基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卫星通信网络管理方法，提出了面向卫星通信网元的南向接口协议与面向管理中心的北向接口协议。本发明专利技术采用的南向接口协议可兼容卫星、信关站、高速固定站、卫通基站等卫星通信网元。本发明专利技术提供了一种从上层应用系统到底层设备控制的通道，对外可提供众多接口，从而实现获取、配置网元信息，涵盖了应用系统、网管主机、网元设备的全链路管理与控制。本发明专利技术的网管主机实现了北向接口协议及南向接口协议定义的内容，并以此为基础完成了故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等功能。安全管理等功能。安全管理等功能。

【技术实现步骤摘要】
基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法及装置


[0001]本专利技术属于卫星网络管理
，具体涉及基于南北向接口的卫星通信网络管理方法及装置，用于实现对卫星及地面通信网元的远程管理。

技术介绍

[0002]现有的网络管理协议包括简单网络管理协议(SNMP)、SNMP扩展协议(SMUX)、基于标识的天空地网络管理协议(INMP)、公共管理网络协议(CMIP)、多元化网络管理协议(MNMP)、层次化卫星组网管理协议(HSNMP)。网络管理系统体系结构主要包含以下三种：集中式网络管理、分层式网络管理和分布式网络管理，三种结构中，集中式管理最为简单，分层式和分布式管理更适合网络规模壮大以后对稳定性和高效性有要求的系统。
[0003]网络管理系统要保证网络运行安全稳定，同时还应具有灵活的开发模式、友好的交互方式、网络运行数据辅助分析、故障节点的迅速定位。国内外厂商的网络管理系统一般对自己的网络设备支持较好，但不公开网络管理软件源码。卫星通信网络一种典型的异构网络，从卫星到信关站再到固定站，从天基设备到地基设备大多是自研完成，现有的网络管理软件难以支持，也无法对现有网络管理软件进行二次开发利用。
[0004]现有卫星通信网络设备种类繁多且操作管理方式各异，需要统一的应用层协议来规范各种设备的操作。而现有通用网络管理协议比较复杂，对于非标准化设备实现难度比较大，难以适应卫星通信网络中有大量非标准化定制设备的场合。此外，现有网络管理系统多是一种封闭的系统，自给自足，系统内部形成了数据的闭环，无法满足日益增长的业务需求，需要网管主机对外以便捷的方式提供更多的接口。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于实现对包括卫星、信关站、卫通基站等通信网元的卫星通信网络的远程统一管理，以及方便外部便捷访问。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其中，网管主机基于南向接口协议对卫星通信网元进行网络管理，网管主机基于北向接口协议向外部提供对卫星通信网元的网络管理服务；
[0007]每种卫星通信网元对应一种网管代理，卫星通信网元的网管代理负责收集该卫星通信网元的网元信息，并根据南向接口协议将所述网元信息上报到网管主机，网管代理还负责将网管主机下发的网管信息解析给卫星通信网元；
[0008]所述南向接口协议用于规范网管主机对卫星通信网元的状态监控、参数配置、执行脚本下发和软件版本更新；
[0009]所述北向接口协议用于规范外部通过网管主机对卫星通信网元的网络管理服务。
[0010]进一步的，所述卫星通信网元包括卫星、信关站、卫星通信基站、高速固定站，对应地网管代理依次为卫星网管代理、信关站网管代理、卫星通信基站网管代理、高速固定站网管代理。
[0011]进一步的，所述南向接口协议定义了南向网管帧的帧结构和网管主机对卫星通信网元进行网络管理的步骤；其中，
[0012]所述南向网管帧的帧结构包括以下类型:状态监控帧、参数配置帧、脚本管理帧、更新管理帧和退网管理帧；所述状态监控帧包括状态查询帧和状态上报帧，所述参数配置帧包括参数设置帧和设置应答帧，所述脚本管理帧包括脚本下发帧、脚本下发应答帧、脚本修改帧、脚本修改应答帧、脚本删除帧和脚本删除应答帧；所述更新管理帧包括读取版本帧、读取版本应答帧、升级命令帧、升级命令应答帧、版本查询帧、版本查询应答帧、升级完成帧和升级完成应答帧；所述退网管理帧包括退网应答帧和退网上报帧；
[0013]所述网络管理的步骤包括网元状态监控的步骤、网元参数配置的步骤、脚本管理的步骤、更新管理的步骤和退网管理的步骤；
[0014]所述网元状态监控的步骤是，从卫星通信网元开机后开始，卫星通信网元的网管代理周期性向网管主机发送状态上报帧进行状态上报，网管主机记录并监控该卫星通信网元的状态上报帧，标记该卫星通信网元在线，若网管主机超过N个周期未收到该卫星通信网元的状态上报帧，则向该卫星通信网元的网管代理发送状态查询帧进行查询，若该卫星通信网元的网管代理接收到状态查询帧并解析出查询指令，则应发送状态上报帧主动上报状态，进而恢复周期性发送状态上报帧，若网管主机连续M次发送状态查询帧但未收到该卫星通信网元的状态上报帧，则标记该卫星通信网元离线，不再发送状态查询帧；其中，N和M为自然数；
[0015]所述网元参数配置的步骤是，网管主机根据配置需要主动发送参数配置帧发起，卫星通信网元的网管代理接收参数配置帧并解析配置指令给卫星通信网元，卫星通信网元完成配置指令的任务后，卫星通信网元的网管代理用参数配置应答帧向网管主机回复配置应答信息；
[0016]所述脚本管理的步骤是，网管主机用相应的脚本管理帧将任务的网管脚本文件下发给卫星通信网元的网管代理，该卫星通信网元的网管代理将网管脚本文件解析给卫星通信网元，所述网管脚本文件包括任务的起始时间和详细参数，采用JSON格式文件，卫星通信网元执行完网管脚本文件后用相应的脚本管理帧作出应答；所述脚本管理的步骤包括脚本新增的步骤、脚本修改的步骤和脚本删除的步骤；
[0017]所述脚本新增的步骤是，网管主机以二进制方式读取网管脚本文件，用脚本下发帧分段封装并下发给卫星通信网元的网管代理，卫星通信网元的网管代理接收完所有脚本下发帧，解析并恢复出网管脚本文件给卫星通信网元执行；卫星通信网元执行完网管脚本文件后网管代理用脚本下发应答帧作出应答；
[0018]所述脚本修改的步骤是，网管主机用脚本修改帧给卫星通信网元的网管代理用脚本修改帧下发修改脚本指令，并以二进制方式读取修改后的网管脚本文件，用脚本修改帧分段封装下发给卫星通信网元的网管代理，卫星通信网元的网管代理接收完所有脚本修改帧，解析并恢复出修改后的网管脚本文件，比对网管脚本文件的文件名，若卫星通信网元上存在该修改后的网管脚本文件，则用修改后的网管脚本文件替换元网管脚本文件并由卫星通信网元执行，若比对后没有改修改后的网管脚本文件，则由卫星通信网元直接执行，卫星通信网元的网管代理比对网管脚本文件名，卫星通信网元执行完网管脚本文件后网管代理用脚本修改应答帧作出应答；
[0019]所述脚本删除的步骤是，网管主机用脚本删除帧给卫星通信网元的网管代理下发删除脚本指令，卫星通信网元的网管代理依据删除脚本指令删除该删除脚本指令指定的网管脚本文件，卫星通信网元执行完网管脚本文件后网管代理用脚本修改应答帧作出应答；
[0020]所述更新管理的步骤是，先进行软件版本查询，分为网管代理发起或网管主机发起两种情况，网管代理发起时软件版本查询的步骤是：卫星通信网元的网管代理向网管主机发送版本查询帧请求查询软件版本信息，网管主机将软件版本信息用版本查询应答帧回复给卫星通信网元的网管代理，所述网管代理判断若需升级则进行升级的步骤；网管主机发起时软件版本查询的步骤是：网管主机向卫星通信网元的网管代理下发读取版本帧，卫星通信网元的网管代理将软件版本信息用读取版本应答帧发送给网管主机，网管主机比对软件版本，若需升级则用升级命令帧向卫星通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其特征在于，网管主机基于南向接口协议对卫星通信网元进行网络管理，网管主机基于北向接口协议向外部提供对卫星通信网元的网络管理服务；每种卫星通信网元对应一种网管代理，卫星通信网元的网管代理负责收集该卫星通信网元的网元信息，并根据南向接口协议将所述网元信息上报到网管主机，网管代理还负责将网管主机下发的网管信息解析给卫星通信网元；所述南向接口协议用于规范网管主机对卫星通信网元的状态监控、参数配置、执行脚本下发、软件版本更新和退网管理；所述北向接口协议用于规范外部通过网管主机对卫星通信网元的网络管理服务。2.如权利要求1所述的基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其特征在于，所述卫星通信网元包括卫星、信关站、卫星通信基站、高速固定站，对应地网管代理依次为卫星网管代理、信关站网管代理、卫星通信基站网管代理、高速固定站网管代理。3.如权利要求1所述的基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其特征在于，所述南向接口协议定义了南向网管帧的帧结构和网管主机对卫星通信网元进行网络管理的步骤；其中，所述南向网管帧的帧结构包括以下类型:状态监控帧、参数配置帧、脚本管理帧、更新管理帧和退网管理帧；所述状态监控帧包括状态查询帧和状态上报帧，所述参数配置帧包括参数设置帧和设置应答帧，所述脚本管理帧包括脚本下发帧、脚本下发应答帧、脚本修改帧、脚本修改应答帧、脚本删除帧和脚本删除应答帧；所述更新管理帧包括读取版本帧、读取版本应答帧、升级命令帧、升级命令应答帧、版本查询帧、版本查询应答帧、升级完成帧和升级完成应答帧；所述退网管理帧包括退网应答帧和退网上报帧；所述网络管理的步骤包括网元状态监控的步骤、网元参数配置的步骤、脚本管理的步骤、更新管理的步骤和退网管理的步骤；所述网元状态监控的步骤是，从卫星通信网元开机后开始，卫星通信网元的网管代理周期性向网管主机发送状态上报帧进行状态上报，网管主机记录并监控该卫星通信网元的状态上报帧，标记该卫星通信网元在线，若网管主机超过N个周期未收到该卫星通信网元的状态上报帧，则向该卫星通信网元的网管代理发送状态查询帧进行查询，若该卫星通信网元的网管代理接收到状态查询帧并解析出查询指令，则应发送状态上报帧主动上报状态，进而恢复周期性发送状态上报帧，若网管主机连续M次发送状态查询帧但未收到该卫星通信网元的状态上报帧，则标记该卫星通信网元离线，不再发送状态查询帧；其中，N和M为自然数；所述网元参数配置的步骤是，网管主机根据配置需要主动发送参数配置帧发起，卫星通信网元的网管代理接收参数配置帧并解析配置指令给卫星通信网元，卫星通信网元完成配置指令的任务后，卫星通信网元的网管代理用参数配置应答帧向网管主机回复配置应答信息；所述脚本管理的步骤是，网管主机用相应的脚本管理帧将任务的网管脚本文件下发给卫星通信网元的网管代理，该卫星通信网元的网管代理将网管脚本文件解析给卫星通信网元，所述网管脚本文件包括任务的起始时间和详细参数，卫星通信网元执行完网管脚本文件后用相应的脚本管理帧作出应答；所述脚本管理的步骤包括脚本新增的步骤、脚本修改
的步骤和脚本删除的步骤；所述脚本新增的步骤是，网管主机以二进制方式读取网管脚本文件，用脚本下发帧分段封装并下发给卫星通信网元的网管代理，卫星通信网元的网管代理接收完所有脚本下发帧，解析并恢复出网管脚本文件给卫星通信网元执行；卫星通信网元执行完网管脚本文件后网管代理用脚本下发应答帧作出应答；所述脚本修改的步骤是，网管主机用脚本修改帧给卫星通信网元的网管代理用脚本修改帧下发修改脚本指令，并以二进制方式读取修改后的网管脚本文件，用脚本修改帧分段封装下发给卫星通信网元的网管代理，卫星通信网元的网管代理接收完所有脚本修改帧，解析并恢复出修改后的网管脚本文件，比对网管脚本文件的文件名，若卫星通信网元上存在该修改后的网管脚本文件，则用修改后的网管脚本文件替换元网管脚本文件并由卫星通信网元执行，若比对后没有改修改后的网管脚本文件，则由卫星通信网元直接执行，卫星通信网元的网管代理比对网管脚本文件名，卫星通信网元执行完网管脚本文件后网管代理用脚本修改应答帧作出应答；所述脚本删除的步骤是，网管主机用脚本删除帧给卫星通信网元的网管代理下发删除脚本指令，卫星通信网元的网管代理依据删除脚本指令删除该删除脚本指令指定的网管脚本文件，卫星通信网元执行完网管脚本文件后网管代理用脚本修改应答帧作出应答；所述更新管理的步骤是，先进行软件版本查询，分为网管代理发起或网管主机发起两种情况，网管代理发起时软件版本查询的步骤是：卫星通信网元的网管代理向网管主机发送版本查询帧请求查询软件版本信息，网管主机将软件版本信息用版本查询应答帧回复给卫星通信网元的网管代理，所述网管代理判断若需升级则进行升级的步骤；网管主机发起时软件版本查询的步骤是：网管主机向卫星通信网元的网管代理下发读取版本帧，卫星通信网元的网管代理将软件版本信息用读取版本应答帧发送给网管主机，网管主机比对软件版本，若需升级则用升级命令帧向卫星通信网元的网管代理下发升级命令，卫星通信网元的网管代理用升级命令应答帧应答并进入升级的步骤；升级步骤中，卫星通信网元的网管代理下载升级文件，下载完成后，发送升级完成应答帧告知网管主机升级完成，网管主机收到后发送升级完成应答帧告知卫星通信网元的网管代理已知晓；所述退网管理的步骤是，卫星通信网元的网管代理向网管主机发送退网上报帧上报退网信息，网管主机用退网应答帧答复给卫星通信网元的网管代理已收到退网上报信息。4.如权利要求3所述的基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其特征在于，所述南向网管帧的帧结构包括帧头域、参数域和校验域，帧头域包括版本号、帧长、设备类型、命令字、设备号和认证码，南向网管帧类型采用帧头域的命令字区分。5.如权利要求3所述的基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其特征在于，所述网管脚本文件采用JSON格式文件。6.如权利要求1所述的基于南北向接口协议的卫星通信网络管理方法，其特征在于，所述北向接口协议包括北向网管帧的帧结构和网管主机对外提供的网络管理服务的步骤；其中，所述北向网管帧的帧结构包括以下类型：设备状态北向查询帧、设备状态北向应答帧、设备单一参数查询帧、设备单一参数查询应答帧、设置定期上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李靖，张全，原明旗，傅裕，邓林刚，
申请(专利权)人：北京华龙通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：