CN106789299B - 一种卫星远端站管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种卫星远端站管理系统，包括：卫星主站网管系统和远端卫星网管系统，其中，所述卫星主站网管系统包括：卫星主站网管客户端、卫星主站网管服务器、至少一个卫星主站子网代理、至少一个卫星主站网元代理及至少一个卫星主站网元；所述远端卫星网管系统包括：远端卫星网管客户端、远端卫星网管服务器、远端卫星子网代理、至少一个远端卫星网元代理及至少一个远端卫星网元。本发明既能实现对卫星站本地设备的管理，也能实现主站对各远端卫星站的远程管理，还能实现远端站卫星站之间的协助管理，并且远端卫星站的网管软件与主站网管软件采用同一套代码，减少了开发工作量和维护成本。

Description

一种卫星远端站管理系统
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种卫星远端站管理系统。
背景技术
卫星通信网络是一个典型的分布式通信网络，既有常规的主站与远端站组成的星状网运行模式，也有远端站之间的网状网或点对点通信模式。前者可以通过主站直接管理各远端站的卫星路由器，后者在工作模式切换到网状网或点对点通信模型后，主站无法管理远端站，有远端站脱网自主管理。
随着信息化技术的推广应用，卫星通信网络逐渐部署综合的网络管理系统，与传统的基于卫星转发器、载波、卫星路由器/调制解调器为核心的网络管理系统不同，卫星综合网络管理系统将卫星通信相关的其它重要设备和资源，如卫星天线、功放、音视频设备等纳入统一管理，扩大了网络管理的广度和深度，对业务的支撑作用明显提升。
由于卫星通信网络是一个分布式的网络，这种综合的、分布式的网络给网络管理的要求大大提高，卫星站自身需要有一个本地的网络管理系统，还需要和主站的中心网络管理系统对接，接收主站网络管理系统的远程管理。同时，各卫星站相关通信和业务设备很难统一规格和型号，与设备之间的管理接口(如串口、SNMP接口、HTTP接口、telnet接口等)庞杂，缺乏统一的管理模式，开发部署这样的网络管理系统有一定难度。
目前常见的分布式卫星通信网络架构如下：远端卫星站部署一套本地网管系统，对本地卫星站进行管理；同时，在主站部署一套全网卫星站管理系统，对卫星主站设备和各地远端卫星站进行集中管理。本地网管系统提供北向网管接口供主站网管系统进行远程管理。
通常主站网络系统为了便于对远端站进行管理和扩容，对北向管理接口都有统一的接口设计，各卫星站本地管理系统必须顺从并满足(或部分满足)该接口协议，以减少主站网管系统的开发难度。各卫星站网管系统的北向接口需要针对接口协议做定制的开发，一方面需要对下行的查询、控制命令进行协议转换和执行，另一方面需要对主动上报的数据和事件进行协议转换。
现有技术中，提出了一种典型的扩展性强的网管系统设计方法，通过对管理对象进行抽象描述，实现了一种接口导向的网管系统设计方法，北向管理接口可以很方便地通过抽象接口实现。但这种设计架构难以应对卫星通信网络动态的工作模式：既有主站对远端站的远程控制工作模式，也有远端站脱网时自主管理工作模式，还有点对点通信方式时与对方远端站的动态协助管理(需要管理对方远端站设备，进行设备参数、业务参数匹配设置)。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种一种卫星远端站管理系统，包括：卫星主站网管系统和远端卫星网管系统，其中，
所述卫星主站网管系统包括：卫星主站网管客户端、卫星主站网管服务器、至少一个卫星主站子网代理、至少一个卫星主站网元代理及至少一个卫星主站网元；
所述远端卫星网管系统包括：远端卫星网管客户端、远端卫星网管服务器、远端卫星子网代理、至少一个远端卫星网元代理及至少一个远端卫星网元；
所述卫星主站网元与其所对应的卫星主站网元代理通讯；所述卫星主站网元代理与其所对应的卫星主站子网代理通讯；所述卫星主站子网代理与卫星主站网管服务器通讯；所述卫星主站网管服务器与卫星主站网管客户端通讯；
所述远端卫星网元与其所对应的远端卫星网元代理通讯；所述远端卫星网元代理与远端卫星子网代理通讯；所述远端卫星子网代理与远端卫星网管服务器和卫星主站网管服务器通讯；所述远端卫星网管服务器与远端卫星网管客户端通讯。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述卫星主站网元通过网元管理接口与其所对应的卫星主站网元代理通讯；所述远端卫星网元通过网元管理接口与其所对应的远端卫星网元代理通讯。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述卫星主站网元代理通过业务管理接口与其所对应的卫星主站子网代理通讯；所述远端卫星网元代理通过业务管理接口与远端卫星子网代理通讯。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述卫星主站子网代理通过子网管理接口与卫星主站网管服务器通讯；所述远端卫星子网代理通过子网管理接口与远端卫星网管服务器和卫星主站网管服务器通讯。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述卫星主站网管服务器通过客户端接口与卫星主站网管客户端通讯；所述远端卫星网管服务器通过客户端接口与远端卫星网管客户端通讯。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述卫星主站网管系统和远端卫星网管系统间及系统内均采用DTP通信协议通讯。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述卫星主站网元或远端卫星网元由网元基本信息和网元管理信息组成。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述网元基本信息包括：网元大类、网元类型标识、网元名称、网元型号和网元管理接口类型。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述网元管理信息包括一个或多个网元管理信息组。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述网元管理信息组包括：管理信息组标识、管理信息组名称、界面显示标识和本管理信息组实例最大值。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述网元管理信息包括一个或多个网元管理信息单元。
进一步的，在所述的卫星远端站管理系统中，所述网元管理信息单元包括：管理信息组标识、管理信息组名称、界面编辑属性、界面显示属性、数据类型、数值类型数据的量纲或单位、性能统计计数器标识、性能统计计数器组标识、性能统计计数器组名称、告警项标识和告警信息描述。
使用本发明的卫星远端站管理系统，具有以下有益效果：本发明既能实现对卫星站本地设备的管理，也能实现主站对各远端卫星站的远程管理，还能实现远端站卫星站之间的协助管理，并且远端卫星站的网管软件与主站网管软件采用同一套代码，减少了开发工作量和维护成本。
附图说明
图1是本发明实施例的卫星远端站管理系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据以下说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更加清晰。以下说明中的附图均采用简化形式且使用非精准比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例。
请参考图1，图1是本发明实施例的卫星远端站管理系统的结构示意图。如图1所示，本发明提供一种卫星远端站管理系统，包括：卫星主站网管系统10和远端卫星网管系统20，所述卫星主站网管系统10和所述远端卫星网管系统20在结构上完全相同：
所述卫星主站网管系统10包括：卫星主站网管客户端11、卫星主站网管服务器12、至少一个卫星主站子网代理13、至少一个卫星主站网元代理14及至少一个卫星主站网元15；所述远端卫星网管系统20包括：远端卫星网管客户端21、远端卫星网管服务器22、远端卫星子网代理23、至少一个远端卫星网元代理24及至少一个远端卫星网元25；
具体来说，所述卫星主站网管客户端11或远端卫星网管客户端21实现具体的管理界面呈现和管理操作的人机接口；对于卫星主站网管客户端11，界面包含所有远端卫星站及网元。
所述卫星主站网管服务器12或远端卫星网管服务器22实现具体的管理功能和业务逻辑；对于卫星主站网管服务器12，管理范围为全网所有的远端卫星站和本地网元。
所述卫星主站子网代理13或远端卫星子网代理23对卫星站本地子网(卫星主站本地通信网络或远端卫星站本地通信网络)相关网元代理进行集中管理的业务代理；远端卫星子网代理23需同时连接远端卫星网管服务器22和卫星主站网管服务器12；
所述卫星主站网元代理14或远端卫星网元代理24是独立运行的程序，对网管系统对网元进行管理的代理，将网管管理命令进行转换后通过网元管理接口(IF-1)对网元进行管理，同时通过IF-1，侦听、接收网元主动上报的数据、事件，并将其转换成业务管理接口(IF-2)，上报给卫星主站子网代理13或远端卫星子网代理23。
所述卫星主站网元15或远端卫星网元25是被管理设备、资源的统称，如卫星通信设备、业务设备、环境温湿度等。
进一步来说，所述卫星主站网元15通过网元管理接口(IF-1)与其所对应的卫星主站网元代理14通讯；所述卫星主站网元代理14通过业务管理接口(IF-2)与其所对应的卫星主站子网代理13通讯；所述卫星主站子网代理13通过子网管理接口(IF-3)与卫星主站网管服务器12通讯；所述卫星主站网管服务器12通过客户端接口(IF-4)与卫星主站网管客户端11通讯；
相应的，所述远端卫星网元25通过网元管理接口(IF-1)与其所对应的远端卫星网元代理24通讯；所述远端卫星网元代理24通过业务管理接口(IF-2)与远端卫星子网代理23通讯；所述远端卫星子网代理23通过子网管理接口(IF-3)与远端卫星网管服务器22和卫星主站网管服务器12通讯；所述远端卫星网管服务器22通过客户端接口(IF-4)与远端卫星网管客户端通讯21。
需要说明的是，所述网元管理接口(IF-1)：实现网元代理与网元之间的管理功能，根据网元具体提供的管理接口实现，通常为串口、SNMP、telnet、HTTP、其它私有管理接口等。所述业务管理接口(IF-2)：网管各项管理功能的通用接口，包括网元信息模型的查询接口、配置参数/状态查询接口、配置修改接口、设备控制接口、性能数据采集接口、告警上报接口、事件上报接口等；所述子网管理接口(IF-3)：包括业务管理和子网控制两部分内容，前者透传IF-2接口，后者实现主站与远端站网管服务端对子网代理的控制和连接、上报给网管服务端数据的本地缓存等功能；所述客户端接口(IF-4)实现网管客户端与网管服务端之间的管理与控制命令交互、数据传输等功能；IF-4接口支持多客户端同时接入管理并发操作。
进一步的，所述卫星主站网元15或远端卫星网元25采用XML格式文件描述存储在卫星主站网元代理14或远端卫星网元代理24的本地，卫星主站网元代理14或远端卫星网元代理24在启动时向卫星主站子网代理13或远端卫星子网代理23上报所述卫星主站网元15或远端卫星网元25内容。具体的，所述卫星主站网元15或远端卫星网元25由网元基本信息和网元管理信息组成：其中，所述网元基本信息包括：
NeType：网元大类，如“功放”、“天线”、“卫星路由器”等，取值全局唯一；
NeTypeID：网元类型标识，取值为整数，全网统一编码，全局唯一；2字节整数(最大4095)；
NeName：网元名称，如“iDirect卫星路由器”，取值为字符串；
NeModel：网元型号，如“iDirect X3”、“iDirect 5300”，取值为字符串，与网元类型标识一一对应，全局唯一；
IfType：网元管理接口类型，支持“SNMP”、“Serial”、“Telnet”、“TCP”、“UDP”、“HTTP”、“Database”等接口类型；对于不同类型接口类型，模型中还有相应的接口参数，如SNMP包括设备SNMP代理地址/端口、读写共同体、Trap接收端地址/端口等接口参数；串口包括端口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验、数据流控等参数；
所述网元管理信息包括：
网元管理信息包括一个或多个管理信息组，每个管理信息组包括以下模型属性：
MigID：管理信息组标识，网元模型内唯一；
MigName：管理信息组名称，与MigID对应；
Visible：界面显示标志；取值为FALSE时，界面不显示该管理信息组；
MaxItemNum：本管理信息组实例最大值，可选，对于部分管理信息组，比如路由设置，可以有多条记录，可以设置此值限定最大记录数；当管理信息组有MaxItemNum属性时，则表示该管理信息组实例是可增加或删除的，否则表示该管理信息组有且仅有1个实例；
每个管理信息组下面包括一个或多个管理信息单元，包括以下模型属性：
MiID：管理信息标识，在管理信息组内唯一；
MiName：管理信息名称，与MiID对应；
ReadOnly：界面编辑属性，取值为TRUE时，该属性只读；否则可修改；
Visible：界面显示属性，取值为FALSE时，界面不显示该管理信息组；
Type：数据类型，包括INT、UINT、INT64、DOUBLE、FLOAT、STRING、ENUM、BOOL等类型；对于数值型类型(INT、UINT、INT64、DOUBLE、FLOAT)，还可选包括最大值和最小值属性；对于字符类型(STRING)，可选包括最大/最小长度和字符串格式(正则表达式)；对于枚举类型(ENUM)，需要列举每个枚举值及其对应的名称，格式举例如下“1-打开；2-关闭；3-暂停”；对于BOOL类型，可选包括TrueText和FalseText，分别表示取值为TRUE/FALSE时界面显示的名称；
Unit：数值类型数据的量纲或单位，如电压单位“V”、“mV”、信噪比单位“dB”、百分比单位“％”等；
PerfCounterID：2字节整数，性能统计计数器标识，可选，设置该属性表示本管理信息属于性能统计计数器参数，网元内唯一；
PerfCounterGroup：1字节整数，性能统计计数器组标识，将不同的性能统计计数器归类；
PerfCouterGroupName：字符串，性能统计计数器组名称，与PerfCounterGroup相对应；
AlarmID：告警项标识，网元内唯一；
AlarmDesc：告警信息描述；
进一步的，所述卫星主站网管系统10和远端卫星网管系统20间均采用基于TCP协议的数据传输协议(DTP)通信协议进行信息交互。也就是说所述卫星主站网管系统10和远端卫星网管系统20中的所有模块均采用基于TCP协议的数据传输协议(DTP)通信协议进行信息交互。DTP协议包括报文头(定长)和报文体(不定长)两部分，其中，
所述报文头格式如下：
MsgMagic：4字节整数，报文开始特征码，用于TCP流数据的定帧；
MsgVer：4字节整数，协议版本号，用于协议握手；
SenderModule：2字节整数，发送方内部模块号；
ReceiverModule；：2字节整数，接收方内部模块号；
MsgLen：4字节整数，报文总长度(含报文头及报文体)
MsgSn：自增型4字节整数，报文流水号(一个交互的一对请求和应答消息的流水号必须相同)
MsgType：2字节整数，报文类型编码；
SyncMsgFlag：1字节整数，同步信息标识；
Resv1：1字节整数，保留字段；
CompressType：2字节整数，报文体数据压缩算法类型；
EncryptType：2字节整数，报文体数据加密算法类型；
Timeout：4字节整数，报文存活时间，单位秒，发送方在存活时间内未收到应答消息时，将不再处理该应答消息；
所述报文体可以为任何格式的消息，根据具体的报文类型而定；
表1为各接口消息(报文类型)的分布：
接口消息 IF-1 IF-2 IF-3 IF-4
网元管理信息模型上报 √
子网管理信息模型加载 √ √
网元管理接口配置参数查询 √ √ √
网元管理接口配置参数设置 √ √ √
本地控制/主站控制 √ √
网元配置参数查询 √ √ √ √
网元配置参数设置 √ √ √ √
告警参数设置 √
活跃告警上报 √ √ √
活跃告警确认 √
活跃告警清除 √
网元事件上报 √ √ √ √
历史告警查询 √
性能数据采集任务设置 √ √ √
性能数据上报 √ √ √
表1
综上所述，本发明通过网元提供的管理接口，各网元代理实现对应的IF-1接口功能，实现对网元的管理、控制、数据查询、告警/事件的侦听等功能，同时根据IF-2接口要求实现对应的接口功能。网元代理的实现与具体的网元密切相关，其管理接口与网元的管理信息模型必须一致。为了便于升级，同时考虑需要适配不同的接口形态(如有的接口对操作系统有限定)，网元代理独立运行。子网代理对远端站本地设备进行集中的管理代理，本身不处理具体的业务逻辑；一方面将上层管理动作透传给网元代理(IF-3-->IF-2)，另一方面，将网元代理的具体操作、监控结果透传给网管服务端(IF-2-->IF-3)；子网代理还实现本地控制/主站控制接口；由于IF-2/IF-3接口都是基于抽象信息模型的管理接口，与子网中的网元组成无关，因此网元代理可通用于所有的被管理子网。远端卫星网管服务器实现网管各项功能，包括对管理对象的模型管理、业务逻辑实现、数据存储、客户端界面操作处理、网元数据上报处理等功能，全部业务逻辑基于被管理对象的信息模型抽象实现。卫星主站网管服务器功能与远端卫星网管服务器类似，但能同时管理全网的所有远端卫星站(通过远端站的子网代理)，可以对任意远端卫星站进行远程管理。卫星主站网管客户端实现全网网元的集中管理，包括配置数据的查询、显示、修改；告警数据的实现显示、告警的处理(告警确认、清除)和历史告警数据的查询和显示；性能采集任务的设置和控制(启动、暂停)、性能采集数据的实时图表显示、性能数据的统计图表显示等。由于卫星主站网管客户端与服务端之间的IF-4接口是基于管理信息模型设计的，因此卫星主站网管客户端可以接入任意远端站网管服务端，根据接入的远端站网管服务端的管理信息模型，呈现相应的管理界面；也可以接入主站网管服务端，对全网所有远端站进行集中管理。卫星主站网管客户端在接入网管服务端后，下载网管服务端管理的所有远端站的管理信息模型，并动态生成对应的管理界面，界面操作依据管理信息模型，转换成相应的管理请求，发送给网管服务端处理，网管服务端根据管理信息模型，抽取相应的管理对象及管理参数，转换成业务管理请求，通过子网管理代理转发给网元代理执行具体的操作。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并不用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种卫星远端站管理系统，其特征在于，包括：卫星主站网管系统和远端卫星网管系统，其中，
所述卫星主站网管系统包括：卫星主站网管客户端、卫星主站网管服务器、至少一个卫星主站子网代理、至少一个卫星主站网元代理及至少一个卫星主站网元；
所述远端卫星网管系统包括：远端卫星网管客户端、远端卫星网管服务器、远端卫星子网代理、至少一个远端卫星网元代理及至少一个远端卫星网元；
所述卫星主站网元与其所对应的卫星主站网元代理通讯；所述卫星主站网元代理与其所对应的卫星主站子网代理通讯；所述卫星主站子网代理与卫星主站网管服务器通讯；所述卫星主站网管服务器与卫星主站网管客户端通讯；
所述远端卫星网元与其所对应的远端卫星网元代理通讯；所述远端卫星网元代理与远端卫星子网代理通讯；所述远端卫星子网代理与远端卫星网管服务器和卫星主站网管服务器通讯；所述远端卫星网管服务器与远端卫星网管客户端通讯；
所述卫星主站子网代理通过子网管理接口与卫星主站网管服务器通讯；所述远端卫星子网代理通过子网管理接口与远端卫星网管服务器和卫星主站网管服务器通讯。
2.如权利要求1所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述卫星主站网元通过网元管理接口与其所对应的卫星主站网元代理通讯；所述远端卫星网元通过网元管理接口与其所对应的远端卫星网元代理通讯。
3.如权利要求1所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述卫星主站网元代理通过业务管理接口与其所对应的卫星主站子网代理通讯；所述远端卫星网元代理通过业务管理接口与远端卫星子网代理通讯。
4.如权利要求1所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述卫星主站网管服务器通过客户端接口与卫星主站网管客户端通讯；所述远端卫星网管服务器通过客户端接口与远端卫星网管客户端通讯。
5.如权利要求1-4中任一所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述卫星主站网管系统和远端卫星网管系统间和系统内均采用DTP通信协议通讯。
6.如权利要求1所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述卫星主站网元或远端卫星网元由网元基本信息和网元管理信息组成。
7.如权利要求6所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述网元基本信息包括：网元大类、网元类型标识、网元名称、网元型号和网元管理接口类型。
8.如权利要求6所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述网元管理信息包括一个或多个网元管理信息组。
9.如权利要求8所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述网元管理信息组包括：管理信息组标识、管理信息组名称、界面显示标识和本管理信息组实例最大值。
10.如权利要求6所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述网元管理信息包括一个或多个网元管理信息单元。
11.如权利要求10所述的卫星远端站管理系统，其特征在于，所述网元管理信息单元包括：管理信息组标识、管理信息组名称、界面编辑属性、界面显示属性、数据类型、数值类型数据的量纲或单位、性能统计计数器标识、性能统计计数器组标识、性能统计计数器组名称、告警项标识和告警信息描述。
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