CN111490901A - 一种机动通信网络智能规划系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动通信网络智能规划方法，将传统离散式的规划流程调整为面向用户的模块化、向导化、自动化的网络规划流程。该方法包括：解析保障任务信息，过滤、调度基础资源；应用可视分析技术手段，构建可视模型，实现节点的自动布设、节点间链路的自动构建；通过规划建模实现网络拓扑的自动规划、装备参数的自动配置；依据分配策略自动分配频率、业务资源；输出全网装备资源的参数文件。本发明设计高效、易用的向导式预配置及一键式网络规划方法，定义准确的网络目标和体系结构的同时，为用户提供简洁、友好、直观的组网模型编配方式，屏蔽网络规划过程的复杂性、降低对用户的专业素质要求，为快速规划、部署机动通信网络提供重要保障。

Description

一种机动通信网络智能规划系统及方法

技术领域

本发明涉及通信网络管理技术领域，更具体的说是涉及一种机动通信网络智能规划系统及方法。

背景技术

机动通信网主要由便于移动的车载通信装备组成，针对某一特定战斗或应急通信保障任务，其网络规模、网络成员及网络拓扑经常发生变化。为使网络能够在较短时间内完成网络资源的分配和部署，必须采用合理、正式的网络规划过程，以对保障任务、网络资源编配等用户需求进行分析，并形成网络组织方案和网络运行初始化参数。

为了做好紧急、作战情况下的通信保障和通信组织工作，实现快速机动过程中的“动中通”，机动通信系统积极运用微波、短波、超短波、散射、卫星、集群、指挥调度等各门类通信、指控装备，网内多种通信手段互相备份、互为补充，且不同手段可使用不同组网模式，导致网络规划环节多、规则多、流程复杂、时间冗长，对操作使用人员专业技术素质要求高，用户难于掌握和运用。亟需设计一种智能规划方法，在建立各类组网应用模型的同时，优化网络规划流程，提高网络规划自动化程度，以有效减少用户操作步骤和规划时间。

因此，如何统一种在建立各类组网应用模型的同时，优化网络规划流程，提高网络规划自动化程度，以有效减少用户操作步骤和规划时间的机动通信网络智能规划系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种机动通信网络智能规划系统及方法，该方法将离散式的规划流程调整为面向用户的模块化、向导化、自动化的网络规划流程，旨在降低网络规划过程中的用户干预度和操作复杂度，提高网络规划效率，提升网络快速开通能力。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机动通信网络智能规划方法，具体包括如下步骤：

步骤一：解析保障任务及资源编配信息，获取任务保障需求及任务保障区域，并对全局资源库进行资源过滤和调度；

步骤二：基于地理信息系统，应用可视分析技术手段对节点间通信手段构建可视模型，利用可视模型对布设节点、构建节点间链路；

步骤三：通过节点的布设、节点间链路的构建对骨干网、指挥所子网、电台子网的自动规划，并对模型中装备资源的入网参数进行自动配置；

步骤四：依据频率分配的约束条件和优化配置要求，为用频设备分配频率资源；

步骤五：结合IP地址资源、组网态势，对全网通信装备的IP地址进行自动分配；

步骤六：输出全网装备资源的参数文件。

优选的，在上述的一种机动通信网络智能规划方法中，步骤二中，所述可视分析技术手段包括视域分析和通视分析；所述视域分析指定一个观察点位置、观察点高度和观察范围，得到其能看到的地域，形成一组面上的可视数据；所述通视分析是针对两个节点之间进行，分别指定两个节点的观察点位置、观察点高度，得到两个节点之间是否能够互相看见，形成一组线上的可视数据。

优选的，在上述的一种机动通信网络智能规划方法中，所述可视模型的构建根据节点间的空间距离、通信距离划分，采用逐步迭代的策略，构建连通网络。

优选的，在上述的一种机动通信网络智能规划方法中，步骤三中针对不同通信手段，构建面向组织运用的网络模型，并支持用户根据特定的通信组网需求对各类组网模型进行重配置。

优选的，在上述的一种机动通信网络智能规划方法中，步骤四中按照各类用频设备的多种约束条件，生成频率自动分配策略，并支持用户根据特定的通信组网需求进行策略调整和定向配置。

优选的，在上述的一种机动通信网络智能规划方法中，步骤五中遵照上层业务资源的推导、聚合，生成业务资源自动分配策略，并支持用户根据特定的应用需求进行策略调整和定向配置。

一种机动通信网络规划系统，包括：

指挥所模型模块：通过单位建制级别和保障能力组合出多种典型指挥所模型，提供对指挥所保障人员、保障车辆和内部组网手段的配置功能；

组网模型模块：遵照设备组织应用规则，构建多种通信手段的模型，使节点之间、节点与端之间的无缝互联；

频率指配策略模块：遵照用频设备的约束条件，设计频率分配策略，为用频设备分配频率资源；

业务模型模块：提供上层业务资源的自动分配策略。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种机动通信网络智能规划方法及系统，针对机动通信系统网络规模大、设备参数多导致的网络规划时间长、难度大这一问题，设计高效、易用的向导式预配置及一键式网络规划方法，定义准确的网络目标和体系结构的同时，为用户提供简洁、友好、直观的组网模型编配方式，屏蔽网络规划过程的复杂性、降低对用户的专业素质要求，为快速规划、部署机动通信网络提供重要保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的系统框图；

图2附图为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种机动通信网络智能规划方法及系统，针对机动通信系统网络规模大、设备参数多导致的网络规划时间长、难度大这一问题，设计高效、易用的向导式预配置及一键式网络规划方法，定义准确的网络目标和体系结构的同时，为用户提供简洁、友好、直观的组网模型编配方式，屏蔽网络规划过程的复杂性、降低对用户的专业素质要求，为快速规划、部署机动通信网络提供重要保障。

一种机动通信网络智能规划方法，具体步骤包括：

1)解析保障任务及资源编配信息，获取任务保障需求及任务保障区域，并对全局资源库中的保障力量、装备等进行资源过滤和调度，确保规划数据的针对性、可用性；

2)基于地理信息系统，应用可视分析技术手段，针对节点间可用通信手段构建可视模型，综合考虑通信节点可视性、地形地貌等影响通信链路的因素，实现节点的自动布设、节点间链路自动构建；

3)通过规划建模实现骨干网、指挥所子网、电台子网的自动规划，达到覆盖保障区域的目的，并对模型中装备资源的入网参数进行自动配置；

4)依据频率分配的约束条件和优化配置要求，自动为用频设备分配频率资源；

5)结合IP地址资源、组网态势，对全网通信装备的IP地址进行自动分配；

6)输出全网装备资源的参数文件。

步骤2)中用到的可视分析技术手段主要分为两种：视域分析和通视分析。视域分析需要指定一个观察点位置、观察点高度和观察范围，得到其能看到的地域，形成一组面上的可视数据；通视分析一般是针对两个节点之间进行，需要分别指定两个节点的观察点位置、观察点高度，得到两个节点之间是否能够互相看见，形成一组线上的可视数据。

步骤2)主要根据节点间的空间距离、通信距离划分可视模型，采用逐步迭代的策略，构建连通网络。这里通信距离的定义如下：当两个节点之间的空间距离小于5km，通信距离即为空间距离；否则，当两个节点上存在同型微波设备时，通信距离为该微波设备的最大通信距离；当两个节点上不存在同型微波设备时，通信距离为异性微波设备通信距离中较大的那个距离。

步骤3)中针对涉及的卫星、光纤、无线局域网、高速电台、超短波电台等通信手段，提供面向组织运用的网络模型，并支持对各类组网模型的配置功能。即用户在发起一键规划过程前，可对本发明中预设的组网模型进行重配置，以满足特定的通信组网需求。

步骤4)中还包括：针对频率分配间隔、收发间隔、同频、异频干扰等条件，自动分配微波设备的主、备收发频率；针对跳频表资源非常有限的超短波电台子网和高速电台子网，基于跳频的工作模式，采用正交组网方式设计频率表自动生成算法和频率自动分配算法，实现高速电台子网、超短波电台子网频率资源的统一分配；针对卫星通信资源计划性分配的特点，结合用户数量，自动对频率、带宽等通信参数进行定向配置。

步骤5)中的自动分配可以是全网统一分配，也支持按装备所属的单位进行分配，用户可在发起一键规划过程前进行预设置。

如图1所示，本发明提供典型组网模型、指配策略的图形化呈现方式，用户可直接采用各类默认的规划模型，也可以根据资源分布、业务需要等情况直观、便捷地修改模型配置，各模块功能如下：

指挥所模型模块：通过单位建制级别和保障能力组合出多种典型指挥所模型，提供对指挥所保障人员、保障车辆和内部组网手段的配置功能。

组网模型模块：遵照设备组织应用规则，构建有线、微波、卫星、光纤、无线局域网、高速电台、超短波电台等多种通信手段的典型、主用模型，实现节点之间、节点与端之间的无缝互联。其中，有线、微波链路模型主要用于构建区域骨干网络，实现宽带中继，首要目的是构建全连通网络；卫星子网模型主要用于超视距通信，构建跨地域骨干链路，与微波链路互为补充手段，使用较为灵活，模型配置相对简单；光纤、无线局域网模型主要用于指挥所内部组网，前者提供一种高速、高带宽的信道，后者提供高机动条件下的宽带无线通信能力，实现指挥所动中通方式和驻车方式的通信保障；高速台子网模型是高机动单位接入上级通信网络的重要手段，可作为指挥所接入骨干网的替补手段和指挥所内部通信，配置相对灵活；超短波子网模型具有在高速机动条件下的窄带通信能力，主要用于网络结构简单的分队组网通信。

频率指配策略模块：遵照用频设备的多种约束条件，设计频率分配策略，在尽量短的时间内，用尽量少的频率资源，解决分布在邻近区域、多限制条件下的大量用频设备的频率分配问题。对于微波设备，其频率分配策略包括干扰分析及指定工作频率、备用频率，实现大功率、多频段、点对多点等微波通信设备频率自动分配；对数量众多、分布密集的电台子网，先根据工作频段、频点间隔等要求，剔除禁用频段信息，利用有限的频点资源自动生成频率表；电台子网频率分配策略将干扰距离范围内的电台子网划分在同一个区域中，再基于正交组网原则对该区域中的所有子网进行统一频率表指配。

业务模型模块：提供IP地址、电话号码等上层业务资源的自动分配策略，避免人工操作带来的冲突和错误。其中，IP地址分配策略包括全网统一分配、按装备所属的单位进行分配两种方式，都是遵循可推导、可聚合的原则，从顶层设计IP总的资源需求，再分层向下分配各种设备、终端在网内的唯一IP地址。

如图2所示，基于Qt的“接口”机制，通过定义、实现接口集来实现各类策略、组网、业务等插件对一键式规划流程的功能扩展。具体过程为：依托已建立的基础资源库，导入保障力量、保障范围等数据，依据装备战技指标、任务区域电磁环境、地形地貌等，使用组网模型算法规划出网络拓扑；生成全网拓扑后，利用IP地址自动分配策略、频率自动分配策略等一系列智能算法，自动规划出全网通信设备的工作参数，并输出到XML格式的全网参数文件中。在资源数据完备的情况下，整个规划过程无需人工干预，实现“一键式”网络规划。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种机动通信网络智能规划方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一：解析保障任务及资源编配信息，获取任务保障需求及任务保障区域，并对全局资源库进行资源过滤和调度；

步骤二：基于地理信息系统，应用可视分析技术手段对节点间通信手段构建可视模型，利用可视模型对布设节点、构建节点间链路；

步骤三：通过节点的布设、节点间链路的构建对骨干网、指挥所子网、电台子网的自动规划，并对模型中装备资源的入网参数进行自动配置；

步骤四：依据频率分配的约束条件和优化配置要求，为用频设备分配频率资源；

步骤五：结合IP地址资源、组网态势，对全网通信装备的IP地址进行自动分配；

步骤六：输出全网装备资源的参数文件。

2.根据权利要求1所述的一种机动通信网络智能规划方法，其特征在于，步骤二中，所述可视分析技术手段包括视域分析和通视分析；所述视域分析指定一个观察点位置、观察点高度和观察范围，得到其能看到的地域，形成一组面上的可视数据；所述通视分析是针对两个节点之间进行，分别指定两个节点的观察点位置、观察点高度，得到两个节点之间是否能够互相看见，形成一组线上的可视数据。

3.根据权利要求1所述的一种机动通信网络智能规划方法，其特征在于，所述可视模型的构建根据节点间的空间距离、通信距离划分，采用逐步迭代的策略，构建连通网络。

4.根据权利要求1所述的一种机动通信网络智能规划方法，其特征在于，步骤三中针对不同通信手段，构建面向组织运用的网络模型，并支持用户根据特定的通信组网需求对各类组网模型进行重配置。

5.根据权利要求1所述的一种机动通信网络智能规划方法，其特征在于，步骤四中按照各类用频设备的多种约束条件，生成频率自动分配策略，并支持用户根据特定的通信组网需求进行策略调整和定向配置。

6.根据权利要求1所述的一种机动通信网络智能规划方法，其特征在于，步骤五中遵照上层业务资源的推导、聚合，生成业务资源自动分配策略，并支持用户根据特定的应用需求进行策略调整和定向配置。

7.一种机动通信网络规划系统，其特征在于，包括：

指挥所模型模块：通过单位建制级别和保障能力组合出多种典型指挥所模型，提供对指挥所保障人员、保障车辆和内部组网手段的配置功能；

组网模型模块：遵照设备组织应用规则，构建多种通信手段的模型，使节点之间、节点与端之间的无缝互联；

频率指配策略模块：遵照用频设备的约束条件，设计频率分配策略，为用频设备分配频率资源；

业务模型模块：提供上层业务资源的自动分配策略。

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