CN115118329B - 一种自适应可配置的星地一体网控协同方法及装置 - Google Patents

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CN115118329B CN202210709553.9A CN202210709553A CN115118329B CN 115118329 B CN115118329 B CN 115118329B CN 202210709553 A CN202210709553 A CN 202210709553A CN 115118329 B CN115118329 B CN 115118329B
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Abstract

本发明公开了一种自适应可配置的星地一体网控协同方法及装置，该方法包括：设计星载网控与地面网控的协同机制，将星地协同服务类型进行划分，协同服务类型包括可靠高效信息协同服务、一般不可靠突发状态信息协同服务、特别重要不允许丢失的状态同步信息协同服务、特别重要不允许丢失的控制同步信息协同服务、常态运行协同服务；地面网控识别协同服务类型，确定合适的星地一体网控协同方法。可见，本发明方法能够解决各类信息数据的多星协同、星地协同，避免出现不一致、错乱等现象，提高用户用网的可信度和体验度。

Description

一种自适应可配置的星地一体网控协同方法及装置
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种自适应可配置的星地一体网控协同方法及装置。
背景技术
目前，星上处理载荷和低轨星链组网通信应用普遍发展，而星地协同技术是卫星通信网对星地工作模式、地面集中控制、用户统一管理的基础。一旦出现星地网控失步的情况，导致星地网控信息不一致，很有可能使网络控制的功能出现异常或者失效，进而导致地面网管执勤人员对网络功能故障处理不准确和不及时。因此，星地网控协同是卫星通信网网控必须要设计实现的关键技术。
目前星地网控协同中存在问题：(1)星地链路故障/差错导致的上行配置信息的丢失、下行状态信息的丢失、上行控制命令消息的丢失、下行命令响应消息的丢失、其他上行和下行消息的丢失；(2)由于单粒子翻转等异常导致星地网控配置信息的失步；(3)星地网控状态信息的失步。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自适应可配置的星地一体网控协同方法及装置，星地之间主要的信息同步内容与功能包括：
(1)配置同步。实现地面网控将网络配置、用户配置、资源配置、任务配置和载荷配置等信息上传到星载网控的过程，需要采用可靠、安全、高效的协议。
(2)状态同步。实现地面网控与星载网控之间的用户状态、资源状态、用户状态、载荷状态等信息相互传递，需要采用安全、高效的协议。
(3)控制同步。通过星载网控或其他设备实现地面网控对用户终端、卫星资源、载荷等的控制，需要采用可靠、安全、高效的协议。
(4)同步检测。用于发现星地网控之间配置、状态信息是否存在差异，一旦发现存在差异则立即开始重新同步过程，以及定位和解决问题，需要采用可靠、安全、高效协议。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种自适应可配置的星地一体网控协同方法，所述方法包括：
S1，地面网控和星载网控进行初始自动配置，得到协议初始配置参数信息；
所述地面网控和星载网控进行初始自动配置，包括：
所述地面网控，将配置参数信息发送给所述星载网控，完成所述地面网控和所述星载网控的初始自动配置；
所述配置参数信息包括：所述地面网控和所述星载网控的往返时延RTT、超时重传定时器值Tout、最大发送窗口MAX(WT)、最大接收窗口MAX(WR)、协议数据单元编号值n；
S101，所述地面网控向对等星载网控发送握手信号，两次交互的平均时间作为所述往返时延RTT，所述往返时延RTT的计算方法包括：
Figure GDA0004101753070000021
式中，RTT1是第一次交互时间，RTT2是第二次交互时间；
S102，所述超时重传定时器值Tout的计算方法包括：
Tout＝RTT+δ
式中δ是一个常数；
S103，所述最大发送窗口MAX(WT)和所述最大接收窗口MAX(WR)的计算方法包括：
Figure GDA0004101753070000022
式中，Lsignalling为平均信令长度，Bspeed为带宽速率，WT是发送窗口大小，WR是接收窗口大小；
WT＜MAX(WT)
WR＜MAX(WR)
S104，所述协议数据单元的编号值n计算方法包括：
Figure GDA0004101753070000031
S105，所述地面网控获取所述往返时延RTT、所述超时重传定时器Tout、所述最大发送窗口MAX(WT)、所述最大接收窗口MAX(WR)、所述协议数据单元编号值n，得到配置参数信息；
将所述配置参数信息发送给星载网控，完成初始自动配置；
当地面网控发生切换、星地馈电链路发生切换、星间链路发生切换时，可重新进行初始自动配置；
S2，获取协同服务类型；所述协同服务类型包括可靠高效信息协同服务、一般不可靠突发状态信息协同服务、特别重要不允许丢失的状态同步信息协同服务、特别重要不允许丢失的控制同步信息协同服务、常态运行协同服务；所述协同服务类型用于指示对星地一体网控协同方法的选择；
S3，所述星载网控与所述地面网控进行协同服务类型信息交互；
S4，所述地面网控，识别所述协同服务类型，确定合适的星地一体网控协同方法。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述协同服务类型为可靠高效信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为改进的选择重传ARQ协议；
所述地面网控，利用所述改进的选择重传ARQ协议，对星地网控进行协同，所述协同包括：配置上传协同、任务上传协同、内存状态信息下载协同；
所述地面网控或所述星载网控的发送方将数据分帧，按照所述分帧序号控制滑动窗口向前滑动；
任一接收方按帧回复相应确认应答ACK，若超出限定时长，重传定时器未收到ACK，则重传相应数据帧；
当收到出错的数据帧时，立即给出一个否定应答NAK，发送方处理NAK时不再等待重传定时器超时，而是立即重传出错的数据帧。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述协同服务类型为一般不可靠突发状态信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为类PPP点对点的无确认协议；
所述地面网控，利用所述类PPP点对点的无确认协议，对星地网控突发状态数据进行无确认协同；
所述地面网控或所述星载网控的发送方，可在没有确认的情况下连续发送数据帧；
接收方对收到的数据帧进行差错检测，并立即丢弃有差错的数据帧。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述协同服务类型为特别重要不允许丢失的状态同步信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为改进后的连续ARQ协议；
所述地面网控，利用所述改进后的连续ARQ协议，对星地网控突发状态数据进行有确认协同；
数据帧出错时，收到NAK后立即重发相关的数据帧，重传定时器超时后发送方只需重传位于发送窗口内与定时器相关的数据帧。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述协同服务类型为特别重要不允许丢失的控制同步信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为基于命令-响应的协同方法；
所述地面网控，利用所述基于命令-响应的协同方法，对星上载荷进行控制或配置，对地球站信道单元进行控制同步。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述协同服务类型为常态运行协同服务时，所述星地一体网控协同方法为基于心跳的同步检测机制；
所述地面网控，利用所述基于心跳的同步检测机制，检测所述星载网控的运行状态，查询所述星载网控的配置信息摘要MD1；
当所述星载网控的配置信息摘要MD1与所述地面网控配置信息摘要MD2不一致时，请求下载所述星载网控每个信道单元的配置信息摘要；
所述地面网控逐一比较所述星载网控每个信道单元的配置信息摘要，对配置信息失步的信道单元进行定位，更新所述信息失步信道单元的配置信息到所述星载网控。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例的第一方面中，所述地面网控和星载网控进行初始自动配置还包括：
对国土可见卫星，所述地面网控和所述星载网控，通过馈电链路在初始化时或配置协议参数前，进行初始自动配置；
对国土不可见卫星，需要通过某颗国土可见卫星的星地馈电链路、星间链路或地面网络进行交互，当管控链路切换时或配置协议参数前，进行初始自动配置。
本发明第二方面公开了一种自适应可配置的星地一体网控协同装置，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行如实施例一所述自适应可配置的星地一体网控协同方法。
本发明第三方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机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，用于执行如实施例一所述自适应可配置的星地一体网控协同方法。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
(1)地面网控通过初始自动配置，获得往返时延RTT、超时重传定时器、最大发送和接收窗口值、协议数据单元编号值，并将配置发送至星载网控，双方可根据规则确定发送和接收窗口大小。通过初始化自动配置，星地网控可支持不同场景下不同接口协议特征同步。
(2)根据星地协同传输信道传播时延大、信道质量好、带宽较大的特点，以及批量数据上注(配置上注、软件重构、任务上注)、运行状态信息下发、星上载荷控制或配置和流量均衡、地球站信道单元控制等协同需求，综合对比分析，自适应可配置的星地协同方法能够适应星地传输信道的特点，很好地满足星地协同的应用需求。
(3)同步检测通过巧妙设计，利用消息摘要化繁为简，充分利用星载网控空闲时间计算全配置消息摘要和各配置消息摘要，避免了每心跳检测计算消息摘要带来的高处理时延，从而既达到了配置异常失步的检测和重新同步，又达到对星载网控正常信令处理的影响最小化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中星地网控分类模型示意图；
图3是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中星地网控协同方法示意图；
图4是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中协议初始自动配置的机制示意图；
图5是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中改进的选择重传ARQ协议协同示意图；
图6是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中类PPP的无确认协议同步示意图；
图7是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中基于命令-响应的协同方法示意图；
图8是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法中基于心跳的同步检测机制示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种自适应可配置的星地一体网控协同方法及装置，能够将星地协同数据信息进行分类建模，对批量数据上注(配置上注、软件重构、任务上注)、批量数据下载(内存状态信息)的星地数据进行同步协同；对突发性网络运行状态信息下发或上传的状态同步的星地数据同步协同；对突发性星上载荷控制或配置、地球站信道单元控制等控制同步的星地数据同步协同；对定期检测(星地网控心跳检测信息)的星地数据同步协同。协同方法实体可对服务进行标识识别和可配置区分，满足上层不同的服务需求，实现能够向上配置同步、向下状态同步的星地网控协同。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地一体网控协同方法的流程示意图。其中，图1所描述的自适应可配置的星地一体网控协同方法可以包括以下操作：
S1，地面网控和星载网控进行初始自动配置，得到协议初始配置参数信息；
S2，获取协同服务类型；所述协同服务类型包括可靠高效信息协同服务、一般不可靠突发状态信息协同服务、特别重要不允许丢失的状态同步信息协同服务、特别重要不允许丢失的控制同步信息协同服务、常态运行协同服务；所述协同服务类型用于指示对星地一体网控协同方法的选择；
S3，所述星载网控与所述地面网控进行协同服务类型信息交互；
S4，所述地面网控，识别所述协同服务类型，确定合适的星地一体网控协同方法。
为了满足不同特征的上层应用需求，首先将星地协同数据信息类型进行分类建模，形成映射关系＜data,type,serv,protoc＞，星地网控根据协议初始自动配置机制和分类模型，分类模型如图2所示。
针对批量数据上注(配置上注、软件重构、任务上注)、批量数据下载(内存状态信息)的配置同步星地协同应用需求；配置协同方法为“可靠高效信息协同服务”。
针对突发性数据(网络运行状态信息下发或上传的状态同步)的星地协同应用需求，配置协同方法为“不允许丢失协同服务”。
针对突发性数据(星上载荷控制或配置、地球站信道单元控制等控制同步)的星地协同应用需求，配置协同方法为“一般不确认协同服务”。
针对定期检测数据(星地网控心跳检测信息)的星地协同应用需求，配置协同方法为“不确认的协同方法”。
为了使本方法能够适应可变的传输路径，可在初始化时或配置协议参数前进行传播时延探测，可结合信道带宽自动计算最佳的配置参数。如图3所示的自适应可配置的星地网控协同方法，可结合信道带宽自动计算最佳的配置参数。
对于国土可见卫星，地面网控和星载网控通过馈电链路在初始化时或配置协议参数前，地面网控和星载网控进行初始自动配置；或对于国土不可见卫星需要通过某颗国土可见卫星的星地馈电链路、星间链路或地面网络进行交互，当管控链路切换时或配置协议参数前，地面网控和星载网控进行初始自动配置。星地传输协议的发送与接收窗口大小、重发定时器的设置与传输时延与带宽密切相关，在软件初始化时设计一种传输时延自动探测机制以支持协议的自动配置，如图4所示。
所述配置参数信息包括：所述地面网控和所述星载网控的往返时延RTT、超时重传定时器值Tout、最大发送窗口MAX(WT)、最大接收窗口MAX(WR)、协议数据单元编号值n；
S101，所述地面网控向对等星载网控发送握手信号，两次交互的平均时间作为所述往返时延RTT，所述往返时延RTT的计算方法包括：
Figure GDA0004101753070000091
式中，RTT1是第一次交互时间，RTT2是第二次交互时间；
S102，所述超时重传定时器值Tout的计算方法包括：
Tout＝RTT+δ
式中δ是一个常数；
S103，所述最大发送窗口MAX(WT)和所述最大接收窗口MAX(WR)的计算方法包括：
Figure GDA0004101753070000092
式中，Lsignalling为平均信令长度，Bspeed为带宽速率，WT是发送窗口大小，WR是接收窗口大小；
WT＜MAX(WT)
WR＜MAX(WR)
S104，所述协议数据单元的编号值n(比特数)计算方法包括：
Figure GDA0004101753070000093
S105，所述地面网控获取所述往返时延RTT、所述超时重传定时器Tout、所述最大发送窗口MAX(WT)、所述最大接收窗口MAX(WR)、所述协议数据单元编号值n，得到配置参数信息；最后将这些参数发送给星载网控，从而完成了协议的初始自动配置。当地面网控发生切换、星地馈电链路发生切换、星间链路发生切换时，可重启自动配置过程重新生成新的协议初始配置参数。
可选的，地面网控识别服务类型为可靠高效信息协同服务(配置任务、内存状态)，利用改进的选择重传ARQ协议中，当地面网控或星载网控的发送方将数据分帧按照序号控制滑动窗口向前滑动，任一接收方按帧回复相应确认应答ACK，收到ACK表示只表示接收方正确接收到了此帧，超出重传定时器未收到ACK后，则重传相应数据帧，即不能采用累积确认机制，而只能逐帧确认。另外，接收窗口WR等于或小于发送窗口WT。当接收窗口WR为最大值时，
Figure GDA0004101753070000101
其中WR、WT、n值通过初始自动配置机制确定。
选择重传ARQ协议在出现数据帧出错时，重传定时器超时后发送方只需要重传位于发送窗口内的出错的数据帧。相比连续ARQ协议重传发送窗口内所有数据帧，进一步提高了信道的利用率。一种改进方法是当接收方收到出错的数据帧时，立即给出一个NAK应答，发送方处理NAK时不再等待重传定时器超时，而是立即重传出错的数据帧，如图5所示。
假设数据帧平均长度经计算为30Bytes，确认帧长度为6Bytes，星地控制信道速率为1Mbps。如果一次上传4000条配置信息，使用选择重传ARQ协议在考虑数据帧出错重传但不考虑星载网控处理时延的情况下也只需要大约10秒的时间，这对于星地网控初始配置同步来说性能较佳。
假设星载网控处理每条配置命令的时延为10ms，则4000条配置信息总的传输时延约为：Ttotal≈(Tprotocal+Tprocess)＝50s。
可选的，地面网控和星载网控处于点到点的馈电链路下，地面网控识别服务类型为一般不可靠突发状态信息协同(重要性较低态势信息)，利用类PPP的无确认协议提供无差错不可靠的传输服务，即传输的数据帧可能出现丢失的情况，但向上递交的数据帧不会出现差错，对于接收到出现差错的数据帧立即丢弃，而不进行重传。发送方可在没有确认的情况下连续发送数据帧；接收方对收到的数据帧进行差错检测，立即丢弃有差错的数据帧。其工作原理如图6所示。
星地网控之间交互的重要性较低态势信息属于突发型数据，不同于有前后顺序和完整性要求的报文，报文之间相互独立，不会相互影响，一个报文的丢失不会影响后一个报告的解析语义表示。相反，对于同一个态势信息对象，后续报文对前续丢失报文有状态修复和更新作用。因此，不可靠突发状态信息(重要性较低态势信息)具有一定的差错容忍度。
可选的，地面网控识别服务类型为特别重要、不允许丢失的状态同步信息，根据突发数据的特点对连续ARQ协议进行优化改进。发送方可在没有收到确认帧的情况下连续发送位于发送窗口WT内的数据帧，发送方在收到确认帧后只要前序没有差错即可控制滑动窗口向前滑动；接收方不用按序接收数据帧，其接收窗口WR为1。在接收到无差错的数据帧时发送相应的确认帧，当接收到出错的数据帧时发送NAK帧。确认帧不再表示该序号帧及以前的数据帧均已正确接收，而仅仅表示本帧的正确接收。
改进后的连续ARQ协议在出现数据帧出错时，收到NAK后立即重发相关的数据帧，重传定时器超时后发送方只需重传位于发送窗口内与定时器相关的数据帧。
在GEO卫星信道传播时延约为125ms，发送窗口大小WT取值为125，此时数据帧的序号可采用7bit编码。改进后的协议在数据帧出错时也不需要重传所有的数据帧，因此大大提高了信道的利用率。
改进后的连续ARQ协议的发送窗口设置为等于信道的带宽时延积时，即使考虑出错重传的情况，其信道利用率U也可用以下公式计算。
Figure GDA0004101753070000111
式中，Ld是数据帧净荷，Lh是数据帧头的开销。
可选的，地面网控识别服务类型为特别重要、不允许丢失的控制同步信息，利用基于命令-响应的协同方法，地面网控与星在网控的每一条命令以响应的方式给出命令执行的结果，响应中给出命令执行的结果：成功/失败。单条命令的执行过程是典型的停止—等待ARQ协议，但由于命令之间是相互独立的，命令-响应采用异步方式处理，即等待重传定时器超时之前，前条命令的响应到达之前可以发送下一条命令，实现为控制配置星上载荷、控制地球站信道单元等突发控制同步，如图7所示。
在不考虑发送时延、地面网控处理时延和出错重传的情况下，假设星上处理命令的平均时延为10ms，则一次事务处理的时间为：
Ttransaction≈(RTT+10ms)＝2×125+10＝260ms
命令-响应协同方法存在约束条件：即命令发送方的发送速度不能大于命令接收方的处理速度，否则会造成命令缓冲区拥塞。
可选的，常态运行情况下，设计一种基于心跳的同步检测机制，地面网控通过心跳机制定期检测星载网控的运行状态，捎带查询星载网控的配置信息摘要MD1，当发现与地面网控配置信息摘要MD2不一致时，请求下载每个信道单元的配置信息摘要，地面网控逐一比较每个信道单元的摘要，定位配置信息失步的信道单元，更新上注失步信道单元的配置信息到星载网控，如图8所示。
消息摘要MD使用循环冗余校验的CRC16-CCITT算法，其生成多项式公式如下：
CRC＝x16+x12+x5+x0
心跳的时间间隔是可配置的，间隔短消耗的资源多，间隔长消耗的资源少。本方法的优点是简单，利用心跳消息捎带配置校验摘要方法将网控运行状态检测与配置同步检测融合设计。利用消息摘要检测配置是否失步，无需在星地控制信道上传输大量配置信息对配置信息进行逐项比对，节省了大量时间和资源，特别适合于发生失步概率较低的同步检测中。
本发明的实施例中，比对MD1＝MD2时，继续定时发送心跳检测，当发现MD1<>MD2时，发现配置信息摘要不匹配后，定位MD摘要失步的信道单元，重新上载CU信道单元配置信息。基于以上自适应可配置星地一体网控协同方法，可完成星地网控配置和状态信息协同。
实施例二
本发明实施例公开了一种自适应可配置的星地协同装置，该装置可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与存储器耦合的处理器；
处理器调用存储器中存储的所述可执行程序代码，用来执行如实施例一所描述的自适应可配置的星地协同方法。
实施例三
本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的自适应可配置的星地协同方法的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种自适应可配置的星地协同方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，地面网控和星载网控进行初始自动配置，得到协议初始配置参数信息；
所述地面网控和星载网控进行初始自动配置，包括：
所述地面网控，将配置参数信息发送给所述星载网控，完成所述地面网控和所述星载网控的初始自动配置；
所述配置参数信息包括：所述地面网控和所述星载网控的往返时延RTT、超时重传定时器值Tout、最大发送窗口MAX(WT)、最大接收窗口MAX(WR)、协议数据单元编号值n；
S101，所述地面网控向对等星载网控发送握手信号，两次交互的平均时间作为所述往返时延RTT，所述往返时延RTT的计算方法包括：
Figure FDA0004101753060000011
式中，RTT1是第一次交互时间，RTT2是第二次交互时间；
S102，所述超时重传定时器值Tout的计算方法包括：
Tout＝RTT+δ
式中δ是一个常数；
S103，所述最大发送窗口MAX(WT)和所述最大接收窗口MAX(WR)的计算方法包括：
Figure FDA0004101753060000012
式中，Lsignalling为平均信令长度，Bspeed为带宽速率，WT是发送窗口大小，WR是接收窗口大小；
WT＜MAX(WT)
WR＜MAX(WR)
S104，所述协议数据单元的编号值n计算方法包括：
Figure FDA0004101753060000013
S105，所述地面网控获取所述往返时延RTT、所述超时重传定时器Tout、所述最大发送窗口MAX(WT)、所述最大接收窗口MAX(WR)、所述协议数据单元编号值n，得到配置参数信息；
将所述配置参数信息发送给星载网控，完成初始自动配置；
当地面网控发生切换、星地馈电链路发生切换、星间链路发生切换时，可重新进行初始自动配置；S2，获取协同服务类型；所述协同服务类型包括可靠高效信息协同服务、一般不可靠突发状态信息协同服务、特别重要不允许丢失的状态同步信息协同服务、特别重要不允许丢失的控制同步信息协同服务、常态运行协同服务；所述协同服务类型用于指示对星地一体网控协同方法的选择；
S3，所述星载网控与所述地面网控进行协同服务类型信息交互；
S4，所述地面网控，识别所述协同服务类型，确定合适的星地一体网控协同方法。
2.根据权利要求1所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述协同服务类型为可靠高效信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为改进的选择重传ARQ协议；
所述地面网控，利用所述改进的选择重传ARQ协议，对星地网控进行协同，所述协同包括：配置上传协同、任务上传协同、内存状态信息下载协同；
所述地面网控或所述星载网控的发送方将数据分帧，按照所述分帧序号控制滑动窗口向前滑动；
任一接收方按帧回复相应确认应答ACK，若超出限定时长，重传定时器未收到ACK，则重传相应数据帧；
当收到出错的数据帧时，立即给出一个否定应答NAK，发送方处理NAK时不再等待重传定时器超时，而是立即重传出错的数据帧。
3.根据权利要求1所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述协同服务类型为一般不可靠突发状态信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为类PPP点对点的无确认协议；
所述地面网控，利用所述类PPP点对点的无确认协议，对星地网控突发状态数据进行无确认协同；
所述地面网控或所述星载网控的发送方，可在没有确认的情况下连续发送数据帧；
接收方对收到的数据帧进行差错检测，并立即丢弃有差错的数据帧。
4.根据权利要求1所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述协同服务类型为特别重要不允许丢失的状态同步信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为改进后的连续ARQ协议；
所述地面网控，利用所述改进后的连续ARQ协议，对星地网控突发状态数据进行有确认协同；
数据帧出错时，收到NAK后立即重发相关的数据帧，重传定时器超时后发送方只需重传位于发送窗口内与定时器相关的数据帧。
5.根据权利要求1所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述协同服务类型为特别重要不允许丢失的控制同步信息协同服务时，所述星地一体网控协同方法为基于命令-响应的协同方法；
所述地面网控，利用所述基于命令-响应的协同方法，对星上载荷进行控制或配置，对地球站信道单元进行控制同步。
6.根据权利要求1所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述协同服务类型为常态运行协同服务时，所述星地一体网控协同方法为基于心跳的同步检测机制；
所述地面网控，利用所述基于心跳的同步检测机制，检测所述星载网控的运行状态，查询所述星载网控的配置信息摘要MD1；
当所述星载网控的配置信息摘要MD1与所述地面网控配置信息摘要MD2不一致时，请求下载所述星载网控每个信道单元的配置信息摘要；
所述地面网控逐一比较所述星载网控每个信道单元的配置信息摘要，对配置信息失步的信道单元进行定位，更新所述信息失步信道单元的配置信息到所述星载网控。
7.根据权利要求1所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法，其特征在于，所述地面网控和星载网控进行初始自动配置还包括：
对国土可见卫星，所述地面网控和所述星载网控，通过馈电链路在初始化时或配置协议参数前，进行初始自动配置；
对国土不可见卫星，需要通过某颗国土可见卫星的星地馈电链路、星间链路或地面网络进行交互，当管控链路切换时或配置协议参数前，进行初始自动配置。
8.一种自适应可配置的星地一体网控协同装置，其特征在于，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述自适应可配置的星地一体网控协同方法。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机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，用于执行如权利要求1-7任一项所述的自适应可配置的星地一体网控协同方法。
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