路层面的互联互通；随着卫星通信***在军事、电力、应急、国家安全、抢险救灾等重大领域的广泛应用，卫星转发器带宽资源稀缺、租用成本高昂的问题日益显著，同时由于不同类别的用户对卫星转发器资源的占用时间不同，用户在连续时间内租用的固定带宽资源只有少部分时间是被占用，其余大部分时间处于空闲状态且无法为其它用户提供通信服务，这就造成了卫星转发器资源的大量浪费；在保障用户利用卫星通信快速、稳定、畅通的前提下，如何提高卫星转发器资源的利用率、降低用户的运营维护成本已迫在眉睫。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种VSAT卫星通信资源统一分配***。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种VSAT卫星通信资源统一分配***，包括卫星转发器、卫星资源集中管控中心和若干子网,所述子网包括VSAT子网中心站和VSAT子网远端站，所述卫星资源集中管控中心与各子网间通过所述卫星转发器接收并转发的无线电载波信号进行通信；
所述卫星资源集中管控中心出境控制信道采用TDM制式，入境控制信道采用FDMA与MF-TDMA两种制式混合实现；
所述VSAT子网中心站与各子网内远端站点间出境控制信道采用TDM制式，入境控制信道采用TDMA制式实现，业务信道采用SCPC制式实现；
所述卫星资源集中管控中心内安装有资源统一调度***软件，所述VSAT子网中心站内安装有子网网管***软件；
所述资源统一调度***软件包括主网控制信道模块、全网网络管理模块、态势呈现模块、频谱监测与反干扰模块和计费管理模块；
所述子网网管***软件包括子网控制信道模块和子网网络管理模块；
所述资源统一调度***软件和所述子网网管***软件均包括站点状态监控模块、机房动环监控模块和值勤维护模块。
进一步限定，所述主网控制信道模块主要功能包括：中心信令下发、子网状态回传、主动命令下发、接收应答回传、接收子网请求和请求答应下发，这样的设计，主要负责整个资源统一调度***控制信息的收发，是全网通信的核心模块，采用控制中心“一发三收”、子网中心站“两发一收”的模式实现。
进一步限定，所述全网网络管理模块主要功能包括：资源基础数据管理、子网基础数据管理、子网入网配置管理、运行状态呈现、资源动态分配、网络资源告警、人员权限配置和日志管理，这样的设计，负责整个卫星资源的统一调度及分配，同时也对全网的运行状态实时监控，是资源统一调度***的核心模块。
进一步限定，所述站点状态监控模块主要功能包括：设备配置、设备监控、任务计划、设备告警和参数统计，这样的设计，主要负责对卫星资源集中管控中心站内设备的监控管理，接受网络管理模块指令完成对中心站内设备工作参数的控制，以及完成站内IP业务到卫星传输***的接入处理。
进一步限定，所述态势呈现模块主要功能包括：空间态势呈现、天气态势呈现、卫星资源态势呈现、通信网络态势呈现、状态及性能数据态势分析和综合统计分析，这样的设计，实时呈现卫星、网系、地球站运行态势，出现全网性阻断、地球站下线等异常情况时能够迅速提供告警，并提供初步故障原因；进行全局性的、综合的数据统计分析；重要保障任务的态势呈现等。
进一步限定，所述频谱监测与反干扰模块主要功能包括：自动监测、记录分析、提供分析报告和声光告警，这样的设计，通过控制频谱分析仪对卫星信号载波进行不间断自动监测，记录分析特定载波信号的载噪比、信号功率等参数，能够帮助值勤人员实时掌握频率资源的使用分配情况、利用率，及时发现干扰异常情况，并且能够提供信号载波分析报告，及时发现射频设备及空间段存在的故障及隐患，在自动模式时可通过联动处置模块进行自动干扰有效处置和故障设备倒换操作，提高***可靠性，对频谱仪功能进行扩展，增强仪表的自动化监测能力，具有声音及图象同步告警的能力，对于***监测到的各种异常状态，在发出声光告警的同时，将告警时间、告警状态、告警时刻频谱图记录于数据文件，为干扰的查找及原因分析提供强有力的图形依据，各记录数据文件直观、清楚，各记录均可以形象地以可视化的形式再现在本软件的界面之上，可以通过再现的频谱图及时了解干扰发生的时间、原因、过程、结果、性质等，为迅速、准确地排除干扰、处理信号异常、设备异常等提供有利的依据，自动和网管数据进行比对，发现干扰信号及时通报网管在信道分配时避开劣质信道，同时针对非法信号采取反干扰措施。
进一步限定，所述机房动环监控模块主要功能包括：UPS监测、开关状态监测、配电参数监测、精密空调监控、温湿度监测、漏水监测和视频监控，这样的设计，可以对通信机房现有的智能设备、高低压配电设备、蓄电池组、空调以及环境、图像、声音实行监控，同时完成被控端监控数据的通信和传输功能，将各种不同功能子***(环境、动力、配电和视频等)无缝融合到一个统一的监控平台下，极大的方便了用户的使用和管理。***采用浏览器访问，简化了用户的使用复杂程度，只要会上网，就会熟练的使用本***，而不需要专门的进行培训。
进一步限定，所述子网控制信道模块主要功能包括：管控中心控制信道、本网控制信道。管控中心控制信道包括：接收中心信令、本网状态上传、接收控制命令、命令应答回传、上传资源申请、接收申请应答；本网控制信道包括：本网信令下发、远端站状态回传、主动命令下发、接收应答回传、接收小站请求、请求答应下发。这样的设计，主要实现VSAT子网与管控中心的控制信息传输交互，此信道采用管控中心“一发三收”、子网中心站“两发一收”的模式实现，主要实现对子网内控制信息的收发，是子网通信的核心模块，与管控中心控制信道类似，子网控制信道采用子网中心站“一发三收”、子网远端站“两发一收”的模式实现。
进一步限定，所述子网网络管理模块主要功能包括基本信息维护、拓扑管理、配置管理、频带资源管理、告警管理、任务管理、分级权限管理、日志管理和其它网系设备接口预留，这样的设计，负责本VSAT子网内所有远端站与子网中心站以及远端站之间卫星通信资源的调度分配，同时也对本VSAT子网内所有站点的运行状态实时监控。
进一步限定，所述值勤维护模块主要功能包括：值班管理、工单管理和信息发布，这样的设计，保证对***值维人员及日常工作的组织管理，保障整个***的正常运行。
采用本发明的有益效果：
本发明能监控全网各站的稳定运行和通信资源的统一调度分配，资源管控中心可以管理分配多颗卫星上的多个转发器资源，实时掌握各卫星转发器的资源占用情况，实时监控各子网的运行状态，当子网有新业务申请时，由VSAT子网中心站向卫星资源集中管控中心发送请求，卫星资源集中管控中心接收到请求后，为子网提供合理最优的资源占用方案，并将相关的通信链路参数发送给子网，子网接收应答后建立相应的业务载波进行业务通信；当地球站间通信结束时，子网中心站及时释放其所占带宽资源，并通知资源管控中心，为其它用户的业务申请提供空间，从而最大化提高卫星资源利用率；
本发明中资源统一调度***软件将各子网用于通信的卫星资源统一管控、统一分配、统一调度，实现在保障各子网稳定运行，业务通信及时畅通的前提下，最大化提高卫星通信资源的利用率，合理的为各用户智能分配卫星转发器带宽资源，减免不必要的开销，从而降低用户的运行维护成本，创造最大化的经济效益，进而提升卫星资源集中管控***的产业价值。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种VSAT卫星通信资源统一分配***实施例的示意框图；
图2为本发明一种VSAT卫星通信资源统一分配***实施例的资源统一调度***软件示意框图；
图3为本发明一种VSAT卫星通信资源统一分配***实施例的子网网管***软件示意框图；
主要元件符号说明如下：
卫星资源集中管控中心1、卫星转发器2、VSAT子网中心站3、VSAT子网远端站31、子网4、资源统一调度***软件5、全网控制信道模块51、全网网络管理模块52、态势呈现模块53、频谱监测与反干扰模块54、计费管理模块55、子网网管***软件6、子网控制信道模块61、子网网络管理模块62、站点状态监控模块7、机房动环监控模块8、值勤维护模块9。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1、图2、图3所示，本发明的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，包括卫星转发器2、卫星资源集中管控中心1和若干子网4,子网4包括VSAT子网中心站3和VSAT子网远端站31，卫星资源集中管控中心1与各子网4间通过卫星转发器2接收并转发的无线电载波信号进行通信；
卫星资源集中管控中心1出境控制信道采用TDM制式，入境控制信道采用FDMA与MF-TDMA两种制式混合实现；
VSAT子网中心站3与各子网4内远端站点间出境控制信道采用TDM制式，入境控制信道采用TDMA制式实现，业务信道采用SCPC制式实现；
卫星资源集中管控中心1内安装有资源统一调度***软件5，VSAT子网中心站3内安装有子网网管***软件6；
资源统一调度***软件5包括主网控制信道模块51、全网网络管理模块52、态势呈现模块53、频谱监测与反干扰模块54和计费管理模块55；
子网网管***软件6包括子网控制信道模块61和子网网络管理模块62；
资源统一调度***软件5和子网网管***软件6均包括站点状态监控模块7、机房动环监控模块8和值勤维护模块9。
本实施案例中，在使用一种VSAT卫星通信资源统一分配***的时候，先建立卫星资源集中管控中心1和子网4，VSAT子网包括子网中心站3与各类VSAT子网远端站31包括地面固定站、便携站、车载站、船载站、机载站等各类通信站点，VSAT卫星通信资源统一分配***主要由卫星资源集中管控中心1内安装的资源统一调度***软件5与VSAT子网中心站3内安装的子网网管***软件6两部分组成，在使用卫星转发器2的效果下，卫星资源集中管控中心1与VSAT子网中心站3之间能够随时建立双向载波通信链路，保证管控中心对全网的状态监控及资源调度的顺利进行；
卫星资源集中管控中心1与各子网4间通过卫星转发器2接收并转发的无线电载波信号进行通信，卫星资源集中管控中心1出境控制信道采用TDM时分复用制式，入境控制信道采用FDMA频分多址与MF-TDMA多频时分多址两种制式混合实现；VSAT子网中心站3与子网4内VSAT子网远端站31站点间出境控制信道采用TDM时分复用制式，入境控制信道采用TDMA(时分多址)制式实现，业务信道采用SCPC(单路单载波)制式实现，所有VSAT子网中心站3都接收这个载波传送的控制信息，并进行解调分析，如果控制命令与本子网相关，则按控制命令进行逻辑处理；如果与本子网无关，则过滤掉接收信息，不进行任何操作；
本实施案例中，卫星资源集中管控中心1的入境控制信道采用FDMA频分多址与MF-TDMA多频时分多址两种制式混合实现，如果要求卫星资源集中管控中心1与VSAT子网中心站3的通信时效性高、信息量大且要求连续稳定，则采用FDMA的制式进行回传，资源集中管控中心1分配固定频点固定带宽的信道资源给VSAT子网中心站3，作为其回传信道使用；如果资源集中管控中心1与VSAT子网中心站3的通信时效性要求不高，回传信息量不大，则VSAT子网采用TDMA的制式进行回传，多个VSAT子网中心站3共用一个或多个入镜控制信道，在预先划分设定好的时隙内开启发射，通过发射的入镜载波将回传信息发送给资源集中管控中心1，回传完成后关闭发射释放入镜控制信道资源给其它VSAT子网中心站3回传使用。
优选主网控制信道模块51主要功能包括：中心信令下发、子网状态回传、主动命令下发、接收应答回传、接收子网请求和请求答应下发，这样的设计，主要负责整个资源统一调度***控制信息的收发，是全网通信的核心模块，采用控制中心“一发三收”、子网中心站“两发一收”的模式实现，实际上，也可根据具体情况考虑全网控制信道模块51的功能。
优选全网网络管理模块52主要功能包括：资源基础数据管理、子网基础数据管理、子网入网配置管理、运行状态呈现、资源动态分配、网络资源告警、人员权限配置和日志管理，这样的设计，负责整个卫星资源的统一调度及分配，同时也对全网的运行状态实时监控，是资源统一调度***的核心模块，实际上，也可根据具体情况考虑全网网络管理模块52的功能。
优选站点状态监控模块7主要功能包括：设备配置、设备监控、任务计划、设备告警和参数统计，这样的设计，主要负责对卫星资源集中管控中心站内设备的监控管理，接受网络管理模块指令完成对中心站内设备工作参数的控制，以及完成站内IP业务到卫星传输***的接入处理，实际上，也可根据具体情况考虑站点状态监控模块7的功能。
优选态势呈现模块53主要功能包括：空间态势呈现、天气态势呈现、卫星资源态势呈现、通信网络态势呈现、状态及性能数据态势分析和综合统计分析，这样的设计，实时呈现卫星、网系、地球站运行态势，出现全网性阻断、地球站下线等异常情况时能够迅速提供告警，并提供初步故障原因；进行全局性的、综合的数据统计分析；重要保障任务的态势呈现等，实际上，也可根据具体情况考虑态势呈现模块53的功能。
优选频谱监测与反干扰模块54主要功能包括：自动监测、记录分析、提供分析报告和声光告警，这样的设计，通过控制频谱分析仪对卫星信号载波进行不间断自动监测，记录分析特定载波信号的载噪比、信号功率等参数，能够帮助值勤人员实时掌握频率资源的使用分配情况、利用率，及时发现干扰异常情况，并且能够提供信号载波分析报告，及时发现射频设备及空间段存在的故障及隐患，在自动模式时可通过联动处置模块进行自动干扰有效处置和故障设备倒换操作，提高***可靠性，对频谱仪功能进行扩展，增强仪表的自动化监测能力，具有声音及图象同步告警的能力，对于***监测到的各种异常状态，在发出声光告警的同时，将告警时间、告警状态、告警时刻频谱图记录于数据文件，为干扰的查找及原因分析提供强有力的图形依据，各记录数据文件直观、清楚，各记录均可以形象地以可视化的形式再现在本软件的界面之上，可以通过再现的频谱图及时了解干扰发生的时间、原因、过程、结果、性质等，为迅速、准确地排除干扰、处理信号异常、设备异常等提供有利的依据，自动和网管数据进行比对，发现干扰信号及时通报网管在信道分配时避开劣质信道，同时针对非法信号采取反干扰措施，实际上，也可根据具体情况考虑频谱监测与反干扰模块54的功能。
优选机房动环监控模块8主要功能包括：UPS监测、开关状态监测、配电参数监测、精密空调监控、温湿度监测、漏水监测和视频监控，这样的设计，可以对通信机房现有的智能设备、高低压配电设备、蓄电池组、空调以及环境、图像、声音实行监控，同时完成被控端监控数据的通信和传输功能，将各种不同功能子***环境、动力、配电和视频等无缝融合到一个统一的监控平台下，极大的方便了用户的使用和管理。***采用浏览器访问，简化了用户的使用复杂程度，只要会上网，就会熟练的使用本***，而不需要专门的进行培训，实际上，也可根据具体情况考虑机房动环监控模块8的功能。优选子网控制信道模块61主要功能包括：管控中心控制信道、本网控制信道。管控中心控制信道包括：接收中心信令、本网状态上传、接收控制命令、命令应答回传、上传资源申请、接收申请应答，这样的设计，主要实现与管控中心的数据信息传输交互，此信道采用管控中心“一发三收”、子网中心站“两发一收”的模式实现；本网控制信道包括：本网信令下发、远端站状态回传、主动命令下发、接收应答回传、接收小站请求、请求答应下发，这样的设计，主要实现对子网内控制信息的收发，是子网通信的核心模块。与管控中心控制信道类似，子网控制信道采用子网中心站“一发三收”子网远端站“两发一收”的模式实现。实际上，也可根据具体情况考虑子网控制信道模块61的功能。
优选子网网络管理模块62主要功能包括基本信息维护、拓扑管理、配置管理、频带资源管理、告警管理、任务管理、分级权限管理、日志管理和其它网系设备接口预留，这样的设计，负责本VSAT子网内所有远端站与子网中心站以及远端站之间卫星通信资源的调度分配，同时也对本VSAT子网内所有站点的运行状态实时监控，实际上，也可根据具体情况考虑子网网络管理模块62的功能。
优选值勤维护模块9主要功能包括：值班管理、工单管理和信息发布，这样的设计，保证对***值维人员及日常工作的组织管理，保障整个***的正常运行，实际上，也可根据具体情况考虑值勤维护模块9的功能。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种VSAT卫星通信资源统一分配***，包括卫星转发器(2)、卫星资源集中管控中心(1)和若干子网(4)，所述子网(4)包括VSAT子网中心站(3)和VSAT子网远端站(31)，其特征在于：所述卫星资源集中管控中心(1)与各子网(4)间通过所述卫星转发器(2)接收并转发的无线电载波信号进行通信；
所述卫星资源集中管控中心(1)出境控制信道采用TDM制式，入境控制信道采用FDMA与MF-TDMA两种制式混合实现；
所述VSAT子网中心站(3)与各子网(4)内远端站点间出境控制信道采用TDM制式，入境控制信道采用TDMA制式实现，业务信道采用SCPC制式实现；
所述卫星资源集中管控中心(1)内安装有资源统一调度***软件(5)，所述VSAT子网中心站(3)内安装有子网网管***软件(6)；
所述资源统一调度***软件(5)包括主网控制信道模块(51)、全网网络管理模块(52)、态势呈现模块(53)、频谱监测与反干扰模块(54)和计费管理模块(55)；
所述子网网管***软件(6)包括子网控制信道模块(61)和子网网络管理模块(62)；
所述资源统一调度***软件(5)和所述子网网管***软件(6)均包括站点状态监控模块(7)、机房动环监控模块(8)和值勤维护模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述主网控制信道模块(51)主要功能包括：中心信令下发、子网状态回传、主动命令下发、接收应答回传、接收子网请求和请求答应下发。
3.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述全网网络管理模块(52)主要功能包括：资源基础数据管理、子网基础数据管理、子网入网配置管理、运行状态呈现、资源动态分配、网络资源告警、人员权限配置和日志管理。
4.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述站点状态监控模块(7)主要功能包括：设备配置、设备监控、任务计划、设备告警和参数统计。
5.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述态势呈现模块(53)主要功能包括：空间态势呈现、天气态势呈现、卫星资源态势呈现、通信网络态势呈现、状态及性能数据态势分析和综合统计分析。
6.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述频谱监测与反干扰模块(54)主要功能包括：自动监测、记录分析、提供分析报告和声光告警。
7.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述机房动环监控模块(8)主要功能包括：UPS监测、开关状态监测、配电参数监测、精密空调监控、温湿度监测、漏水监测和视频监控。
8.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述子网控制信道模块(61)主要功能包括：管控中心控制信道和本网控制信道，管控中心控制信道包括接收中心信令、本网状态上传、接收控制命令、命令应答回传、上传资源申请、接收申请应答，本网控制信道包括本网信令下发、远端站状态回传、主动命令下发、接收应答回传、接收小站请求、请求答应下发。
9.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述子网网络管理模块(62)主要功能包括基本信息维护、拓扑管理、配置管理、频带资源管理、告警管理、任务管理、分级权限管理、日志管理和其它网系设备接口预留。
10.根据权利要求1所述的一种VSAT卫星通信资源统一分配***，其特征在于：所述值勤维护模块(9)主要功能包括：值班管理、工单管理和信息发布。
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