CN114978296B - 设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质，涉及卫星通信领域。该方法应用于包括多个设备分组的地球站，每个设备分组对应多个板卡设备。针对任一设备分组，当确定第一板卡设备出现异常时，根据第一板卡设备的分组ID，确定与分组ID对应的至少一个的第二板卡设备。再将至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备，将第一板卡设备对应的主配置信息发送至替换设备使其备份设备模式切换至主设备模式作为新的第一板卡设备。如此在一个设备分组中，当某个第一板卡设备出现异常时，能从该分组中选出一个第二板卡设备替换出现异常的第一板卡设备进行工作，灵活地在设备分组中进行主备切换，保证了系统的连续可用性。

Description

设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质。

背景技术

在卫星通信系统的地球站上，通常需要配备多个卫星前向链路信息处理板卡（简称前向板卡）和多个卫星反向链路信息处理板卡（简称反向板卡）。其中，前向板卡用于负责卫星链路的下行链路的数据处理，反向板卡用于负责卫星链路的上行链路的数据处理。前向/反向板卡的数量取决于用户对系统容量的需求，需要的系统容量越大，配备的前向/反向板卡的数量就越多。

主备切换是很多高可用性系统都涉及的问题，在地球站上也不例外。为了保证系统的高可用性，现有技术中，对于每个前向板卡（或者反向板卡），系统中会配备该板卡对应的至少一个备份板卡，以保证地球站与卫星站之间数据交互的持续性。

但是，由于地球站上前向/反向板卡的数量较大，且每个板卡与对应的备份板卡为一对多的关系，会使得在进行主备切换时的灵活度不够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质，以改善现有技术存在的问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种设备切换方法，应用于地球站，所述地球站包括多个设备分组，每个设备分组对应多个板卡设备；所述方法包括：

针对任意一个所述设备分组，当确定第一板卡设备出现异常时，根据所述第一板卡设备的分组ID，确定与所述分组ID对应的至少一个第二板卡设备；其中，所述第一板卡设备表示该设备分组中处于主设备模式的板卡设备，所述第二板卡设备表示该设备分组中处于备份设备模式的板卡设备，所述分组ID表征所述板卡设备所属的设备分组的标识；

将所述至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备；

将所述第一板卡设备对应的主配置信息发送至所述替换设备，以使所述替换设备由所述备份设备模式切换至所述主设备模式作为新的第一板卡设备；其中，所述地球站的控制单元维护有主设备配置列表，所述主设备配置列表包括所述每个设备分组对应的主配置信息列表。

在可选的实施方式中，每个板卡设备与所述控制单元连接，所述方法还包括：

所述控制单元每隔预设周期接收所述每个板卡设备上传的报告信息；其中，所述报告信息包括标识信息和状态信息，所述标识信息包括所述板卡设备对应的分组ID和身份标识，所述状态信息表征所述板卡设备的运行状态。

在可选的实施方式中，所述确定第一板卡设备出现异常的步骤，包括：

当在预设时间内未收到所述第一板卡设备的报告信息时，所述控制单元判定所述第一板卡设备处于异常状态；

或者，当所述第一板卡设备的状态信息中包含故障信息时，所述控制单元判定所述第一板卡设备处于所述异常状态。

在可选的实施方式中，所述控制单元还维护有设备分组信息，所述设备分组信息包括所述设备分组的类型和数量、所述每个设备分组中所述板卡设备的数量、所述每个板卡设备的身份标识；在所述确定第一板卡设备出现异常的步骤之后，所述方法还包括：

当所述设备分组中不存在所述第二板卡设备时，所述控制单元将所述第一板卡设备对应的主配置信息标记为未使用状态；

所述控制单元将所述第一板卡设备的身份标识从所述设备分组信息中删除，并更新所述设备分组中的板卡设备的数量。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

所述控制单元获取第三板卡设备的身份标识和目标分组ID；所述第三板卡设备为新加入的板卡设备，所述目标分组ID表征所述第三板卡设备所属的目标设备分组的标识，所述目标设备分组为所述多个设备分组中的任意一个；

当接受到所述第三板卡设备启动后第一次发送的报告信息时，所述控制单元判定所述第三板卡设备为首次上线的板卡设备；

当所述目标设备分组对应存在目标主配置信息时，所述控制单元将所述目标主配置信息发送至所述第三板卡设备，以使所述第三板卡设备由默认的备份设备模式切换至所述主设备模式成为新的第一板卡设备；其中，所述目标主配置信息为所述目标设备分组对应的主配置信息列表中，任意一个处于未使用状态的主配置信息；

所述控制单元将所述目标主配置信息标记为使用状态。

在可选的实施方式中，所述地球站存在交互管理界面，所述方法还包括：

所述控制单元响应于用户在所述交互管理界面针对目标板卡设备的停止工作选项的点击操作，生成停止指令；所述目标板卡设备为所述多个板卡设备中的任意一个；

所述控制单元将所述停止指令发送至所述目标板卡设备，以使所述目标板卡设备停止工作。

在可选的实施方式中，所述地球站还包括与所述控制单元连接的网关单元；所述方法还包括：

当任一所述板卡设备的状态信息发生改变或者工作模式发送变化时，所述控制单元将该板卡设备的变化信息发送至所述网关单元，以使所述网关单元调整对该板卡设备的工作分配；所述工作模式存在所述主设备模式和备份设备模式两种。

第二方面，本发明提供一种设备切换装置，应用于地球站，所述地球站包括多个设备分组，每个设备分组对应多个板卡设备；所述装置包括确定模块和处理模块：

针对任意一个所述设备分组，所述确定模块用于当确定第一板卡设备出现异常时，根据所述第一板卡设备的分组ID，确定与所述分组ID对应的至少一个第二板卡设备；其中，所述第一板卡设备表示该设备分组中处于主设备模式的板卡设备，所述第二板卡设备表示该设备分组中处于备份设备模式的板卡设备，所述分组ID表征所述板卡设备所属的设备分组的标识；

所述确定模块，还用于将所述至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备；

所述处理模块，用于将所述第一板卡设备对应的主配置信息发送至所述替换设备，以使所述替换设备由所述备份设备模式切换至所述主设备模式作为新的第一板卡设备；其中，所述地球站的控制单元维护有主设备配置列表，所述主设备配置列表包括所述每个设备分组对应的主配置信息列表。

第三方面，本发明提供一种地球站，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述地球站运行时所述处理器执行所述机器可读指令以实现如前述实施方式任意一项所述的方法。

第四方面，本发明提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现前述实施方式任意一项所述的方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供了一种设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质，该设备切换方法应用于包括多个设备分组的地球站，每个设备分组对应多个板卡设备。通过为每个设备分组中的多个处于主设备模式的第一板卡设备配备了多个处于备份设备模式的第二板卡设备，当某个设备分组中第一板卡设备出现异常时，能够从多个处于备份设备模式的第二板卡设备选择一个作为替换设备，将异常的第一板卡设备对应的主配置信息发送至替换设备使之由备份设备模式切换至主设备模式，接替异常的第一板卡设备进行工作。这样灵活地在设备分组中进行主备切换，保证了系统的连续可用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种卫星通信系统的系统架构图。

图2为本发明实施例提供的一种设备切换方法的流程示意图之一。

图3为本发明实施例提供的一种设备分组中主备切换前的场景示意图。

图4为本发明实施例提供的一种设备分组中主备切换后的场景示意图。

图5为本发明实施例提供的一种设备切换方法的流程示意图之二。

图6为本发明实施例提供的一种设备切换方法的流程示意图之三。

图7为本发明实施例提供的控制单元与各个单元的交互示意图。

图8为本发明实施例提供的一种设备切换装置的结构示意图。

图9为本发明实施例提供的一种地球站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

卫星通信，是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。请参见图1，图1为一种卫星通信系统的系统架构图。该卫星通信系统100包括地面站110、地球站120、卫星130。地面站110与地球站120通信连接，地球站120与卫星130之间通信连接，地球站120与卫星站130存在上行链路和下行链路。

可以理解，地面站110可以为一种小站设备，在卫星通信系统100中，小站设备的数量可以是多个。小站设备可以是但不限于便携式的地面站设备、固定式的地面站设备、可拆卸式的地面站设备、可移动式的地面站设备（舰载站设备、机载站设备和车载站设备）等。地球站120可以是一种主站设备。卫星站130可以是一种人造地球卫星。

在地球站120上，通常需要配备多个卫星前向链路信息处理板卡（即图1中的前向板卡121）和多个卫星反向链路信息处理板卡（即图1中的反向板卡122）。其中，前向板卡121用于负责通过上行链路的数据处理，反向板卡122用于负责通过下行链路的数据处理。

可以理解，图1所示仅为一种示意，前向板卡121、反向板卡122的数量取决于用户对系统容量的需求，需要的系统容量越大，地球站120上配备的前向板卡121和反向板卡122的数量就越多。

主备切换是很多高可用性系统都涉及的问题，在地球站120上也不例外。为了保证系统的高可用性，现有技术中，对于每个前向板卡121（或者反向板卡122），系统中会配备至少一个备份板卡，以保证地球站120与卫星站130之间数据交互的持续性。

但是，由于地球站120上前向板卡121、反向板卡122的数量较大，且每个板卡与对应的备份板卡为一对多的关系，会极大地增加了系统的软硬件成本，并且在进行主备切换时不够灵活。

有鉴于此，本发明实施例提供一种设备切换方法，通过为地球站上的每个设备分组中的多个处于主设备模式的第一板卡设备配备了多个处于备份设备模式的第二板卡设备，在每个设备分组内能够灵活地进行主备切换。以下通过实施例，并配合所附附图，进行详细说明。

请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种设备切换方法的流程示意图，该方法的执行主体可以是上述的地球站，该地球站包括多个设备分组，每个设备分组对应多个板卡设备，此处的板卡设备即为上述的前向板卡或者反向板卡。该设备切换包括以下步骤：

S110、针对任意一个设备分组，当确定第一板卡设备出现异常时，根据第一板卡设备的分组ID，确定与分组ID对应的至少一个第二板卡设备。

在本实施例中，每个设备分组中的多个板卡设备，一部分可以为第一板卡设备，另一部分可以为第二板卡设备。第一板卡设备可以表示设备分组中处于主设备模式的板卡设备，第二板卡设备可以表示设备分组中处于备份设备模式的板卡设备。分组ID表征板卡设备所属的设备分组的标识，每个设备分组都可以对应自己的分组ID。

可以理解，每个设备分组中包含的板卡设备可以均为同一类型。不同设备分组包含的板卡设备的类型可以不同。例如，一个设备分组中包含的所有板卡设备可以均为前向板卡，另一个设备分组中包含的所有板卡设备可以均为反向板卡。

S120、将至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备。

S130、将第一板卡设备对应的主配置信息发送至替换设备，以使替换设备由备份设备模式切换至主设备模式作为新的第一板卡设备。

在本实施例中，地球站的控制单元维护有主设备配置列表，主设备配置列表包括每个设备分组对应的主配置信息列表。每个设备分组可以对应一个主配置信息列表，主配置信息列表中主配置信息的数量可以与对应的设备分组中第一板卡设备的数量相同。每个设备分组的主配置信息列表中主配置信息的个数，可以决定该设备分组中支持的工作在主设备模式的第一板卡设备的数量。主配置信息中包含了第一板卡设备运行在主设备模式时需要的相关参数，例如该相关参数可以包括但不限于：卫星链路的频率、符号速率、符号的滚降系数（roll-off）等。

假设在设备分组S中，包含N个第一板卡设备、M个第二板卡设备，则表示该设备分组S对应N个主配置信息。因此，在该设备分组S中，根据N:M的主从设备配置比例，可以在任意一个第一板卡设备出现异常时，灵活地选择一个的第二板卡设备进行主备切换。

可以理解，地球站包括的控制单元可以是地球站的一个处理器，上述步骤S110~S130可以是该控制单元执行的。

针对目标设备分组，在确定第一目标板卡设备出现异常时，控制单元可以获取该第一目标板卡设备对应的分组ID，再从目标设备分组中确定一个第二目标板卡设备。最后控制单元将第一目标板卡设备对应的主配置信息发送至第二目标板卡设备，以使该第二目标板卡设备由备份设备模式切换至主设备模式作为新的第一板卡设备。

可以理解，目标设备分组可以是多个设备分组中的任意一个，第一目标板卡设备可以是目标设备分组中多个第一板卡设备的任意一个。第二目标板卡设备可以是目标设备分组中多个第二板卡设备的任意一个。

本发明实施例提供的一种设备切换方法，通过为每个设备分组中的多个处于主设备模式的第一板卡设备配备了多个处于备份设备模式的第二板卡设备，当某个设备分组中第一板卡设备出现异常时，能够从多个处于备份设备模式的第二板卡设备选择一个作为替换设备，将异常的第一板卡设备对应的主配置信息发送至替换设备使之由备份设备模式切换至主设备模式，接替异常的第一板卡设备进行工作。这样灵活地在设备分组中进行主备切换，保证了系统的连续可用性。

在可选的实施方式中，每个板卡设备均可以与控制单元连接，且每个板卡设备会周期性地向控制单元上传报告信息。相应地，该设备切换方法还可以包括以下步骤：

S100、控制单元每隔预设周期接收每个板卡设备上传的报告信息。

在本实施例中，每个设备分组中的每个板卡设备都会每间隔预设周期向控制对应上传报告信息。该报告信息中可以包括标识信息和状态信息，标识信息包括板卡设备对应的分组ID和身份标识，状态信息表征板卡设备的运行状态。身份标识是板卡设备的唯一标识，身份标识可以是IP地址、MAC（Media Access Control Address）地址、蓝牙Piconet地址等）或者设备ID等等。

可以理解，在上述步骤S110中，控制单元正是根据第一板卡设备的报告信息确定出对应的分组ID。预设周期可以预先设置，例如预设周期可设置为300ms。

可选的示例中，控制单元还可以维护有设备分组信息，设备分组信息包括设备分组的类型和数量、每个设备分组中板卡设备的数量、每个板卡设备的身份标识等。相应地，在上述步骤S130之后，控制单元可以将出现异常的第一板卡设备的身份标识从设备分组信息中删除，并更新对应设备分组中的板卡设备的数量。

以板卡设备的身份标识为IP地址为例，下面给出一种设备分组中进行主备切换的示例性介绍。

请参见图3，图3为本实施例提供的一种设备分组中主备切换前的场景示意图。假设设备分组A中包括板卡设备1~5一共5个板卡设备，每个板卡设备以其对应的IP地址唯一标识，设备分组信息中即包含了设备分组A中的板卡设备的数量、以及每个板卡设备的IP地址。板卡设备1~5各自对应的IP地址可以分别是192.168.1.2、192.168.1.3、192.168.1.4、192.168.1.5、192.168.1.6。其中板卡设备1~3为第一板卡设备，均工作在主设备模式，板卡设备4~5为第二板卡设备，均工作在备份设备模式。

该设备分组A可以与主设备配置列表中的主配置信息列表A对应，该主配置信息列表A中包含主配置信息1~3。板卡设备1~3可以各自分别与主配置信息1~3相对应。

在可能的情况中，假设板卡设备3向控制单元上传的报告信息中包含故障信息，那么控制单元会判定该板卡设备3出现异常。然后根据报告信息中包含的该板卡设备3的分组ID（假设设备分组A的分组ID为A组），从设备分组中挑选一个第二板卡设备作为替换设备。

假设挑选出的那个第二板卡设备为板卡设备4，请参见图4，图4为本实施例提供的一种设备分组中主备切换后的场景示意图。那么控制单元会将异常的板卡设备3对应的主配置信息3发送给板卡设备4，并将板卡设备3的IP地址（192.168.1.4）从设备分组信息中删除，并更新设备分组A中的板卡设备数量。相应地，设备分组A中就只包含板卡设备1、2、4、5了。

而板卡设备4在接收到主配置信息3时，就会从备份设备模式切换至主设备模式成为新的第一板卡设备，开始工作进行数据处理。

需要说明的是，以上对设备分组A进行主备切换的示例性介绍仅为一种示例，具体设备分组中板卡设备的数量以及对应的主配置信息列表中主配置信息的数量不受限制，以实际应用情况而定。

在可选的实施方式中，针对上述步骤S110中确定第一板卡设备出现异常的方式有两种，一种是控制单元根据第一板卡设备的报告信息确定该第一板卡设备存在异常，另一种是控制单元在预设时间内未收到第一板卡设备的报告信息时。相应地，确定第一板卡设备出现异常的方式可以包括以下子步骤：

S111、当在预设时间内未收到第一板卡设备的报告信息时，控制单元判定第一板卡设备处于异常状态。

在本实施例中，该预设时间可以提前设置，例如预设时间可设置为3s。针对任意一个第一板卡设备，从接收到该板卡设备上一次上传的报告信息的时刻开始，当超过预设时间为接收到该第一板卡设备的报告信息，则判定该第一板卡设备处于异常状态，需要进行主备切换。

以预设周期为300ms、预设时间为3s为例，针对某个第一板卡设备A，该第一板卡设备A需要每间隔300ms向控制单元上传一次报告信息，从接收到第一板卡设备A上次发送的报告信息的时刻算起，如果控制单元在3s内未接收到该第一板卡设备A的报告信息，则判定该第一板卡设备A处于异常状态。需要说明的是，该举例仅为示例，预设周期及预设时间的设置以实际应用情况为准，在此不做限定。

S112、当第一板卡设备的状态信息中包含故障信息时，控制单元判定第一板卡设备处于异常状态。

可以理解，第一板卡设备可以通过每次上传的报告信息主动上报自己的故障信息。

在可选的实施方式中，也可能存在当某个第一板卡设备出现异常时，对应的设备分组中没有第二板卡设备的情况。相应地，请参见图5，该方法还可以包括以下步骤：

S140、针对任意一个设备分组，当确定第一板卡设备出现异常且设备分组中不存在第二板卡设备时，控制单元将第一板卡设备对应的主配置信息标记为未使用状态。

在本实施例中，每个设备分组对应的主配置信息列表中，每个主配置信息都对应两种状态：一种控制单元将主配置信息下发给第一板卡设备使用，则该主配置信息处于使用状态；另一种是主配置信息没有对应的第一板卡设备，则处于未使用状态。

S150、控制单元将第一板卡设备的身份标识从设备分组信息中删除，并更新设备分组中的板卡设备的数量。

可以理解，在确定某个第一板卡设备出现异常后，无论在对应的设备分组中是否存在可作为替换设备的第二板卡设备，控制单元都会将第一板卡设备的身份标识从设备分组信息中删除，并更新设备分组中的板卡设备的数量。

在可选的实施方式中，可能存在配置新的板卡设备到地球站上的情况。相应地，请参加图6，配置新的板卡设备到地球站上可以通过以下步骤实现：

S160、控制单元获取第三板卡设备的身份标识和目标分组ID。

在本实施例中，第三板卡设备可以为新加入的板卡设备，目标分组ID可以表征第三板卡设备所属的目标设备分组的标识，目标设备分组可以为多个设备分组中的任意一个。

S170、当接受到第三板卡设备启动后第一次发送的报告信息时，控制单元判定第三板卡设备为首次上线的板卡设备。

S180、当目标设备分组对应存在目标主配置信息时，控制单元将目标主配置信息发送至第三板卡设备，以使第三板卡设备由默认的备份设备模式切换至主设备模式成为新的第一板卡设备。

在本实施例中，目标主配置信息为目标设备分组对应的主配置信息列表中，任意一个处于未使用状态的主配置信息。

可以理解，当目标设备分组对应的主配置信息列表中不存在目标主配置信息时，第三板卡设备默认工作在备份设备模式成为新的第二板卡设备。

S190、控制单元将目标主配置信息标记为使用状态。

可以理解，步骤S160~S190的执行顺序不以图6所示为限制以实际应用情况为准。例如，其还可以在上述步骤S150之后执行，或者直接在上述步骤S100前/后执行。

在可选的实施方式中，地球站上可以存在一个交互管理界面，该叫交互管理界面用于维护人员对板卡设备及设备分组进行相应的配置。维护人员还可以通过该交互管理界面控制某个第一板卡设备停止工作，可以通过以下步骤实现：

S200、控制单元响应于用户在交互管理界面针对目标板卡设备的停止工作选项的点击操作，生成停止指令。

S210、控制单元将停止指令发送至目标板卡设备，以使目标板卡设备停止工作。

在本实施例中，目标板卡设备为多个板卡设备中的任意一个。在可选的实施方式中，地球站还可以包括与控制单元连接的网关单元。相应地，该设备切换方法还可以包括以下步骤：

S220、当任一板卡设备的状态信息发生改变或者工作模式发送变化时，控制单元将该板卡设备的变化信息发送至网关单元，以使网关单元调整对该板卡设备的工作分配。

可以理解，工作模式存在主设备模式和备份设备模式两种。板卡设备的状态信息发生改变可以是控制单元判定该板卡设备处于异常，相应地，设备分组信息中关于该板卡设备的部分已经更新。控制单元发送给网关单元的变化信息可以包括设备状态转换信息和主备切换信息。

可选的，在控制单元上还可以运行有一个设备控制器（Device Control Manager，DCM），该设备控制器为一种卫星网络控制中心软件。本发明的设备切换方法可以基于该设备控制器实现。

可选的，地球站还可以包括与控制单元相连的登录及会话管理单元、资源管理单元。

下面给出一种控制单元与设备分组、交互管理界面、网关单元、资源管理单元、登录及会话管理单元之间的交互示例。

请参见图7，图7为本发明实施例提供的控制单元与各个单元的交互示意图。可选的，控制单元在交互管理界面，相关人员可以对板卡设备的分组信息进行配置，就可以生成设备分组信息给到控制单元，相关人员还可以对每个分组中板卡设备运行的参数进行相应配置，就可以生成主设备配置列表给到控制单元。相关人员还可以通过该交互管理界面对板卡设备进行控制，控制某个板卡设备停止工作或者开始启动等。

假设地球站中若干板卡设备一共分为n个设备分组（1组~n组），每个板卡设备会周期性地向控制单元上传报告信息。控制单元可以响应于相关人员在交互管理界面针对某个板卡设备的工作选项的点击操作，生成相应的控制指令，将该控制指令发送至对应的板卡设备以控制该板卡设备的工作状态。控制单元还需要给每个设备分组中的板卡设备发送主配置信息，以使该板卡设备运行在主设备模式。

控制单元会将板卡设备的变化信息同步给登录及会话管理单元，登录及会话管理单元主要用于负责地面站的合法性验证、在线/离线的会话维护、设备速率的分配、校正信息的下发、系统广播信息的下发等。

地球站（主站）、地面站（小站）均与卫星站通信连接，地面站通过卫星站发送给地球站的登录信息会被反向板卡接收，地球站将登录的应答信息通过前向板卡经过卫星站发送至地面站。进行资源分配时，资源管理单元会向控制单元发送帧计划更新的相关信息。然后控制单元会将得到的帧计划更新的相关信息同步给板卡设备进行处理。

控制单元会将板卡设备的变化信息同步给网关单元，以使网关单元调整对该板卡设备的工作分配。

需要说明的是，上述方法实施例中各个步骤的执行顺序不以附图所示为限制，各步骤的执行顺序以实际应用情况为准。

为了执行上述方法实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面分别给出一种设备切换装置的实现方式。

请参见图8，图8示出了本发明实施例提供的设备切换装置的结构示意图。该设备切换装置200应用于地球站，地球站包括多个设备分组，每个设备分组对应多个板卡设备，该设备切换装置200包括：确定模块210、处理模块220。

针对任意一个设备分组，确定模块210用于当确定第一板卡设备出现异常时，根据第一板卡设备的分组ID，确定与分组ID对应的至少一个第二板卡设备。

其中，第一板卡设备表示该设备分组中处于主设备模式的板卡设备，第二板卡设备表示该设备分组中处于备份设备模式的板卡设备，分组ID表征板卡设备所属的设备分组的标识。

确定模块210，还用于将至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备。

处理模块220，用于将第一板卡设备对应的主配置信息发送至替换设备，以使替换设备由备份设备模式切换至主设备模式作为新的第一板卡设备。

其中，地球站的控制单元维护有主设备配置列表，主设备配置列表包括每个设备分组对应的主配置信息列表。

可以理解，上述确定模块210可以用于执行上述步骤S100~S120及其子步骤，处理模块220可以用于执行上述步骤S130~S220。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，设备切换装置200的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

请参见图9，图9为本发明实施例提供的一种地球站的结构示意图。该地球站300包括处理器310、存储器320和总线330，处理器310通过总线330与存储器320连接。

存储器320可用于存储软件程序，例如，图8所示的设备切换装置。其中，存储器320可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)，闪存存储器（Flash），可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。处理器310可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器310可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

存储器320存储有处理器310可执行的机器可读指令。处理器310执行机器可读指令时，实现上述实施例揭示的设备切换方法。

可以理解，图9所示的结构仅为示意，地球站300还可以包括比图9中所示更多或者更少的组件，或者具有与图9所示不同的配置。图9中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现上述实施例揭示的设备切换方法。该可读存储介质可以是但不限于：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上，本发明实施例提供了一种设备切换方法、装置、地球站及可读存储介质，该设备切换方法应用于包括多个设备分组的地球站，每个设备分组对应多个板卡设备。通过为每个设备分组中的多个处于主设备模式的第一板卡设备配备了多个处于备份设备模式的第二板卡设备，当某个设备分组中第一板卡设备出现异常时，能够从多个处于备份设备模式的第二板卡设备选择一个作为替换设备，将异常的第一板卡设备对应的主配置信息发送至替换设备使之由备份设备模式切换至主设备模式，接替异常的第一板卡设备进行工作。这样灵活地在设备分组中进行主备切换，保证了系统的连续可用性。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种设备切换方法，其特征在于，应用于地球站，所述地球站包括多个设备分组，每个设备分组对应多个板卡设备，每个所述板卡设备与所述地球站的控制单元通信连接；所述方法包括：

针对任意一个所述设备分组，当确定第一板卡设备出现异常时，所述控制单元根据所述第一板卡设备的分组ID，确定与所述分组ID对应的至少一个第二板卡设备；

其中，所述设备分组包括N个所述第一板卡设备、M个所述第二板卡设备，所述设备分组的主从设备配置比例为N:M；所述第一板卡设备表示该设备分组中处于主设备模式的板卡设备，所述第二板卡设备表示该设备分组中处于备份设备模式的板卡设备，所述分组ID表征所述板卡设备所属的设备分组的标识；

所述控制单元将所述至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备；

所述控制单元将所述第一板卡设备对应的主配置信息发送至所述替换设备，以使所述替换设备由所述备份设备模式切换至所述主设备模式作为新的第一板卡设备；其中，所述控制单元维护有主设备配置列表，所述主设备配置列表包括所述每个设备分组对应的主配置信息列表；所述设备分组对应的主配置信息列表中所述主配置信息的个数决定该设备分组中支持的工作在所述主设备模式的第一板卡设备的数量；

所述控制单元每隔预设周期接收所述每个板卡设备上传的报告信息；其中，所述报告信息包括标识信息和状态信息，所述标识信息包括所述板卡设备对应的分组ID和身份标识，所述状态信息表征所述板卡设备的运行状态；

所述控制单元获取第三板卡设备的身份标识和目标分组ID；所述第三板卡设备为新加入的板卡设备，所述目标分组ID表征所述第三板卡设备所属的目标设备分组的标识，所述目标设备分组为所述多个设备分组中的任意一个；

当接受到所述第三板卡设备启动后第一次发送的报告信息时，所述控制单元判定所述第三板卡设备为首次上线的板卡设备；

当所述目标设备分组对应存在目标主配置信息时，所述控制单元将所述目标主配置信息发送至所述第三板卡设备，以使所述第三板卡设备由默认的备份设备模式切换至所述主设备模式成为新的第一板卡设备；其中，所述目标主配置信息为所述目标设备分组对应的主配置信息列表中，任意一个处于未使用状态的主配置信息；

所述控制单元将所述目标主配置信息标记为使用状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一板卡设备出现异常的步骤，包括：

当在预设时间内未收到所述第一板卡设备的报告信息时，所述控制单元判定所述第一板卡设备处于异常状态；

或者，当所述第一板卡设备的状态信息中包含故障信息时，所述控制单元判定所述第一板卡设备处于所述异常状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制单元还维护有设备分组信息，所述设备分组信息包括所述设备分组的类型和数量、所述每个设备分组中所述板卡设备的数量、所述每个板卡设备的身份标识；在所述确定第一板卡设备出现异常的步骤之后，所述方法还包括：

当所述设备分组中不存在所述第二板卡设备时，所述控制单元将所述第一板卡设备对应的主配置信息标记为未使用状态；

所述控制单元将所述第一板卡设备的身份标识从所述设备分组信息中删除，并更新所述设备分组中的板卡设备的数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地球站存在交互管理界面，所述方法还包括：

所述控制单元响应于用户在所述交互管理界面针对目标板卡设备的停止工作选项的点击操作，生成停止指令；所述目标板卡设备为所述多个板卡设备中的任意一个；

所述控制单元将所述停止指令发送至所述目标板卡设备，以使所述目标板卡设备停止工作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地球站还包括与所述控制单元连接的网关单元；所述方法还包括：

当任一所述板卡设备的状态信息发生改变或者工作模式发送变化时，所述控制单元将该板卡设备的变化信息发送至所述网关单元，以使所述网关单元调整对该板卡设备的工作分配；所述工作模式存在所述主设备模式和备份设备模式两种。

6.一种设备切换装置，其特征在于，应用于地球站，所述地球站包括多个设备分组，每个设备分组对应多个板卡设备，每个所述板卡设备与所述地球站的控制单元通信连接；所述装置包括确定模块和处理模块：

针对任意一个所述设备分组，所述确定模块用于当确定第一板卡设备出现异常时，根据所述第一板卡设备的分组ID，确定与所述分组ID对应的至少一个第二板卡设备；其中，所述设备分组包括N个所述第一板卡设备、M个所述第二板卡设备，所述设备分组的主从设备配置比例为N:M；所述第一板卡设备表示该设备分组中处于主设备模式的板卡设备，所述第二板卡设备表示该设备分组中处于备份设备模式的板卡设备，所述分组ID表征所述板卡设备所属的设备分组的标识；

所述确定模块，还用于将所述至少一个第二板卡设备中的任意一个，作为替换设备；

所述处理模块，用于将所述第一板卡设备对应的主配置信息发送至所述替换设备，以使所述替换设备由所述备份设备模式切换至所述主设备模式作为新的第一板卡设备；其中，所述控制单元维护有主设备配置列表，所述主设备配置列表包括所述每个设备分组对应的主配置信息列表；所述设备分组对应的主配置信息列表中所述主配置信息的个数决定该设备分组中支持的工作在所述主设备模式的第一板卡设备的数量；

所述处理模块，还用于：

每隔预设周期接收所述每个板卡设备上传的报告信息；其中，所述报告信息包括标识信息和状态信息，所述标识信息包括所述板卡设备对应的分组ID和身份标识，所述状态信息表征所述板卡设备的运行状态；

获取第三板卡设备的身份标识和目标分组ID；所述第三板卡设备为新加入的板卡设备，所述目标分组ID表征所述第三板卡设备所属的目标设备分组的标识，所述目标设备分组为所述多个设备分组中的任意一个；

当接受到所述第三板卡设备启动后第一次发送的报告信息时，判定所述第三板卡设备为首次上线的板卡设备；

当所述目标设备分组对应存在目标主配置信息时，将所述目标主配置信息发送至所述第三板卡设备，以使所述第三板卡设备由默认的备份设备模式切换至所述主设备模式成为新的第一板卡设备；其中，所述目标主配置信息为所述目标设备分组对应的主配置信息列表中，任意一个处于未使用状态的主配置信息；

将所述目标主配置信息标记为使用状态。

7.一种地球站，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述地球站运行时所述处理器执行所述机器可读指令以实现如权利要求1~5任意一项所述的方法。

8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求1~5任意一项所述的方法。

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