CN115051748A - 卫星移动通信系统的容量确定方法、系统和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种卫星移动通信系统的容量确定方法、系统和电子设备，涉及卫星通信的技术领域，包括：通信容量监控设备，用户模拟设备，卫星测控站和待测卫星移动通信系统；待测卫星移动通信系统包括：待测卫星和待测卫星的卫星信关站；用户模拟设备可模拟一定数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；通信容量监控设备在确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将用户终端数量作为待测卫星移动通信系统的容量；目标状态包括：卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，卫星信关站的工作状态为异常。本发明可实现待测卫星移动通信系统大用户量通信的并发测试，进而通过测试确定出待测卫星移动通信系统的容量。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信的技术领域，尤其是涉及一种卫星移动通信系统的容量确定方法、系统和电子设备。
背景技术
卫星移动通信系统通常采用多个点波束频分复用的方式覆盖通信服务区域，系统具有并发通信能力强等特点，但正因为系统并发通信支持能力太强，通常达到数千甚至数万，导致往往很难协调大量用户同时开展并发通信支持能力测试，仅能采信卫星移动通信系统的理论并发通信能力，技术人员不能摸清通信系统的实际并发支持能力，为系统大规模应用带来很大困扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卫星移动通信系统的容量确定方法、系统和电子设备，以实现待测卫星移动通信系统大用户量通信的并发测试，进而通过测试确定出待测卫星移动通信系统的容量，摸清待测卫星移动通信系统的并发通信能力，为后续系统应用奠定了基础。
第一方面，本发明提供一种卫星移动通信系统的容量确定系统，包括：通信容量监控设备，用户模拟设备，卫星测控站和待测卫星移动通信系统；所述待测卫星移动通信系统包括：待测卫星和所述待测卫星的卫星信关站；所述通信容量监控设备分别与所述用户模拟设备、所述卫星测控站和所述卫星信关站通信连接；用于接收用户输入的所述用户模拟设备的第一模拟参数，基于所述第一模拟参数确定第一模拟指令，并将所述第一模拟指令发送至所述用户模拟设备；其中，所述第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；所述用户模拟设备通过卫星通信线路与所述卫星信关站通信连接，用于基于所述第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；所述卫星测控站用于接收所述待测卫星的目标遥测信号，基于所述目标遥测信号确定卫星遥测数据，并将所述卫星遥测数据发送至所述通信容量监控设备；其中，所述目标遥测信号为所述用户模拟设备执行所述第一模拟指令之后的卫星遥测信号；所述通信容量监控设备用于基于所述卫星遥测数据确定所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，接收所述卫星信关站反馈的工作状态，并在确定所述待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将所述用户终端数量作为所述待测卫星移动通信系统的容量；其中，所述目标状态包括：所述卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，所述卫星信关站的工作状态为异常。
在可选的实施方式中，所述通信容量监控设备包括：计算模块，用于基于所述第一模拟参数和所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，计算所述待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量；调整模块，用于在确定所述待测卫星移动通信系统未达到所述目标状态的情况下，基于所述剩余可通信用户终端数量调整所述用户模拟设备的模拟参数，得到调整后的模拟参数；发送模块，用于将携带所述调整后的模拟参数的模拟指令发送至所述用户模拟设备。
在可选的实施方式中，所述计算模块包括：获取单元和计算单元；所述获取单元，用于获取所述待测卫星的卫星转发器的饱和功率；所述计算单元，用于基于所述饱和功率、所述卫星转发器功放遥测值和所述第一模拟参数计算所述剩余可通信用户终端数量。
在可选的实施方式中，所述用户模拟设备包括：天线射频模块，通信模块和监控模块；所述监控模块分别与所述天线射频模块和所述通信模块相连接，所述天线射频模块与所述通信模块相连接；所述监控模块用于接收所述第一模拟指令，基于所述第一模拟指令发送所述第一模拟参数至所述天线射频模块和所述通信模块；所述天线射频模块用于基于所述第一模拟参数模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作；所述通信模块用于基于所述第一模拟参数模拟相应数量的用户终端并行完成多路协议处理操作。
在可选的实施方式中，所述通信模块具体用于：基于指定通信协议，将所述第一模拟参数所对应数量的用户终端通信数据进行数字域处理并合成，得到合成后的数字通信信号，并将所述合成后的数字通信信号转换为模拟通信信号。
在可选的实施方式中，所述通信容量监控设备还用于接收用户输入的所述用户模拟设备的第二模拟参数，基于所述第二模拟参数确定第二模拟指令，并将所述第二模拟指令发送至所述用户模拟设备；其中，所述第二模拟参数包括：第二待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；所述用户模拟设备切断所述卫星通信线路，并与所述卫星信关站通信连接，基于所述第二模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；所述通信容量监控设备接收所述卫星信关站反馈的工作状态，并在确定所述工作状态为异常时，将所述第二待模拟的用户终端数量作为所述卫星信关站的最大通信用户数量。
第二方面，本发明提供一种卫星移动通信系统的容量确定方法，应用于前述实施方式任一项所述的卫星移动通信系统的容量确定系统，包括：接收用户输入的用户模拟设备的第一模拟参数；其中，所述第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；基于所述第一模拟参数确定第一模拟指令，并将所述第一模拟指令发送至用户模拟设备，以使所述用户模拟设备基于所述第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；接收卫星测控站发送的卫星遥测数据；其中，所述卫星遥测数据为所述卫星测控站基于待测卫星的目标遥测信号确定的数据；所述目标遥测信号为所述用户模拟设备执行所述第一模拟指令之后的卫星遥测信号；基于所述卫星遥测数据确定所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，并接收卫星信关站反馈的工作状态；在确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将所述用户终端数量作为所述待测卫星移动通信系统的容量；其中，所述目标状态包括：所述卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，所述卫星信关站的工作状态为异常。
在可选的实施方式中，还包括：基于所述第一模拟参数和所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，计算所述待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量；在确定所述待测卫星移动通信系统未达到所述目标状态的情况下，基于所述剩余可通信用户终端数量调整所述用户模拟设备的模拟参数，得到调整后的模拟参数；将携带所述调整后的模拟参数的模拟指令发送至所述用户模拟设备。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施方式中任一项所述的卫星移动通信系统的容量确定方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述实施方式中任一项所述的卫星移动通信系统的容量确定方法。
本发明提供的卫星移动通信系统的容量确定系统，包括：通信容量监控设备，用户模拟设备，卫星测控站和待测卫星移动通信系统；待测卫星移动通信系统包括：待测卫星和待测卫星的卫星信关站；通信容量监控设备分别与用户模拟设备、卫星测控站和卫星信关站通信连接；用于接收用户输入的用户模拟设备的第一模拟参数，基于第一模拟参数确定第一模拟指令，并将第一模拟指令发送至用户模拟设备；其中，第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；用户模拟设备通过卫星通信线路与卫星信关站通信连接，用于基于第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；卫星测控站用于接收待测卫星的目标遥测信号，基于目标遥测信号确定卫星遥测数据，并将卫星遥测数据发送至通信容量监控设备；其中，目标遥测信号为用户模拟设备执行第一模拟指令之后的卫星遥测信号；通信容量监控设备用于基于卫星遥测数据确定待测卫星的卫星转发器功放遥测值，接收卫星信关站反馈的工作状态，并在确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将用户终端数量作为待测卫星移动通信系统的容量；其中，目标状态包括：卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，卫星信关站的工作状态为异常。
本发明提供的卫星移动通信系统的容量确定系统，可实现待测卫星移动通信系统大用户量通信的并发测试，进而通过测试确定出待测卫星移动通信系统的容量，摸清待测卫星移动通信系统的并发通信能力，为后续系统应用奠定了基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明实施例提供的一种卫星移动通信系统的容量确定系统的系统示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用户模拟设备的功能模块图；
图3为本发明实施例提供的一种室内通信能力测试时部分系统连接示意图；
图4为本发明实施例提供的一种卫星移动通信系统的容量确定方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种卫星移动通信系统的容量确定系统的系统示意图，如图1所示，该容量确定系统包括：通信容量监控设备，用户模拟设备，卫星测控站和待测卫星移动通信系统；待测卫星移动通信系统包括：待测卫星和待测卫星的卫星信关站。
通信容量监控设备分别与用户模拟设备、卫星测控站和卫星信关站通信连接；用于接收用户输入的用户模拟设备的第一模拟参数，基于第一模拟参数确定第一模拟指令，并将第一模拟指令发送至用户模拟设备；其中，第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息。
用户模拟设备通过卫星通信线路与卫星信关站通信连接，用于基于第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作。
卫星测控站用于接收待测卫星的目标遥测信号，基于目标遥测信号确定卫星遥测数据，并将卫星遥测数据发送至通信容量监控设备；其中，目标遥测信号为用户模拟设备执行第一模拟指令之后的卫星遥测信号。
通信容量监控设备用于基于卫星遥测数据确定待测卫星的卫星转发器功放遥测值，接收卫星信关站反馈的工作状态，并在确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将用户终端数量作为待测卫星移动通信系统的容量；其中，目标状态包括：卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，卫星信关站的工作状态为异常。
卫星通信可以仅使用单波束，也可以使用多波束，无论卫星通信采用哪一种方式，其通信容量的确定方法均相同。根据上文中对本发明实施例所提供的卫星移动通信系统的容量确定系统的描述可知，本发明提供的容量确定系统由待测卫星、通信容量监控设备、用户模拟设备、卫星测控站和待测卫星的卫星信关站组成。其中，卫星信关站按照通信协议产生前向通信信号，通过卫星馈电波束发送至待测卫星，同时接收卫星馈电波束转发的返向通信信号，按照协议解析进行数据交互；待测卫星可实现卫星信关站馈电波束馈电信号与卫星用户波束用户信号的转换。因此，待测卫星与其卫星信关站配合，可为其覆盖区内的用户提供卫星通信服务，实现用户间、用户与地面电话网间通信。
为了能够对待测卫星移动通信系统的通信容量进行评估，本发明实施例需要使用通信容量监控设备，用户模拟设备，卫星测控站。其中，通信容量监控设备是容量评估过程中主要与用户进行交互的设备，用于接收用户发送的第一模拟参数，根据第一模拟参数生成第一模拟指令，并将指令发送至用户模拟设备。在本发明实施例中，第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息，其中，用户终端的配置信息包括但不限于：终端类型、业务类型、信息传输速率、呼叫频次、拨打时长等，终端类型包括但不限于：手持类终端(例如手机)，便携类终端(例如，平板电脑)；业务类型包括但不限于：短信，语音，数据通信。
每个卫星移动通信系统在设计时均具备相应的理论并发通信能力，也即，理论通信容量，为了能够确定其实际通信容量，在对待测卫星移动通信系统进行容量评估时，最初发送的第一模拟参数中的用户终端数量一定小于理论容量，然后根据每次的测试结果，再逐渐调整所模拟的用户终端数量，直至达到系统通信容量上限。
在对待测卫星移动通信系统进行通信容量测试时，用户模拟设备是通过卫星通信线路与卫星信关站进行通信连接的，也就是说，用户模拟设备所模拟的用户终端的通信是通过卫星实现的。用户模拟设备接收通信容量监控设备的第一模拟指令，并根据第一模拟指令模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作，例如，按照第一模拟参数模拟多个用户终端在指定波束入网、发起业务通信、维持通信过程，并行完成多路信号收发、多路协议处理。
在本发明实施例中，卫星测控站用于接收待测卫星的遥测信号，以根据遥测信号确定卫星遥测数据，无论是否开始对待测卫星移动通信系统进行容量评估测试，卫星测控站始终都会一直接收待测卫星的遥测信号。因此，为了能够准确评估待测卫星移动通信系统的容量，卫星测控站将区分用户模拟设备执行第一模拟指令之前和执行第一模拟指令之后的时间节点作为一个界限，卫星测控站只将用户模拟设备执行第一模拟指令之后所接收的卫星遥测信号作为目标遥测信号，并将根据目标遥测信号所确定的卫星遥测数据发送给通信容量监控设备。
通信容量监控设备在接收到卫星遥测数据之后，可以对卫星遥测数据进行解析，得到卫星转发器功放遥测值，通信容量监控设备预存有卫星转发器功放遥测值的目标阈值(上限)，如果用户在多次调整模拟的用户终端数量之后，确定当前数量的用户终端使得功放遥测值达到了目标阈值，则可以说明当前的用户终端的数量已达到系统容量上限。
另外，通过上文中的描述可知，用户模拟设备模拟多个用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作时，所有用户终端的通信需要卫星信关站提供通信支持，如果用户终端的数量未达到卫星信关站的通信能力上限，那么卫星信关站的工作状态则处于正常状态；反之，如果用户终端的数量超过了卫星信关站的通信能力，那么卫星信关站的工作状态将异常。因此，如果用户在多次调整模拟的用户终端数量之后，通信容量监控设备接收到卫星信关站反馈的工作状态为异常时，也可以说明当前的用户终端的数量已达到系统容量上限。
为了确定待测卫星移动通信系统的容量，一般需要多次递增调整模拟参数中的用户终端数量，如果为了进一步得到更精细的容量数据，当通信容量监控设备确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，还可以在达到目标状态的用户终端数量的基础上，逐渐以较小的步长递减调整模拟参数中的用户终端数量，以得到更精细的通信容量数据。
本发明提供的卫星移动通信系统的容量确定系统，可实现待测卫星移动通信系统大用户量通信的并发测试，进而通过测试确定出待测卫星移动通信系统的容量，摸清待测卫星移动通信系统的并发通信能力，为后续系统应用奠定了基础。
在一个可选的实施方式中，通信容量监控设备包括：
计算模块，用于基于第一模拟参数和待测卫星的卫星转发器功放遥测值，计算待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量。
调整模块，用于在确定待测卫星移动通信系统未达到目标状态的情况下，基于剩余可通信用户终端数量调整用户模拟设备的模拟参数，得到调整后的模拟参数。
发送模块，用于将携带调整后的模拟参数的模拟指令发送至用户模拟设备。
上文中对本发明实施例所提供的卫星移动通信系统的容量确定系统的部分功能进行了介绍，通过上述介绍可知，在对待测卫星移动通信系统的容量进行评估的过程中，用户一般需要多次调整用户模拟设备所模拟的用户终端数量才能最终确定出待测卫星移动通信系统的实际通信容量，为了能够科学的指导用户对模拟的用户终端数量进行调整，通信容量监控设备包括：计算模块，调整模块和发送模块，其中，计算模块能够根据用户发送的第一模拟参数以及通过对卫星遥测数据解析得到的卫星转发器功放遥测值计算出待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量，也即，待测卫星移动通信系统在当前第一模拟参数的基础上，理论上还能增加多少用户终端就会达到系统通信容量上限。其中，剩余可通信用户终端的数量与用户终端的类型、信息传输速率和接收增益存在关联，每种类型用户终端的接收增益是已知的参量，用户终端的类型确定后，计算剩余可通信用户终端数量所需使用的接收增益就可以确定，剩余可通信用户终端数量是符合一定预设条件的多种解的集合。
在计算模块确定出剩余可通信用户终端数量之后，如果确定待测卫星移动通信系统未达到目标状态，也即，上述多种解的集合不是空集，那么根据剩余可通信用户终端数量可以向上调整用户模拟设备的模拟参数，以得到调整后的模拟参数，并将携带有调整后的模拟参数的模拟指令发送给用户模拟设备。其中，如果剩余可通信用户终端数量存在多种可选方式，那么调整模块在调整模拟参数时，可以随机从多种可选方式中选择其中一种。
在一个可选的实施方式中，计算模块包括：获取单元和计算单元；
获取单元，用于获取待测卫星的卫星转发器的饱和功率。
计算单元，用于基于饱和功率、卫星转发器功放遥测值和第一模拟参数计算剩余可通信用户终端数量。
在本发明实施例中，具体采用如下方法来计算剩余可通信用户终端数量：首先获取待测卫星的卫星转发器的饱和功率：S瓦，也即，卫星转发器功放遥测的目标阈值为S瓦，上述饱和功率可以预存在通信容量监控设备的存储器中。已知通过解析确定的待测卫星的卫星转发器功放遥测值为A瓦，也即，卫星转发器前向链路(即信关站至用户站方向链路)功放功率值为A瓦，那么通过计算可得到距离饱和值的功率剩余容量为S-A＝B瓦。
第一模拟参数中包括第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息，根据第一模拟参数可确定当前待测卫星移动通信系统中：用户终端类型1的用户数量为m1，单个用户传输速率为a1，接收增益为x1；用户终端类型2用户数量为m2，单个用户传输速率为a2，接收增益为x2……用户终端类型n用户数量为mn，单个用户传输速率为an，接收增益为xn。
那么在现有功率基础上，剩余功率可模拟的用户终端类型1的用户数量p1，用户终端类型2的用户数量p2……用户终端类型n的用户数量pn应满足以下算式：
根据以上算式即可得到剩余可通信用户终端数量{p1，p2……pn}，显然剩余可通信用户终端数量是多种解的集合。
下面介绍上述算式的确定过程，为了便于描述，以类型1和类型2终端为例进行公示推导，其他终端类型可等效推导：
对于终端类型1，假设用户正常通信时信关站发送信号功率(EIRP，等效全向辐射功率)为POW1(单位瓦)，假设信关站至卫星空间链路衰减为L，卫星接收天线至功放间链路增益为G1，该信号占用卫星转发器功放功率为PW1，卫星转发器功放输出至用户终端1的链路增益为G2，接收增益为x1，用户终端1解调门限为Th，信息速率为a1(单位bps)，则m1个类型1用户正常通信需满足如下算式：
对于终端类型2，假设用户正常通信时信关站发送信号功率(EIRP，等效全向辐射功率)为POW2，假设信关站至卫星空间链路衰减为L，卫星接收天线至功放间链路增益为G1，该信号占用卫星转发器功放功率为PW1，卫星转发器功放输出至用户终端2的链路增益为G2，接收增益为x2，用户终端2解调门限为Th，信息速率为a2，通常对于不同类型用户终端，L、G1、G2、Th值保持不变，则m2个类型2用户正常通信需满足如下算式：
综合上式，m1*PW1+m2*PW2＝A，也即，
假设剩余功率B可满足的用户终端类型1和2的数量分别为p1和p2，则满足：p1*PW1+p2*PW2＝B，也即，
结合A和B的算式，即可确定：
按照上述公式推导方法，即可得到存在n种不同用户终端类型时，需满足算式：
根据以上算式可知，如果剩余转发器功率仅用于服务用户终端类型1的情况下，那么待测卫星可提供通信服务的剩余可通信用户终端数量的理论最大容量为
依次类推，可求得剩余转发器功率仅用于服务任一种用户终端类型的情况下，该类型用户终端数量取值的最大值。
在一个可选的实施方式中，如图2所示，用户模拟设备包括：天线射频模块，通信模块和监控模块。
监控模块分别与天线射频模块和通信模块相连接，天线射频模块与通信模块相连接。
监控模块用于接收第一模拟指令，基于第一模拟指令发送第一模拟参数至天线射频模块和通信模块。
天线射频模块用于基于第一模拟参数模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作。
通信模块用于基于第一模拟参数模拟相应数量的用户终端并行完成多路协议处理操作。
在本发明实施例中，用户模拟设备中的监控模块与通信容量监控设备进行通信连接，用于接收通信容量监控设备发送的第一模拟指令，并将第一模拟指令发送给与其连接的天线射频模块和通信模块，监控模块不仅具备控制功能，实现基于测试计划的场景配置，还能完成设备状态的集中监视，测试的过程监视以及事后分析的自动测试流程。
天线射频模块在接收到第一模拟参数之后，根据第一模拟参数配置其射频参数，进而完成多路模拟终端信号的并行接收与发送，实现射频信号放大、射频与中频间频率变换等功能。而通信模块需要完成相应数量的用户终端的各层协议处理，实现多路终端的中频到基带信号转换、信号调制解调及编解码处理、高层协议处理、业务数据适配等功能。
另外，用户模拟设备中还包括辅助模块，该辅助模块主要用于为其他模块中的设备供电，提供短路保护、雷击保护等功能。
在一个可选的实施方式中，通信模块具体用于：
基于指定通信协议，将第一模拟参数所对应数量的用户终端通信数据进行数字域处理并合成，得到合成后的数字通信信号，并将合成后的数字通信信号转换为模拟通信信号。
具体的，由于用户模拟设备需要模拟大量的用户终端，因此，为了降低方法执行成本，同时提升方法的可执行度，通信模块不能采用单个用户终端芯片堆积的方式，而是通过对需模拟的大量用户终端通信数据在FGPA和DSP芯片内按照通信协议进行数字域处理并合成，然后通过数字模拟转换芯片生成统一的多用户通信信号，也即，将合成后的数字通信信号转换为模拟通信信号。
本发明实施例所提供的用户模拟设备能够根据测试计划自动开展业务测试，生成测试报告；对所有模拟用户终端进行监控，对测试过程中所有日志进行记录，例如每个模拟用户终端入网、呼叫等信令流程，辅助开展问题排查；还能够根据测试计划灵活增减模拟用户终端数量，可以精确控制同时入网和呼叫的用户终端数量，检验系统并发处理能力，具有体积小、集成度高，测试展开及撤收便捷的优点。
根据上文中的描述可知，本发明实施例所提供的卫星移动通信系统的容量确定系统可用于评估待测卫星和待测卫星的卫星信关站的综合通信能力，上述综合通信能力的评估可以理解为对待测卫星移动通信系统的室外通信能力进行测试。室外通信能力测试时，用户模拟设备通过卫星通信线路(射频无线方式)与卫星信关站通信连接，用户模拟设备发起的波束入网、业务通信的对端均是卫星信关站。下面将对室外通信能力测试的流程进行系统性的描述。
步骤1.1，在通信容量测试开始前，通信容量监控设备向用户模拟设备发送第一模拟指令，用户模拟设备根据第一模拟指令所携带的第一模拟参数对单个或多个第一待模拟的用户终端的终端类型、业务类型、信息传输速率、呼叫频次、拨打时长等参数进行配置，完成任务场景的设定。
步骤1.2，通信容量的测试开始后，用户模拟设备的天线射频模块和通信模块按照第一模拟参数模拟多个用户终端在指定波束入网、发起业务通信、维持通信过程，并行完成多路信号收发、多路协议处理，期间监控模块对用户模拟设备中各个模块的设备状态、业务处理流程等进行实时监视，按要求记录相关数据，并能够以可视、直观方式向操作人员展示。
步骤1.3，容量测试过程中，通信容量监控设备接收卫星信关站反馈的工作状态，以及接收卫星测控站发送的卫星遥测数据，从中解析出卫星转发器功放遥测值，并计算待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量，然后基于剩余可通信用户终端数量调整用户模拟设备所需模拟的用户终端数量。重复执行上述过程，直至卫星转发器功放饱和或者到达卫星信关站的能力上限。
待测卫星移动通信系统的容量确定之后，通信容量监控设备能够基于其存储的测试相关数据进行分析，进而生成测试报告。
室外通信能力测试考核的是整个待测卫星移动通信系统的通信能力，如果室外通信能力测试出现了问题，那么可以通过以下“室内”通信能力测试来进行问题分离和排查，“室内”通信能力测试可理解为考察卫星信关站的通信能力的测试，也即，评估卫星信关站的通信容量。室外通信能力测试时，用户终端的通信需要经过卫星，是无线传输的；“室内”通信能力测试，用户终端的通信没有经过卫星，没有使用卫星信关站和用户模拟设备的天线设备。也即用户模拟设备切断卫星通信线路，直接与卫星信关站通信连接。
假设室外通信能力测试存在问题，可以通过“室内”射频测试排除待测卫星的问题，通过“室内”中频测试进一步排除卫星信关站和用户模拟设备的天线射频设备的问题。如图3所示，“室内”通信能力测试时，用户模拟设备采用无线射频或中频方式与卫星信关站通信连接，其中，“中频”连接方式是指用户模拟设备的通信模块输出的中频信号直接与卫星信关站的中频设备相连接，不经过用户模拟设备和卫星信关站的射频变频设备。
在一个可选的实施方式中，容量确定系统执行“室内”通信能力测试时，通信容量监控设备还用于接收用户输入的用户模拟设备的第二模拟参数，基于第二模拟参数确定第二模拟指令，并将第二模拟指令发送至用户模拟设备；其中，第二模拟参数包括：第二待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息。
用户模拟设备切断卫星通信线路，并与卫星信关站通信连接，基于第二模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作。
通信容量监控设备接收卫星信关站反馈的工作状态，并在确定工作状态为异常时，将第二待模拟的用户终端数量作为卫星信关站的最大通信用户数量。
通过上文中的描述可知，“室内”通信能力测试的流程与室外通信能力测试相似，室内通信能力测试流程的系统性描述为：
步骤2.1，在通信容量测试开始前，通信容量监控设备向用户模拟设备发送第二模拟指令，用户模拟设备根据第二模拟指令所携带的第二模拟参数对单个或多个第二待模拟的用户终端的终端类型、业务类型、信息传输速率、呼叫频次、拨打时长等参数进行配置，完成任务场景的设定。
步骤2.2，通信容量的测试开始后，用户模拟设备的天线射频模块和通信模块按照第二模拟参数模拟多个用户终端在指定波束入网、发起业务通信、维持通信过程，并行完成多路信号收发、多路协议处理，期间监控模块对用户模拟设备中各个模块的设备状态、业务处理流程等进行实时监视，按要求记录相关数据，并能够以可视、直观方式向操作人员展示。
步骤2.3，容量测试过程中，通信容量监控设备接收卫星信关站反馈的工作状态，然后在确定其工作状态未出现异常的情况下，逐批增加待模拟的用户终端的数量，直至到达卫星信关站的能力上限。
其中，通信容量监控设备中可预存卫星信关站的理论最大通信用户数量，用以为用户数量的调整提供参考。同样的，卫星信关站的通信容量确定之后，通信容量监控设备能够基于其存储的测试相关数据进行分析，进而生成测试报告。
实施例二
本发明实施例还提供了一种卫星移动通信系统的容量确定方法，该卫星移动通信系统的容量确定方法主要应用于上述实施例一所提供的卫星移动通信系统的容量确定系统，以下对本发明实施例提供的卫星移动通信系统的容量确定方法做具体介绍。
图4为本发明实施例提供的一种卫星移动通信系统的容量确定方法的流程图，如图4所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S102，接收用户输入的用户模拟设备的第一模拟参数。
其中，第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息。
步骤S104，基于第一模拟参数确定第一模拟指令，并将第一模拟指令发送至用户模拟设备，以使用户模拟设备基于第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作。
步骤S106，接收卫星测控站发送的卫星遥测数据。
其中，卫星遥测数据为卫星测控站基于待测卫星的目标遥测信号确定的数据；目标遥测信号为用户模拟设备执行第一模拟指令之后的卫星遥测信号。
步骤S108，基于卫星遥测数据确定待测卫星的卫星转发器功放遥测值，并接收卫星信关站反馈的工作状态。
步骤S110，在确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将用户终端数量作为待测卫星移动通信系统的容量。
其中，目标状态包括：卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，卫星信关站的工作状态为异常。
本实施例方法的执行主体为卫星移动通信系统的容量确定系统中的通信容量监控设备，上文中已经对卫星移动通信系统的容量确定系统中各个组成结构的工作流程进行了详细的介绍，具体可参考上述实施例一中的内容，此处不再赘述。
在一个可选的实施方式中，本发明方法还包括以下步骤：
步骤S201，基于第一模拟参数和待测卫星的卫星转发器功放遥测值，计算待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量。
步骤S202，在确定待测卫星移动通信系统未达到目标状态的情况下，基于剩余可通信用户终端数量调整用户模拟设备的模拟参数，得到调整后的模拟参数。
步骤S203，将携带调整后的模拟参数的模拟指令发送至用户模拟设备。
在一个可选的实施方式中，上述步骤S201具体包括以下步骤：
步骤S2011，获取待测卫星的卫星转发器的饱和功率。
步骤S2012，基于饱和功率、卫星转发器功放遥测值和第一模拟参数计算剩余可通信用户终端数量。
在一个可选的实施方式中，本发明方法还包括以下步骤：
步骤S301，接收用户输入的用户模拟设备的第二模拟参数。
其中，第二模拟参数包括：第二待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息。
步骤S302，基于第二模拟参数确定第二模拟指令，并将第二模拟指令发送至用户模拟设备，以使用户模拟设备切断卫星通信线路，并与卫星信关站通信连接，并基于第二模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作。
步骤S303，接收卫星信关站反馈的工作状态。
步骤S304，在确定工作状态为异常时，将第二待模拟的用户终端数量作为卫星信关站的最大通信用户数量。
实施例三
参见图5，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。
处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的一种卫星移动通信系统的容量确定方法、系统和电子设备的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种卫星移动通信系统的容量确定系统，其特征在于，包括：通信容量监控设备，用户模拟设备，卫星测控站和待测卫星移动通信系统；所述待测卫星移动通信系统包括：待测卫星和所述待测卫星的卫星信关站；
所述通信容量监控设备分别与所述用户模拟设备、所述卫星测控站和所述卫星信关站通信连接；用于接收用户输入的所述用户模拟设备的第一模拟参数，基于所述第一模拟参数确定第一模拟指令，并将所述第一模拟指令发送至所述用户模拟设备；其中，所述第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；
所述用户模拟设备通过卫星通信线路与所述卫星信关站通信连接，用于基于所述第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；
所述卫星测控站用于接收所述待测卫星的目标遥测信号，基于所述目标遥测信号确定卫星遥测数据，并将所述卫星遥测数据发送至所述通信容量监控设备；其中，所述目标遥测信号为所述用户模拟设备执行所述第一模拟指令之后的卫星遥测信号；
所述通信容量监控设备用于基于所述卫星遥测数据确定所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，接收所述卫星信关站反馈的工作状态，并在确定所述待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将所述用户终端数量作为所述待测卫星移动通信系统的容量；其中，所述目标状态包括：所述卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，所述卫星信关站的工作状态为异常。
2.根据权利要求1所述的容量确定系统，其特征在于，所述通信容量监控设备包括：
计算模块，用于基于所述第一模拟参数和所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，计算所述待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量；
调整模块，用于在确定所述待测卫星移动通信系统未达到所述目标状态的情况下，基于所述剩余可通信用户终端数量调整所述用户模拟设备的模拟参数，得到调整后的模拟参数；
发送模块，用于将携带所述调整后的模拟参数的模拟指令发送至所述用户模拟设备。
3.根据权利要求2所述的容量确定系统，其特征在于，所述计算模块包括：获取单元和计算单元；
所述获取单元，用于获取所述待测卫星的卫星转发器的饱和功率；
所述计算单元，用于基于所述饱和功率、所述卫星转发器功放遥测值和所述第一模拟参数计算所述剩余可通信用户终端数量。
4.根据权利要求1所述的容量确定系统，其特征在于，所述用户模拟设备包括：天线射频模块，通信模块和监控模块；
所述监控模块分别与所述天线射频模块和所述通信模块相连接，所述天线射频模块与所述通信模块相连接；
所述监控模块用于接收所述第一模拟指令，基于所述第一模拟指令发送所述第一模拟参数至所述天线射频模块和所述通信模块；
所述天线射频模块用于基于所述第一模拟参数模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作；
所述通信模块用于基于所述第一模拟参数模拟相应数量的用户终端并行完成多路协议处理操作。
5.根据权利要求4所述的容量确定系统，其特征在于，所述通信模块具体用于：
基于指定通信协议，将所述第一模拟参数所对应数量的用户终端通信数据进行数字域处理并合成，得到合成后的数字通信信号，并将所述合成后的数字通信信号转换为模拟通信信号。
6.根据权利要求1所述的容量确定系统，其特征在于，
所述通信容量监控设备还用于接收用户输入的所述用户模拟设备的第二模拟参数，基于所述第二模拟参数确定第二模拟指令，并将所述第二模拟指令发送至所述用户模拟设备；其中，所述第二模拟参数包括：第二待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；
所述用户模拟设备切断所述卫星通信线路，并与所述卫星信关站通信连接，基于所述第二模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；
所述通信容量监控设备接收所述卫星信关站反馈的工作状态，并在确定所述工作状态为异常时，将所述第二待模拟的用户终端数量作为所述卫星信关站的最大通信用户数量。
7.一种卫星移动通信系统的容量确定方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的卫星移动通信系统的容量确定系统，包括：
接收用户输入的用户模拟设备的第一模拟参数；其中，所述第一模拟参数包括：第一待模拟的用户终端数量和每个用户终端的配置信息；
基于所述第一模拟参数确定第一模拟指令，并将所述第一模拟指令发送至用户模拟设备，以使所述用户模拟设备基于所述第一模拟指令，模拟相应数量的用户终端并行完成多路信号收发操作和多路协议处理操作；
接收卫星测控站发送的卫星遥测数据；其中，所述卫星遥测数据为所述卫星测控站基于待测卫星的目标遥测信号确定的数据；所述目标遥测信号为所述用户模拟设备执行所述第一模拟指令之后的卫星遥测信号；
基于所述卫星遥测数据确定所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，并接收卫星信关站反馈的工作状态；
在确定待测卫星移动通信系统处于目标状态时，将所述用户终端数量作为所述待测卫星移动通信系统的容量；其中，所述目标状态包括：所述卫星转发器功放遥测值达到目标阈值，或者，所述卫星信关站的工作状态为异常。
8.根据权利要求7所述的容量确定方法，其特征在于，还包括：
基于所述第一模拟参数和所述待测卫星的卫星转发器功放遥测值，计算所述待测卫星移动通信系统的剩余可通信用户终端数量；
在确定所述待测卫星移动通信系统未达到所述目标状态的情况下，基于所述剩余可通信用户终端数量调整所述用户模拟设备的模拟参数，得到调整后的模拟参数；
将携带所述调整后的模拟参数的模拟指令发送至所述用户模拟设备。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求7至8中任一项所述的卫星移动通信系统的容量确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述权利要求7至8中任一项所述的卫星移动通信系统的容量确定方法。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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