一種基于B/S架構(gòu)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要:為了適應(yīng)空間通信鏈路和衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)實(shí)體誤碼率高、延遲高、動(dòng)態(tài)拓?fù)洹⒊休d業(yè)務(wù)多樣等的特性，本文在基于SNMP該進(jìn)的衛(wèi)星網(wǎng)管協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出一種基于B/S架構(gòu)的衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)，并大體介紹其設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞:空間通信鏈路衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)SNMP衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

中圖分類號(hào):PI85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)01(a)-0021-01

1 引言

衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)廣泛用于地質(zhì)資源勘查、GPS導(dǎo)航、軍事通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冉?jīng)濟(jì)、社會(huì)、軍事中，發(fā)揮著不可替代的作用。然而，保障衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可靠、有效工作運(yùn)行的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理和控制的方式，仍停留在煙囪式的航天測(cè)控方式，為此本文提出一種基于B/S架構(gòu)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

2 基于B/S架構(gòu)的衛(wèi)星網(wǎng)管的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)分為地面段和空間段(如圖1所示)。空間段可以是各種衛(wèi)星星座及小衛(wèi)星編隊(duì)組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò);地面段一般包含衛(wèi)星測(cè)控中心及相應(yīng)的衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)控制中心以及各類關(guān)口站等。

3 基于B/S衛(wèi)星網(wǎng)管的體系結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)主要涉及到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的組成部件和結(jié)構(gòu)、各部件之間的關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)該包括的功能以及功能的劃分。下面以信息模型和通信模型為例給出描述。

3.1 信息模型

本節(jié)采用ANS.1的宏定義方法定義衛(wèi)星信息網(wǎng)絡(luò)的管理信息模型。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的管理信息模型主要包括5個(gè)組:

●衛(wèi)星組(satellites group):描述衛(wèi)星的基本信息，包括衛(wèi)星的類型、衛(wèi)星軌道等。

●端口組(ports group):描述衛(wèi)星上的通信端口，在空間衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，通信端口是指衛(wèi)星上的通信天線。

●鏈路組(1inks group):描述衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的星間鏈路，包括鏈路的通斷性、帶寬等。

●管理域組(domains group):描述網(wǎng)絡(luò)中的各管理域，包括管理域的組成等。

●接入認(rèn)證組(register group):接入認(rèn)證組用來對(duì)于接入的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證和接入，包括管理域的組成，認(rèn)證證書等。

3.2 通信模型

鑒于SNMP能在故障條件下維持一個(gè)可用最小功能集、進(jìn)行本地監(jiān)控和信息暫時(shí)存儲(chǔ)、Trap告警、信息模型和通信模型簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，以SNMP為基礎(chǔ)改進(jìn)設(shè)計(jì)衛(wèi)星網(wǎng)管協(xié)議，下面以衛(wèi)星組網(wǎng)通信原語的設(shè)計(jì)為例:

(1)組網(wǎng)測(cè)試原語:對(duì)管理分站所轄范圍內(nèi)的衛(wèi)星發(fā)送廣播，要求衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)延測(cè)試，其消息中應(yīng)包括管理站ID、PDU類型、時(shí)間戳信息、管理站坐標(biāo)信息等

(2)注冊(cè)原語:向衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送邀請(qǐng)注冊(cè)原語，要求衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)向本管理站進(jìn)行注冊(cè)，原語主要包括衛(wèi)星編號(hào)、預(yù)分配信道注冊(cè)標(biāo)記、接入密鑰等、傳輸時(shí)延等信息。

(3)組網(wǎng)測(cè)試應(yīng)答原語:向管理分站應(yīng)答一個(gè)包含衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)時(shí)間的時(shí)間戳消息。

(4)注冊(cè)應(yīng)答原語:衛(wèi)星代理根據(jù)多個(gè)管理分站發(fā)送的注冊(cè)原語中傳輸時(shí)延，選擇最優(yōu)的管理分站進(jìn)行注冊(cè)，消息包括衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)名、衛(wèi)星代理實(shí)體當(dāng)前位置參數(shù)、衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符等。

(5)注銷原語:星上代理用于向原有的管理分站進(jìn)行注銷。

(6)注銷應(yīng)答原語:用于應(yīng)答星上代理發(fā)送的注銷原語，確認(rèn)向管理分站進(jìn)行注銷操作成功完成。

4 基于B/S衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

基于B/S架構(gòu)的衛(wèi)星網(wǎng)管系統(tǒng)的主要功能實(shí)現(xiàn)的類別如下。

SateliteManager.java:衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理功能模塊主類。啟動(dòng)后調(diào)用MessageServer.java監(jiān)聽來自Web應(yīng)用層的請(qǐng)求消息;啟動(dòng)性能輪詢線程Data Polling Bean.java定時(shí)向星上代理輪詢性能狀態(tài)數(shù)據(jù)和性能參數(shù)統(tǒng)計(jì)信息;啟動(dòng)告警信息監(jiān)聽線程，監(jiān)聽來自星上代理的告警信息。

Message Server.java:接受來自Web應(yīng)用層的管理操作和數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求消息，通過RMI通信協(xié)議，將處理消息和輸入處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交相應(yīng)的sessioBean處理，并將處理的結(jié)果返回。

Message Server Handler.java:解析來自Web應(yīng)用層發(fā)來的消息命令，然后調(diào)用SNP Server.java，將命令發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理代理。

SNP Response Handler.java:負(fù)責(zé)處理衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理代理返回的應(yīng)答消息。

SatRegisterCheckBean.java:根據(jù)SNP Response Handler.java解析的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理代理返回的接入認(rèn)證原語。

DataPollingBean.java:定時(shí)向衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理代理發(fā)送消息命令，輪詢星上代理的星上設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能參數(shù)的統(tǒng)計(jì)信息，包括電池電量，衛(wèi)星姿態(tài)和衛(wèi)星接口統(tǒng)計(jì)流量等信息，并調(diào)用DBconn類中的方法將衛(wèi)星運(yùn)行性能信息寫入數(shù)據(jù)庫中。

TrapProcessBean.java:存儲(chǔ)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理代理的告警信息和故障信息，調(diào)用DBconn類中的方法將告警信息和故障信息寫入數(shù)據(jù)庫，并將告警信息發(fā)送給請(qǐng)求告警信息的Applet應(yīng)用程序。

TopoInfoShow.java:調(diào)用Satelite Topo Oragnize.java中形成的路由信息，將衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)行的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)以樹形結(jié)構(gòu)組織的方式顯示給請(qǐng)求拓?fù)滹@示的客戶端。

參考文獻(xiàn)

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