CN113938900A - 卫星通信系统性能验证方法、系统、计算机设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种卫星通信系统性能验证方法，包括：将已接入的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息作为预设的切换模型的输入，得到输出的切换测试信息并发送给主站系统以使主站系统根据切换测试信息进行切换决策，至少根据接收到主站系统发送的切换命令的各虚拟远端从站执行切换命令的结果和预设的切换信息来验证主站系统的切换处理性能。在保证验证结果可靠性的前提下，大大降低了验证系统的开发难度和验证成本。本发明还提供一种验证系统、计算机设备和介质。

Description

卫星通信系统性能验证方法、系统、计算机设备和介质

技术领域

本发明涉及卫星通讯技术领域，尤其涉及一种卫星通信系统性能验证方法、系统、计算机设备和介质。

背景技术

高通量通信卫星(HTS，High Throughput Satellite)，也称高吞吐量通信卫星，是相对于使用相同频率资源的传统通信卫星而言的，主要技术特征包括多点波束、频率复用、高波束增益等。高通量卫星通信系统包含星上系统和地面系统，星上系统有效载荷包括1个或多个馈电波束和多个用户波束，地面系统主站位于馈电波束覆盖下，主站之间通过光纤互联。如图1所示，每个主站管理多个用户波束覆盖下的远端从站。主站负责全网资源和业务流量的管理和分配，系统提供远端从站移动服务，支持波束切换。

高通量卫星通信系统空口前向采用DVB-S2(Digital Video Broadcasting，数字广播标准协议)或DVB-S2X；反向采用DVB-RCS2标准协议，MF-TDMA(Multi frequency-TimeDivision Multiple Access，多频点时分传输)。由于前向链路为广播协议，反向链路采用时分传输，因此整套系统要求远端从站统一服从主站的调度控制，并精准同步主站系统的时钟，实现空口效率最大化，同时避免远端从站载波切换掉线和远端从站间由于时钟不同步引入互扰。

高通量卫星通讯系统具有多主站、多波束、远端从站数量大、卫星频谱资源宝贵等特点，导致系统的研发调试困难，尤其是主站系统的切换测试场景，更是由于验证成本高而几乎无法完成。主站系统作为高通量卫星通信系统地面部分的核心，其性能验证结果将直接影响整套系统性能的评估，因此，亟需一种低成本的高通量卫星通信验证系统，解决开发调试和性能验证的难题。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提出一种卫星通信系统性能验证方法、系统、计算机设备和介质，旨在低成本地实现验证卫星通信系统的性能。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种卫星通信系统性能验证方法，所述方法应用于包括虚拟远端从站的验证系统，所述方法包括以下步骤：

将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型，得到各所述已接入所述主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息其中，接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量小于所述验证系统中虚拟远端从站的总数量；

将所述切换测试信息发送给所述主站系统，并接收所述主站系统发送的切换命令，所述切换命令是所述主站系统根据所述切换测试信息生成的；

至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

进一步的，所述至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。,包括:

根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果确定切换决策信息；

若所述切换决策信息与所述预设的切换信息相匹配，则确定所述主站系统达到预设的切换处理性能要求。

进一步的，所述切换决策信息包括已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量和已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识，所述预设的切换信息包括预设的执行切换的虚拟远端从站的数量和预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识；

所述切换决策信息与预设的切换信息相匹配，包括：

所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值。

进一步的，所述切换决策信息包括已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量和已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识，所述预设的切换信息包括预设的执行切换的虚拟远端从站的数量和预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识；

所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值，包括：

所述已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量与所述预设的执行切换的虚拟远端从站的数量之间的误差小于预设的第三阈值，和/或，已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识中，与所述预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识未匹配的数量小于预设的第四阈值。

进一步的，所述接收所述主站系统发送的切换命令之后，所述方法还包括：

根据各虚拟远端从站接收切换命令的时间和发送切换测试信息的时间确定决策响应时间；

所述至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，包括：

根据所述决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

进一步的，所述根据所述决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，包括：

若所述决策响应时间小于或等于预设的第一阈值，且所述切换决策信息与所述预设的切换信息相匹配，则确定所述主站系统达到预设的切换处理性能要求。

进一步的，所述方法还包括：

将预设的业务处理结果输入预设的业务模型，得到各所述已接入所述主站系统的虚拟远端从站的测试业务请求；

将所述测试业务请求发送给所述主站系统，并接收所述主站系统返回的各业务处理结果，所述各业务处理结果是所述主站系统根据各所述测试业务请求处理得到的；

根据接收到的所述各业务处理结果、所述预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证所述主站系统的业务处理性能。

进一步的，所述根据接收到的所述各业务处理结果、所述预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证所述主站系统的业务处理性能，包括：

根据接收到的所述各业务处理结果和所述预设的业务处理结果确定服务质量评价参数；

若所述服务质量评价参数大于或等于所述预设的第二阈值，则确定所述主站系统达到预设的业务处理性能要求。

进一步的，所述方法还包括：

确定接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量；

若所述接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量大于或等于预设的第三阈值，则确定所述主站系统达到预设的接入处理性能要求。

进一步的，所述将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型之前，所述方法还包括：

接收主站系统通过收发接口发送的下行数据链路MAC层帧；

将下行MAC物理层帧分别发送给所述验证系统内的各虚拟远端从站，以使各虚拟远端从站生成上行MAC层帧；

将所述各虚拟远端从站生成的上行MAC层帧合并；

通过所述收发接口向所述主站系统发送合并后的上行MAC层帧，以使所述主站系统选择待连接的虚拟远端从站，并通过所述收发接口向本验证系统发送接入成功响应消息。

本发明实施例还提供了一种验证系统，包括：

虚拟远端从站，用于接入主站系统，接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量小于所述验证系统中虚拟远端从站的总数量；执行切换命令得到执行结果；

处理模块，用于将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型，得到各所述已接入所述主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息；

收发模块，用于将所述切换测试信息发送给所述主站系统，并接收所述主站系统发送的切换命令，所述切换命令是所述主站系统根据所述切换测试信息生成的；

验证模块，用于至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，其上存储有一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述卫星通信系统性能验证方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被执行时实现上述卫星通信系统性能验证方法。

使用本发明提供的卫星通信系统性能验证方法，主站系统可以利用真实的主站并且几乎不需要进行改造，只需提供从站软件包和切换模型，验证系统就能够构造虚拟远端从站和测试切换信息以及复杂的切换场景。由于实现从站虚拟化并且通过切换模型构造测试切换信息和切换场景，使得验证系统具备高仿真和低成本的特性，在保证性能验证结果可靠性的前提下，大大降低了验证系统的开发难度和场景构造的验证成本。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1是本发明提供的现有技术中卫星通信系统的示意图；

图2是本发明一实施例提供的卫星通信系统性能验证方法的流程示意图一；

图3是本发明又一实施例提供的卫星通信系统性能验证方法的流程示意图二；

图4是本发明再一实施例提供的卫星通信系统性能验证方法的流程示意图三；

图5是本发明又一实施例提供的卫星通信系统性能验证方法的流程示意图四；

图6是本发明再一实施例提供的卫星通信系统协议栈分层的示意图；

图7是本发明又一实施例提供的验证系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明实施例提供一种卫星通信系统性能验证方法，该方法应用于包括虚拟远端从站的验证系统，验证系统在初始化阶段加载待测主站系统提供的从站待测软件包，通过虚拟化技术构造出一定数量的虚拟远端从站实例，利用构造出的虚拟远端从站模拟真实的远端从站接入主站系统。

如图2所示，所述卫星通信系统性能验证方法包括以下步骤：

步骤11，将已接入主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型，得到各已接入主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息。

初始信息可以是验证系统根据历史数据为各已接入主站系统的虚拟远端从站构造的某一时刻的初始参数，初始参数的类型可以包括用于提供给主站系统以使主站系统进行切换决策的各种参数类型，例如，可以包括信号和位置等等。预设的切换信息可以是验证系统预设的理想的切换结果。

切换模型预先存储在验证系统中，可以是能够根据预设的切换信息和初始信息构造出用于切换决策的数据的算法，切换测试信息可以是描述虚拟远端从站初始参数的变化过程的信息。验证系统的处理模块将各从站的初始信息和预设的切换信息作为预设的切换模型的输入，可以得到切换模型输出的切换测试信息。验证系统还可以周期性地执行步骤11。

需要说明的是，在步骤11之前，所述卫星通信系统性能验证方法还需包括：虚拟远端从站接入主站系统。各个虚拟远端从站分别向主站系统发起接入请求，但由于主站系统所能支持的最大从站接入数量有限，最终只有部分虚拟远端从站真正接入主站系统，也就是说，接入主站系统的虚拟远端从站的数量小于验证系统中虚拟远端从站的总数量。

步骤12，将切换测试信息发送给主站系统，并接收主站系统发送的切换命令。

在本步骤中，切换命令是主站系统根据切换测试信息生成的。在每一次主站系统接收到验证系统发送的已接入主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息后，主站系统可以根据各已接入主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息进行切换决策，即分别判断出各从站是否需要进行切换(从当前波束下切换到另一波束下)，然后可以向验证系统发送相应的切换命令，以触发从站的主站间切换流程或主站内切换流程。

步骤13，至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和预设的切换信息验证主站系统的切换处理性能。

在本步骤中，验证系统的处理模块接收到主站系统发送的切换命令后，向相应待切换的虚拟远端从站发送切换命令，虚拟远端从站执行切换命令后得到执行结果，验证系统的处理模块可以根据各个接收到切换命令的虚拟远端从站的执行结果和预设的切换信息来验证主站系统的波束切换处理性能，即主站系统进行波束切换决策的准确性。

通过上述步骤11-13可以看出，本发明实施例提供的卫星通信系统性能验证方法，验证系统通过将已接入的各从站的初始信息和预设的切换信息作为预设的切换模型的输入，得到输出的切换测试信息并发送给主站系统以使主站系统根据切换测试信息进行切换决策，然后至少根据接收到主站系统发送的切换命令的各从站的执行切换命令的结果和预设的切换信息来验证主站系统的切换处理性能。使用本发明提供的卫星通信系统性能验证方法，主站系统可以利用真实的主站并且几乎不需要进行改造，只需提供从站软件包和切换模型，验证系统就能够构造虚拟远端从站和测试切换信息以及复杂的切换场景。由于实现从站虚拟化并且通过切换模型构造测试切换信息和切换场景，使得验证系统具备高仿真和低成本的特性，在保证性能验证结果可靠性的前提下，大大降低了验证系统的开发难度和场景构造的验证成本。

在一些实施例中，所述至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能(即步骤13)，包括：根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果确定切换决策信息；若切换决策信息与预设的切换信息相匹配，则确定主站系统达到预设的切换处理性能要求。

切换决策信息是主站系统根据切换测试信息决策的切换结果，验证系统的处理模块可以根据各个接收到切换命令的虚拟远端从站的执行结果来确定切换决策信息，若主站系统决策的切换结果与验证系统预设的理想的切换结果相匹配，则可以说明主站系统的切换处理性能符合预期。

在一些实施例中，所述切换决策信息与预设的切换信息相匹配，包括：切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值。

在一些实施例中，切换决策信息包括已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量和已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识，预设的切换信息包括预设的执行切换的虚拟远端从站的数量和预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识。相应的，所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值，包括：已根据切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量与预设的执行切换的虚拟远端从站的数量之间的误差小于预设的第三阈值，和/或，已根据切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识中，与预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识未匹配的数量小于预设的第四阈值。

验证系统根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令的执行结果确定出的切换决策信息可以包括已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量和已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识，而验证系统预设的切换信息也可以包括预设的执行切换的虚拟远端从站的数量和预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识。验证系统为执行切换的从站数量预设一个第三阈值，也可以为执行切换的从站标识预设一个第四阈值，当已根据切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量与预设的执行切换的虚拟远端从站的数量之间的误差小于预设的第三阈值时，和/或，已根据切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识中，与预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识未匹配的数量小于预设的第四阈值时，均说明了主站系统进行切换决策的准确性，从一定程度上验证了主站系统的切换处理性能。

已根据切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量与预设的执行切换的虚拟远端从站的数量之间的误差，可以是绝对误差即数量之差，也可以是相对误差即数量之差在预设的执行切换的虚拟远端从站的数量中的占比。

在一些实施例中，所述接收所述主站系统发送的切换命令之后，还包括:根据各虚拟远端从站接收切换命令的时间和发送切换测试信息的时间确定决策响应时间。相应的，所述至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，包括：根据决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和预设的切换信息验证主站系统的切换处理性能。

决策响应时间是主站系统进行切换决策所需要的时间。验证系统的处理模块可以根据各个接收到切换命令的虚拟远端从站接收切换命令的时间和发送切换测试信息的时间之间的时间差值来确定决策响应时间。

需要说明的是，当各个接收到切换命令的虚拟远端从站接收切换命令的时间和发送切换测试信息的时间之间的时间差值不相同时，则可以取平均值作为决策响应时间。

验证系统的验证模块可以根据主站系统依据切换测试信息决策的切换结果、本系统预设的理想的切换结果、决策响应时间和预设的第一阈值来验证主站系统的波束切换处理性能，即主站系统进行波束切换决策的准确性和速度。

在一些实施例中，所述所述根据所述决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，可以包括以下步骤:若决策响应时间小于或等于预设的第一阈值，且切换决策信息与预设的切换信息相匹配，则确定主站系统达到预设的切换处理性能要求。

在本步骤中，验证系统可以判断主站系统依据切换测试信息决策的切换结果是否与本系统预设的理想的切换结果相匹配、以及决策响应时间是否小于或等于预设的第一阈值来验证主站系统的切换处理性能，当主站系统在预设的第一阈值时间内做出切换决策并且切换决策达到一定的准确率，则可以认为主站系统的切换处理性能良好、符合预期。

需要说明的是，除了可以验证主站系统的切换处理性能之外，本发明提供的卫星通信系统性能验证方法还可以进一步验证主站系统的业务处理性能。

如图3所示，在一些实施例中，所述卫星通信系统性能验证方法还可以包括以下步骤：

步骤11’，将预设的业务处理结果输入预设的业务模型，得到各已接入所述主站系统的虚拟远端从站的测试业务请求。

在本步骤中，预设的业务处理结果可以是验证系统预设的理想的业务处理结果，预设的业务模型可以是能够根据预设的业务处理结果模拟出相应的测试业务请求的算法，测试业务请求可以为虚拟用户进行虚拟业务的请求。例如，假设预设的业务处理结果为主站系统支持的下载带宽为500M带宽，则预设的业务模型可以为各已接入主站系统的虚拟远端从站模拟出共10000个下载请求，每个下载请求要求100k/s的下载速度，虚拟业务即为下载业务，则测试业务请求可以为某虚拟用户的要求下载速度为100k/s的下载请求。

需要说明的是，在验证主站系统的业务处理能力之前，需要确保各虚拟远端从站接入主站系统。

步骤12’，将测试业务请求发送给主站系统，并接收主站系统返回的各业务处理结果。

在本步骤中，各业务处理结果是主站系统根据各测试业务请求处理得到的。验证系统将各已接入主站系统的虚拟远端从站的测试业务请求发送给主站系统后，主站系统会分别处理各测试业务请求得到各实际的业务处理结果并返回给验证系统。

步骤13’，根据接收到的各业务处理结果、预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证主站系统的业务处理性能。

在本步骤中，验证系统可以根据接收到的各实际的业务处理结果、预设的理想的业务处理结果和预设的第二阈值来验证主站系统对高并发复杂业务场景的处理性能。

通过上述步骤11’-13’可以看出，本发明实施例提供的卫星通信系统性能验证方法，验证系统通过将预设的业务处理结果作为预设的业务模型的输入，得到输出的测试业务请求并发送给主站系统以使主站系统处理测试业务请求得到实际的业务处理结果，然后根据实际的业务处理结果、预设的业务处理结果和预设的第二阈值来验证主站系统的业务处理性能。本发明提供的卫星通信系统性能验证方法，只需要提供从站软件包和业务模型，验证系统就能够构造虚拟远端从站和测试业务请求以及复杂的业务场景。由于实现从站虚拟化并且通过业务模型构造出测试业务请求和业务场景，使得验证系统具备高仿真和低成本的特性，在保证性能验证结果可靠性的前提下，大大降低了验证系统的开发难度和场景构造的验证成本。

需要说明的是，在本发明实施例中，预设的业务模型可以包括频繁接入释放模型、网内用户的数据业务并发模型、语音业务并发模型或混合业务并发模型等类型的业务模型。

如图4所示，在一些实施例中，所述根据接收到的各业务处理结果、预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证主站系统的业务处理性能(即步骤13’)，可以包括以下步骤：

步骤131’,根据接收到的各业务处理结果和预设的业务处理结果确定服务质量评价参数。

在本步骤中，验证系统可以根据接收到的各实际的业务处理结果和预设的业务处理结果确定一个服务质量评价参数。仍以预设的业务处理结果为主站系统支持的下载带宽为500M带宽为例，各测试业务请求为10000个要求下载速度为100k/s的下载请求，则主站系统处理各下载请求后会向验证系统返回各业务处理结果，各业务处理结果即为实际的下载速度，验证系统可以根据各实际的业务处理结果确定出主站系统实际支持的下载带宽例如为480M，再按照一定的规则根据480M和500M确定出服务质量评价参数。

步骤132’,若服务质量评价参数大于或等于预设的第二阈值，则确定主站系统达到的预设业务处理性能要求。

在本步骤中，验证系统可以预设一个理想的最低服务质量评价参数，作为第二阈值。当根据接收到的各业务处理结果和预设的业务处理结果确定出的服务质量评价参数大于或等于该最低服务质量评价参数时，则可以认为主站系统的业务处理性能良好、符合预期。

在一些实施例中，本发明提供的卫星通信系统性能验证方法，还可以包括：确定接入主站系统的虚拟远端从站的数量；若接入主站系统的虚拟远端从站的数量大于或等于预设的第三阈值，则确定主站系统达到预设的接入处理性能要求。

验证系统可以根据接收到主站系统发送的接入成功响应消息的虚拟远端从站的数量确定接入主站系统的虚拟远端从站的数量。验证系统可以预设一个理想的最低接入数量，作为第三阈值。当接入主站系统的虚拟远端从站的数量大于或等于最低接入数量时，则可以认为主站系统的接入处理性能良好、符合预期。

如图5所示，在一些实施例中，所述将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型(即步骤11)之前，可以包括以下步骤：

步骤101，接收主站系统通过收发接口发送的下行数据链路MAC层帧。

在本步骤中，主站系统提供MAC层帧收发接口，将原本发送给物理层的下行MAC层帧通过该收发接口以IP通道组播方式发送给验证系统。

步骤102，将下行MAC物理层帧分别发送给验证系统内的各虚拟远端从站，以使各虚拟远端从站生成上行MAC层帧。

在本步骤中，下行MAC层帧中可以定义接入规则，以使各虚拟远端从站生成与主站系统协商接入过程的上行MAC层帧。

步骤103，将各虚拟远端从站生成的上行MAC层帧合并。

在本步骤中，验证系统按照一定的排序规则将各虚拟远端从站生成的上行MAC层帧合并，以使主站系统能够区分不同的虚拟远端从站的上行MAC层帧。

步骤104，通过收发接口向主站系统发送合并后的上行MAC层帧，以使主站系统选择待连接的虚拟远端从站，并通过收发接口向本验证系统发送接入成功响应消息。

在本步骤中，验证系统将合并后的上行MAC层帧通过收发接口发送给主站系统，主站系统根据各虚拟远端从站的上行MAC层帧选择待连接的虚拟远端从站，并与待连接的虚拟远端从站建立连接后向验证系统发送接入成功响应消息。

主站系统接收到的合并后的上行MAC层帧与通过物理层处理得到的上行MAC层帧在结构上完全一致。

如图6所示，卫星通信系统的简易协议栈分层，自上而下为用户层、应用层、传输TCP/UDP层、网络IP层、数据链路MAC层、物理PHY层、射频空口层。远端从站接入量及业务量给主站处理带来的压力，只会在MAC层之上，物理层和射频发射、接收均不会关注信号是来自一个远端从站或是多个远端从站(即从站1、从站2……从站n)，只会关注载波和时隙的概念进行调制解调，以及测量。对于切换而言，远端从站物理层需要测量信号强度，但测量的信号强度最终仍需要转为信令上报给主站。因此，本发明实施例提供的卫星通信系统性能验证方法，基于卫星通信系统协议栈分层和MAC层之上才对远端从站数量、业务数量敏感的特征，采用IP通道组播方式替代空口物理层传输，只关注MAC层及以上的数据传输，简化了验证过程并且保证了验证结果的可靠性。

需要说明的是，本发明实施例提供的验证系统，其中也可以包括真实的远端从站，即验证系统可以支持虚拟远端从站与真实远端从站并存。验证系统需要将合并后的各虚拟远端从站生成的上行MAC层帧以及物理层合并后的各真实远端从站生成的上行MAC层帧再次合并，并发送给主站系统，主站系统需要提供接口接收该合并的上行MAC层帧。由于均由主站系统统一调度的结果，MAC层帧载波和时隙上天然隔离，执行简单合并处理即可，即真实远端从站和虚拟远端从站的MAC层帧在MAC层之后的处理完全一致，可以最大限度保持一致性。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种验证系统，如图7所示，所述验证系统包括虚拟远端从站201、处理模块202、收发模块203和验证模块204。

虚拟远端从站201用于接入主站系统，接入主站系统的虚拟远端从站的数量小于验证系统中虚拟远端从站的总数量，并用于执行切换命令得到执行结果。

处理模块202用于将已接入主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型，得到各已接入主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息；根据各虚拟远端从站的执行结果确定切换决策信息。

收发模块203用于将切换测试信息发送给主站系统，并接收主站系统发送的切换命令，切换命令是主站系统根据切换测试信息生成的。

验证模块204用于至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

在一些实施例中，验证模块204用于，根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果确定切换决策信息；若切换决策信息与预设的切换信息相匹配，则确定主站系统达到预设的切换处理性能要求。

在一些实施例中，切换决策信息与预设的切换信息相匹配，包括：所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值。

在一些实施例中，切换决策信息包括已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量和已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识，预设的切换信息包括预设的执行切换的虚拟远端从站的数量和预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识。所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值，包括：

所述已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量与所述所述预设的执行切换的虚拟远端从站的数量之间的误差小于预设的第三阈值，和/或，已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识中，与所述预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识未匹配的数量小于预设的第四阈值。

在一些实施例中，处理模块202还用于，根据各虚拟远端从站接收切换命令的时间和发送切换测试信息的时间确定决策响应时间。

验证模块203还用于，根据决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和预设的切换信息验证主站系统的切换处理性能。

在一些实施例中，验证模块203还用于，若决策响应时间小于或等于预设的第一阈值，且切换决策信息与预设的切换信息相匹配，则确定主站系统达到预设的切换处理性能要求。

在一些实施例中，处理模块202还用于，将预设的业务处理结果输入预设的业务模型，得到各已接入主站系统的虚拟远端从站的测试业务请求。

收发模块203还用于，将测试业务请求发送给所述主站系统，并接收主站系统返回的各业务处理结果，各业务处理结果是主站系统根据各测试业务请求处理得到的。

验证模块204还用于，根据接收到的各业务处理结果、预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证主站系统的业务处理性能。

在一些实施例中，验证模块204还用于，根据接收到的各业务处理结果和预设的业务处理结果确定服务质量评价参数；若服务质量评价参数大于或等于预设的第二阈值，则确定主站系统达到预设的业务处理性能要求。

在一些实施例中，处理模块202还用于，确定接入主站系统的虚拟远端从站的数量。

验证模块203还用于，若接入主站系统的虚拟远端从站的数量大于或等于预设的第三阈值，则确定主站系统达到预设的接入处理性能要求。

在一些实施例中，收发模块203还用于，接收主站系统通过收发接口发送的下行数据链路MAC层帧，将下行MAC物理层帧分别发送给验证系统内的各虚拟远端从站，以使各虚拟远端从站生成上行MAC层帧；通过收发接口向主站系统发送合并后的上行MAC层帧，以使主站系统选择待连接的虚拟远端从站，并通过收发接口向本验证系统发送接入成功响应消息。

处理模块202还用于，将各虚拟远端从站生成的上行MAC层帧合并。

虚拟远端从站201还用于，生成上行MAC层帧。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：一个或多个处理器以及存储装置；其中，存储装置上存储有一个或多个程序，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现如前述各实施例所提供的卫星通信系统性能验证方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该计算机程序被执行时实现如前述各实施例所提供的卫星通信系统性能验证方法。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种卫星通信系统性能验证方法，其特征在于，所述方法应用于包括虚拟远端从站的验证系统，所述方法包括以下步骤：

将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型，得到各所述已接入所述主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息，其中，接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量小于所述验证系统中虚拟远端从站的总数量；

将所述切换测试信息发送给所述主站系统，并接收所述主站系统发送的切换命令，所述切换命令是所述主站系统根据所述切换测试信息生成的；

至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，包括：

根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果确定切换决策信息；

若所述切换决策信息与所述预设的切换信息相匹配，则确定所述主站系统达到预设的切换处理性能要求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述切换决策信息与预设的切换信息相匹配，包括：

所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述切换决策信息包括已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量和已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识，所述预设的切换信息包括预设的执行切换的虚拟远端从站的数量和预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识；

所述切换决策信息与预设的切换信息的误差小于预设阈值，包括：

所述已根据所述切换命令执行切换的虚拟远端从站的数量与所述预设的执行切换的虚拟远端从站的数量之间的误差小于预设的第三阈值，和/或，已根据所述切换命令执行切换的各虚拟远端从站的标识中，与所述预设的执行切换的各虚拟远端从站的标识未匹配的数量小于预设的第四阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收所述主站系统发送的切换命令之后，还包括:

根据各虚拟远端从站接收切换命令的时间和发送切换测试信息的时间确定决策响应时间；

所述至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，包括：

根据所述决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述决策响应时间、预设的第一阈值、各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和所述预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能，包括：

若所述决策响应时间小于或等于预设的第一阈值，且所述切换决策信息与所述预设的切换信息相匹配，则确定所述主站系统达到预设的切换处理性能要求。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将预设的业务处理结果输入预设的业务模型，得到各所述已接入所述主站系统的虚拟远端从站的测试业务请求；

将所述测试业务请求发送给所述主站系统，并接收所述主站系统返回的各业务处理结果，所述各业务处理结果是所述主站系统根据各所述测试业务请求处理得到的；

根据接收到的所述各业务处理结果、所述预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证所述主站系统的业务处理性能。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的所述各业务处理结果、所述预设的业务处理结果和预设的第二阈值验证所述主站系统的业务处理性能，包括：

根据接收到的所述各业务处理结果和所述预设的业务处理结果确定服务质量评价参数；

若所述服务质量评价参数大于或等于所述预设的第二阈值，则确定所述主站系统达到预设的业务处理性能要求。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量；

若所述接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量大于或等于预设的第三阈值，则确定所述主站系统达到预设的接入处理性能要求。

10.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型之前，还包括：

接收主站系统通过收发接口发送的下行数据链路MAC层帧；

将下行MAC物理层帧分别发送给所述验证系统内的各虚拟远端从站，以使各虚拟远端从站生成上行MAC层帧；

将所述各虚拟远端从站生成的上行MAC层帧合并；

通过所述收发接口向所述主站系统发送合并后的上行MAC层帧，以使所述主站系统选择待连接的虚拟远端从站，并通过所述收发接口向本验证系统发送接入成功响应消息。

11.一种验证系统，其特征在于，包括：

虚拟远端从站，接入主站系统，接入所述主站系统的虚拟远端从站的数量小于所述验证系统中虚拟远端从站的总数量；用于执行切换命令得到执行结果；

处理模块，用于将已接入所述主站系统的各虚拟远端从站的初始信息和预设的切换信息输入预设的切换模型，得到各所述已接入所述主站系统的虚拟远端从站的切换测试信息；

收发模块，用于将所述切换测试信息发送给所述主站系统，并接收所述主站系统发送的切换命令，所述切换命令是所述主站系统根据所述切换测试信息生成的；

验证模块，用于至少根据各虚拟远端从站执行所接收到的切换命令得到的执行结果和预设的切换信息验证所述主站系统的切换处理性能。

12.一种计算机设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，其上存储有一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-10任一项所述的卫星通信系统性能验证方法。

13.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被执行时实现如权利要求1-10任一项所述的卫星通信系统性能验证方法。

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