无人值守卫星通信地球站远程网络管理系统的设计方法与流程

本发明涉及卫星通信领域中的一种无人值守卫星通信地球站远程网络管理系统的设计方法，特别适合用于多个卫星通信地球站构成的通信网络的管理。

背景技术：

目前，国内对卫星通信地球站的管理基本上还是以本地控制管理为主、远程监视管理为辅的工作模式。传统的卫星通信网络管理系统工作原理是：卫星通信地球站本地监控采集本站点的设备信息上报给网络管理中心，网络管理中心以监视掌握卫星通信地球站的设备运行状态为主，当卫星通信地球站的发送或接收参数需要改变或卫星通信设备发生故障引起链路中断时，都需要本地管理人员配合修改设备参数修复卫星通信链路。这种模式首先需要在卫星通信地球站配备卫星通信专业技术人员对卫星通信地球站运行情况进行本地控制管理，我国多数卫星通信地球站建设在自然条件非常艰苦的地区，这种方式增加了卫星通信地球站的运行维护成本、增加了人员的工作负担。另外传统的卫星通信网络管理系统没有对长期运行的通信链路质量提供一个定量的统计，主要依靠主观感受来衡量通信链路的可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种采用卫星通信地球站自动初始化启动、自动检测调整发射电平、自动调节出入镜载波、自动主备链路切换等方式实现无人值守卫星通信地球站远程网络管理系统的设计方法。且本发明还具有监控管理实时性高、多任务并行处理能力强、自动化操作管理程度高、通用化程度高等特点。

本发明的目的是这样实现的，包括步骤：

①卫星通信地球站监控计算机和网络管理计算机通过卫星信道、地面电话网组成网络管理系统：其特征在于还包括步骤：

②网络管理系统采用远程下载更新卫星通信地球站设备参数初始配置文件方式，在卫星通信地球站设备初始化时，按照设备参数初始配置文件的工作参数，对卫星通信地球站进行初始化：

③网络管理系统采用检测通信链路中断时间和正常工作时间的方式，判断通信链路出入镜载波是否需要进行调整，当出入镜载波需要调整时，采用远程宏命令方式，调整通信链路的载波频率和数据速率，对通信链路的出入镜载波进行自动调整：

④网络管理系统采用检测通信链路接收质量参数的方式，自动判断是否需要对通信链路中的发送通信地球站进行发送电平调整，当需要对发送通信地球站的发送电平调整时，自动控制发送通信地球站电平调整，并对调整后通信链路接收质量参数进行比对，根据比对结果选择调整步进，对发送通信地球站发送电平进行自动调整：

⑤网络管理系统采用定时轮询方式，检测通信链路通断状态，在通信链路发生中断时，通过卫星信道、地面电话网两种路由状态切换和通信链路通断状态的定时检测，对主备链路进行自动切换：

⑥网络管理系统采用向卫星通信地球站的监控计算机下载、更新监控软件，控制监控软件运行的方式，对卫星通信地球站监控软件进行更新、运行和维护；

⑦网络管理系统采用对通信链路正常工作时间和中断时间的统计和按照年月日计算的方式，对通信链路的可靠性进行统计值计算：完成无人值守卫星通信地球站远程网络管理系统的设计。

本发明与背景技术相比具有如下优点：

1.本发明通过卫星信道和地面电话网，各卫星通信地球站监控计算机和网络管理计算机组成网络管理系统，实现无人值守卫星通信地球站的远程运行、维护管理，降低了卫星通信地球站的建站和运行维护成本，减少了管理人员的工作负担。

2.本发明采用设备远程控制命令、主备链路自动切换、自动出入境载波调整等功能提高了对卫星通信地球站的自动化管理控制能力。

3.本发明采用向卫星通信地球站的监控计算机下载、更新监控软件，控制监控软件运行的方式，实现无人值守卫星通信地球站监控软件的自动升级运行功能，降低了系统的升级维护费用。

4.本发明采用对通信链路正常工作时间和中断时间的统计和按照年月日计算链路可用度的方式，实现了通信链路的可靠性统计功能，为地球站运行质量情况提供了长期的管理记录。

5.本发明还具有监控管理实时性高、多任务并行处理能力强、自动化操作管理程度高、通用化程度高等优点。

附图说明

图1是本发明无人值守卫星通信地球站远程网络管理系统实施例的电原理方框图。图1中1为网络管理计算机、2-1至2-4为卫星通信地球站监控计算机、3-1至3-4为接口转换单元、4-1至4-8为被管理设备，5为卫星通信/地面电话拨号传输网络。

图2是本发明自动出入境载波调整的程序工作流程图。

图3是本发明主备链路自动切换程序工作流程图。

具体实施方式

参照图1至图3，本发明是以网络管理计算机和站监控计算机构成的卫星通信网络管理系统平台，采用站点自动初始化、自动检测调整发射功率、自动调节出入镜载波、自动主备链路切换、远程维护站点监控软件等设计方式，在保证系统实时性强、可靠性高、自动化程度高、可扩展性高的前提条件下，完成无人值守卫星地面站的远程网络管理。

本发明包括步骤：

①卫星通信地球站监控计算机和网络管理计算机通过卫星信道、地面电话网组成网络管理系统。实施例第①步骤中它采用网络管理计算机和站监控计算机通过卫星通信/地面拨号传输网络构成无人值守地球站网络管理系统，参照图1，图1是本发明无人值守卫星通信地球站远程网络管理系统实施例的电原理方框图。它包括网络管理计算机1、卫星通信地球站监控计算机2-1至2-4、接口转换单元3-1至3-4、被管理设备4-1至4-8，卫星通信/地面电话拨号传输网络5。卫星通信地球站监控计算机2和被管理设备4通过异步串行通信监控接口与接口转换单元3相连接，接口转换单元3再与各站监控计算机2通过网络接口相连接，由各站监控计算机2完成无人值守远端站监控信息的采集和对设备的直接控制；各无人值守远端站监控计算机2通过卫星通信/地面拨号传输网络5与网络管理计算机1相连接，构成网络管理系统，由无人值守远端站监控计算机2向网络管理计算机1主动上报采集到的设备监控信息和告警信息等。网络管理计算机1是卫星通信网络管理中枢，它一方面收集、处理、显示各远端站上报的设备监控信息，另一方面负责卫星通信网各地球站的配置管理功能、链路故障恢复管理、链路性能监测管理、链路可靠性统计功能等。

②网络管理系统采用远程下载更新卫星通信地球站设备参数初始配置文件方式，在卫星通信地球站设备初始化时，按照设备参数初始配置文件的工作参数，对卫星通信地球站进行初始化。实施例本发明第②步骤中为了实现无人值守站点初始化链路建立功能，采用站点参数缺省配置文件下载启动方式，在网络管理计算机1上为每一个远端站建立二个设备参数配置文件，文件中规定了本站内主要设备的参数取值，主要包括调制解调器的收发频率、数据速率、接口类型等，用户可以修改配置文件。网络管理计算机1通过卫星通信/地面拨号传输网络将配置文件下载到无人值守远端站监控计算机2，站监控计算机2读取配置文件，并将其和设备当前参数值进行比较，如果参数取值不一致，站设备则按照配置文件中的缺省值进行重新配置。

③网络管理系统采用检测通信链路中断时间和正常工作时间的方式，判断通信链路出入镜载波是否需要进行调整，当出入镜载波需要调整时，采用远程宏命令方式，调整通信链路的载波频率和数据速率，对通信链路的出入境载波进行自动调整。

实施例本发明第③步骤参照图2，图2是本发明自动出入镜载波调整的程序工作流程图，网络管理计算机1软件实时检测通信链路的通断状态，当某条链路中断后，记下当前时间，当通信链路正常时，判断通信链路中断的时间，如果链路中断时间大于1小时，当前备份带宽有空闲，则将中断数据链路的载波带宽调整到备用带宽，备用带宽使用1小时后，在将其调整到正常带宽，释放出备用带宽，留给其他出现故障的信道使用，当两段备用带宽都占用后，提示已没有可用带宽，载波调整时，先调整远端站的出境载波，再调整中心站的入境载波。

④网络管理系统采用检测通信链路接收质量参数的方式，自动判断是否需要对通信链路中的发送通信地球站进行发送电平调整，当需要对发送通信地球站的发送电平调整时，自动控制发送通信地球站电平调整，并对调整后通信链路接收质量参数进行比对，根据比对结果选择调整步进，对发送通信地球站发送电平进行自动调整。实施例本发明第④步骤中，网管计算机1对通信链路的Eb/No的进行定时监测，当检测到Eb/No值超出通信链路正常工作范围时，启动发送通信地球站的发送电平调整命令，调整之后继续监测通信链路Eb/No，当Eb/No值落在通信链路正常工作范围内时，停止发送通信地球站的发送电平调整。

⑤网络管理系统采用定时轮询方式，检测通信链路通断状态，在通信链路发生中断时，通过卫星信道、地面电话网两种路由状态切换和通信链路通断状态的定时检测，对主备链路进行自动切换。实施例本发明第⑤步骤中，主备链路切换功能实现远端站卫通链路和拨号链路之间的切换功能，由无人值守站监控计算机2和网管计算机1配合完成，参照图3，图3是本发明主备链路自动切换程序工作流程图。远端站加电启动时，站监控计算机2启动链路切换守护程序，定时检测本站和中央站的通信链路是否正常，如果链路通信中断超过1分钟，则将本站路由器的路由切换到拨号链路，等待在拨号状态。网管计算机1检测各远端站的通信链路，当发现某个远端站链路中断超过2分钟时，检测当前拨号链路是否空闲，如果有空闲链路，则将中央站路由器的对应远端站路由切换到拨号链路。当卫通链路恢复时，用户可以选择从拨号链路切换回卫通链路，把中央站路由器对应的远端站拨号路由删除，断开拨号链路连接。

⑥网络管理系统采用向卫星通信地球站的监控计算机下载、更新监控软件，控制监控软件运行的方式，对卫星通信地球站监控软件进行更新、运行和维护。实施例本发明第⑥步骤中，网管计算机1和卫通站监控计算机2建立ftp连接，网管计算机1将新的监控软件通过ftp协议下载到卫星通信地球站的监控计算机上，并发送软件启动命令启动最新监控软件。

⑦网络管理系统采用对通信链路正常工作时间和中断时间的统计和按照年月日计算的方式，对通信链路的可靠性进行统计值计算。实施例本发明第⑦步骤中，网管计算机1通过对通信链路通断情况的定时轮询检测，计算通信链路正常工作时间和中断时间，按照可用度计算公式，按照每日、每月、每年计算通信链路的可用度、正常工作时间、中断时间，并形成可靠性统计表。