一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统技术方案

一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，首先，对需要表征的卫星网络资源进行标识，定义资源的身份标识、资源归属、空间坐标和相对移动速度；其次，对需要表征的卫星网络资源的本地/局部特性进行描述，对资源固有属性或属性能力进行分解；对分解出的各项属性的状态进行描述；通过对内部属性关联度参数的定义反映资源内部属性间的相互制约程度；最后，从同类资源属性联通能力、协同能力和并行可用时段三方面对需要表征的卫星网络资源与网络中其他同类资源间的关系进行描述。该方法解决了卫星网络多维度资源的统一表征问题，在资源固有属性描述方面更加准确、真实，在网络特性描述方面解决了分散、自治的同类网络资源协同描述问题。

【技术实现步骤摘要】
一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统
本专利技术涉及一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，属于通信领域。
技术介绍
在天基信息网络中存在着大量异构分立系统，这些系统中的网络资源建设周期长、成本高，每一份资源都显得弥足珍贵。但在实际应用中，不同系统的各类资源在空间分布方面分散在各处，在资源描述方面欠缺统一的描述机制，在资源管理层面各自为政、独立管理。上述几方面原因造成了天基信息网络资源的极大浪费，很难从系统层面对全网资源进行统一的管理和调度，从而实现对卫星网络资源的高效管理和充分利用。卫星网络整体呈现出广域分布、形式多样、异构自治的特点，包括：天线、波束、频谱、功率、转发器、运算、存储等不同资源类型，涉及空域、频域、时域等多个维度。卫星网络资源建设周期长、难以快速大量扩展，而网络资源统一表征是实现卫星网络中不同分立异构系统资源集中高效管理与调配的基础，具有极高的研究价值。目前地面网络中最具代表性的资源描述方法主要包括四种。基于RSL(ResourceSpecificationLanguage，资源描述语言)的网络资源描述方法，主要偏重于对资源请求和计算资源的描述，不能描述其它资源，使用范围太小；基于RDF(ResourceDescriptionFramework，资源描述架构)的网络资源描述方法，为描述某类对象具有何种性质提供了手段，但仅定义了一个资源描述框架，其本身并不提供专门的机制来描述资源和资源之间的性质；基于WSDL(WebServicesDescriptionLanguage，网络服务描述语言)的网络资源描述方法，不支持资源的语义描述，只适合描述粗粒度的动态系统的服务访问接口，不适用于描述网格资源。此外，WSDL既没有关注特定资源不同属性间的制约关系，也没有关注不同资源拥有者间的关联程度和影响关系；认知网络资源描述方法，仅考虑了一点或一个区域的局部资源描述，没有考虑局部资源与网络其他同类资源的关系，无法解决不同网络同类资源的统一描述问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，实现对卫星网络中多样化网络资源的统一描述。本专利技术的技术方案是：一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，步骤如下：(1)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源进行标识；(2)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源的本地及局部特性进行描述；(3)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源的网络特性进行。步骤1)中标识的具体过程为：11)地面运行控制系统创建资源标识表，为需要表征的卫星网络资源分配身份标识号，定义资源归属信息；12)地面运行控制系统从地面测控系统处获取并填写资源标识表中需表征卫星网络资源的空间坐标和相对移动速度信息。所述步骤2)中描述的具体过程为：21)地面运行控制系统创建资源本地特性描述表，针对不同卫星系统的接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源，从属性参数和状态参数两个方面对资源本地特性进行描述；22)将接入资源属性参数分解为：波束数量、波束覆盖区、发射频率、发射功率范围、天线增益、馈电损失、EIRP、接收天线增益、接收馈线损耗、接收信号电平、接收热噪声、噪声系数、G/T、噪声功率谱密度、C/N0、信息速率、Eb/N0、编码增益、可用时段；将接入资源状态参数分解为：发射功率、接收功率、资源可用标识、已占用资源状态；23)将频谱资源属性参数分解为：频率范围、频率最小颗粒度、覆盖区、功率范围、可用时段；将频谱资源状态参数分解为：工作频率、当前功率值、频谱质量分级指示、已占用频谱标识；24)将链路资源属性参数分解为：链路总带宽、链路带宽最小颗粒度、可用时段；将链路资源状态参数分解为：当前链路通断标识、链路传输误码率、链路传输时延、链路租用费用、已占用链路带宽状态；25)将处理转发资源划分为：透明转发资源、柔性转发资源和再生处理转发资源三类，通过填写处理转发资源类型来标识不同卫星系统处理资源所属的类型；26)地面运行控制系统根据不同卫星系统载荷供应商提供的载荷使用说明手册，填写不同卫星系统接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源的属性参数值；27)地面运行控制系统从地面测控系统处获取卫星网络接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源的实时状态信息，填写不同卫星系统接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源的状态参数值；28)地面运行控制系统分别确定卫星系统接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源每类资源中属性参数间存在的关联关系，创建每类资源的内部属性关联度参数表，并将内部属性关联度参数表检索值填写到资源本地特性描述表中。所述步骤25)中，将透明转发资源、柔性转发资源和再生处理转发资源再次进行分解，具体为：透明转发资源属性参数分解为：转发器总数量、单路转发器工作频段、覆盖区、可用时段；状态参数分解为：可用状态指示、占用标识；柔性转发资源属性参数分解为：工作频段、最小子带颗粒度、子带交换容量；状态参数分解为：子带交链关系指示、子带占用状态指示；再生处理转发资源属性参数分解为：数据吞吐量、交换时延、交换时延抖动、丢包率；状态参数分解为：拥塞状态指示、带宽占用率、丢包率统计。所述步骤28)中将内部属性关联度参数表检索值填写到资源本地特性描述表中的具体过程为：281)在内部属性关联度参数表中为存在关联的每个属性参数对分配内部属性关联对标识；282)确定关联类别属于加性、凹性和乘性中的哪一类，填写关联类别标识；283)对于关联类别为加性或凹性的属性参数对，填写关联度数值为0；对于关联类别为乘性的属性参数对，由地面运行控制系统确定二者间的乘性系数，并将乘性系数值作为关联度数值；其中加性、乘性、凹性的定义如下：加性：即参数值等于各个内部属性参数之和；乘性：即参数值等于其各个内部属性参数之积乘以特定的系数；凹性：即参数值等于其各个内部属性参数的最小值。步骤3)中描述的具体方法为：31)地面运行控制系统创建资源网络特性描述表，对由其维护的不同卫星系统资源的本地特性描述信息进行分析，确定这些特定系统中的接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源在其他卫星系统中是否存在同类资源，若存在则填写资源网络特性描述表中的存在同类资源标识为TRUE并执行步骤32)，否则填写存在同类资源标识为FALSE并直接进入步骤38)；32)创建同类资源联通能力参数表，填写同类资源联通能力参数表检索值到资源网络特性描述表中；通过检索值可检索到已创建的同类资源联通能力参数表；33)为联通能力参数表中的同类资源对分配具体标识值；由地面测控系统获取相关资源对应系统间的可用传输带宽、传输时延和丢包率统计数据，并填写联通能力参数表中的对应可用带宽、传输时延和丢包率信息；34)创建同类资源协同能力参数表，填写同类资源协同能力参数表检索值到资源网络特性描述表中；通过检索值检索到已创建的同类资源协同能力参数表；35)为协同能力参数表中的同类资源对分配具体标识值；确定同类资源对间的协同关系，填写协同能力关联类别标识；36)创建同类资源并行可用时段参数表，填写同类资源并行可用时段参数表检索值到资源网络特性描述表中；通过检索值可检索到已创建的同类资源并行可用时段参数表；37)为并行可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于步骤如下：(1)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源进行标识；(2)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源的本地及局部特性进行描述；(3)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源的网络特性进行。

【技术特征摘要】
1.一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于步骤如下：(1)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源进行标识；(2)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源的本地及局部特性进行描述；(3)地面运行控制系统对需要表征的卫星网络资源的网络特性进行。2.根据权利要求1所述的一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于：步骤1)中标识的具体过程为：11)地面运行控制系统创建资源标识表，为需要表征的卫星网络资源分配身份标识号，定义资源归属信息；12)地面运行控制系统从地面测控系统处获取并填写资源标识表中需表征卫星网络资源的空间坐标和相对移动速度信息。3.根据权利要求1或2所述的一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于：所述步骤2)中描述的具体过程为：21)地面运行控制系统创建资源本地特性描述表，针对不同卫星系统的接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源，从属性参数和状态参数两个方面对资源本地特性进行描述；22)将接入资源属性参数分解为：波束数量、波束覆盖区、发射频率、发射功率范围、天线增益、馈电损失、EIRP、接收天线增益、接收馈线损耗、接收信号电平、接收热噪声、噪声系数、G/T、噪声功率谱密度、C/N0、信息速率、Eb/N0、编码增益、可用时段；将接入资源状态参数分解为：发射功率、接收功率、资源可用标识、已占用资源状态；23)将频谱资源属性参数分解为：频率范围、频率最小颗粒度、覆盖区、功率范围、可用时段；将频谱资源状态参数分解为：工作频率、当前功率值、频谱质量分级指示、已占用频谱标识；24)将链路资源属性参数分解为：链路总带宽、链路带宽最小颗粒度、可用时段；将链路资源状态参数分解为：当前链路通断标识、链路传输误码率、链路传输时延、链路租用费用、已占用链路带宽状态；25)将处理转发资源划分为：透明转发资源、柔性转发资源和再生处理转发资源三类，通过填写处理转发资源类型来标识不同卫星系统处理资源所属的类型；26)地面运行控制系统根据不同卫星系统载荷供应商提供的载荷使用说明手册，填写不同卫星系统接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源的属性参数值；27)地面运行控制系统从地面测控系统处获取卫星网络接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源的实时状态信息，填写不同卫星系统接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源的状态参数值；28)地面运行控制系统分别确定卫星系统接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源每类资源中属性参数间存在的关联关系，创建每类资源的内部属性关联度参数表，并将内部属性关联度参数表检索值填写到资源本地特性描述表中。4.根据权利要求2所述的一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于：所述步骤25)中，将透明转发资源、柔性转发资源和再生处理转发资源再次进行分解，具体为：透明转发资源属性参数分解为：转发器总数量、单路转发器工作频段、覆盖区、可用时段；状态参数分解为：可用状态指示、占用标识；柔性转发资源属性参数分解为：工作频段、最小子带颗粒度、子带交换容量；状态参数分解为：子带交链关系指示、子带占用状态指示；再生处理转发资源属性参数分解为：数据吞吐量、交换时延、交换时延抖动、丢包率；状态参数分解为：拥塞状态指示、带宽占用率、丢包率统计。5.根据权利要求2所述的一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于：所述步骤28)中将内部属性关联度参数表检索值填写到资源本地特性描述表中的具体过程为：281)在内部属性关联度参数表中为存在关联的每个属性参数对分配内部属性关联对标识；282)确定关联类别属于加性、凹性和乘性中的哪一类，填写关联类别标识；283)对于关联类别为加性或凹性的属性参数对，填写关联度数值为0；对于关联类别为乘性的属性参数对，由地面运行控制系统确定二者间的乘性系数，并将乘性系数值作为关联度数值；其中加性、乘性、凹性的定义如下：加性：即参数值等于各个内部属性参数之和；乘性：即参数值等于其各个内部属性参数之积乘以特定的系数；凹性：即参数值等于其各个内部属性参数的最小值。6.根据权利要求1所述的一种通用化的卫星网络资源统一表征方法和系统，其特征在于：步骤3)中描述的具体方法为：31)地面运行控制系统创建资源网络特性描述表，对由其维护的不同卫星系统资源的本地特性描述信息进行分析，确定这些特定系统中的接入资源、频谱资源、链路资源和处理转发资源在其他卫星系统中是否存在同类资源，若存在则填写资源网络特性描述表中的存在同类资源标识为TRUE并执行步骤32)，否则填写存在同类资源标识为FALSE并直接进入步骤38)；32)创建同类资源联通能力参数表，填写同类资源联通能力参数表检索值到资源网络特性描述表中；通过检索值可检索到已创建的同类资源联通能力参数表；33)为联通能力参数表中的同类资源对分配具体标识值；由地面测控系统获取相关资源对应系统间的可用传输带宽、传输时延和丢包率统计数据，并填写联通能力参数表中的对应可用带宽、传输时延和丢包率信息；34)创建同类资源协同能力参数表，填写同类资源协同能力参数表检索值到资源网络特性描述表中；通过检索值检索到已创建的同类资源协同能力参数表；35)为协同能力参数表中的同类资源对分配具体标识值；确定同类资源对间的协同关系，填写协同能力关联类别标识；36)创建同类资源并行可用时段参数表，填写同类资源并行可用时段参数表检索值到资源网络特性描述表中；通过检索值可检索到已创建的同类资源并行可用时段参数表；37)为并行可用时段参数表中的同类资源对分配具体标识值；根据，填写协同能力关联类别标识；根据分属不同卫星系统的同类资源的具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：马伟，范继，惠蕾放，孙汉汶，赵哲，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61