【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低轨卫星网络领域中的性能检测技术，公开了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法。
技术介绍
1、随着卫星网络技术的快速发展，各种卫星应用层出不穷，新型业务对卫星网络的承载能力提出了更高的要求。视频、语音等业务在卫星网络中应用最为广泛，这些业务对链路丢包、时延以及时延抖动等参数较为敏感。高丢包率、大时延以及时延抖动，将会导致语音卡顿，视频不清晰不流畅，严重影响用户的使用体验。当业务的通信质量下降时，用户希望能够快速定位并解决网络故障。
2、网络测量技术是网络故障定位与分析的基础，它通过采集、分析、监控网络性能数据，能够掌握当前和历史的网络运行状态，从而进一步支撑整个网络的故障分析、性能评价、参数优化，以提供稳定可靠的网络传输服务。
3、根据测量方式不同，网络测量技术可以分为两类：一类是直接测量，通过在真实业务报文中插入特定帧头，来检测真实业务的收发情况，从而得到业务报文的丢包率和时延等参数，例如华为的ip-fpm(ip flow performance measurement)、思科的ioam(in-bandoperation administration and maintenance)以及barefoot的int(in-band networktelemetry)等技术；另一类是间接测量，它并不检测真实业务报文，而是通过发送模拟的业务报文，来计算模拟业务报文的丢包率和时延，例如ping、nqa(network qualityanalysis)以及twamp(two way active me
4、然而，由于低轨卫星网络拓扑变化频繁，卫星载荷处理能力有限，这给低轨卫星网络测量带来了巨大的挑战。因此，需要考虑低轨卫星网络的特点，设计适用于低轨卫星星座的网络测量方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，通过天基网络控制器构造网络测量报文，经过馈电链路输入到低轨卫星网络中，网络测量报文根据策略规划依次经过待测路径，最终返回天基网络控制器。天基网络控制器通过分析计算，即可得到低轨卫星网络链路的丢包率和时延等信息，从而实现对低轨卫星星座的网络测量。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，包括以下步骤：
4、(1)将待测路径输入到天基网络控制器中；
5、(2)天基网络控制器的测量策略生成模块接收并分析待测路径信息，以当前低轨卫星网络拓扑为依据，计算测量待测路径所需构造的网络测量报文流数量，并对网络测量报文流路径进行规划，生成待测路径的测量策略，下发给测量报文发送模块，同时上报给测量结果分析模块；
6、(3)天基网络控制器的测量报文发送模块收到下发的测量策略后，构造特定格式的网络测量报文，将网络测量报文发送到低轨卫星网络中，同时将发送统计信息上报给天基网络控制器的测量结果分析模块；
7、(4)天基网络控制器的测量报文接收模块收到返回的网络测量报文后，解析相关信息并进行统计，将接收统计信息上报给测量结果分析模块；
8、(5)天基网络控制器的测量结果分析模块根据收到的测量策略、发送统计信息以及接收统计信息，计算得到待测路径的连通性、时延和丢包率。
9、进一步的，步骤(1)中的待测路径为馈电链路或星间链路。
10、进一步的，步骤(1)中的待测路径为单跳路径或任意长度连续路径。
11、进一步的，步骤(2)中，天基网络控制器的测量策略生成模块对于馈电链路生成一条测量路径，对于星间链路生成两条测量路径。
12、进一步的，步骤(3)中，测量报文发送模块构造的网络测量报文结构包含三层，从外到内依次为packet out层、sdl层和测量净荷层；packet out层包含ip、udp、协议网关地址和射频端口号字段；sdl层包含目的标签和标签栈；测量净荷层包含ip、udp、时间戳、丢包测量染色位、时延测量染色位和测量周期字段。
13、进一步的，packet out层中填充的协议网关地址与射频端口号字段用于指定测量报文上行经过的协议网关与馈电链路。
14、进一步的，sdl层中填充的目的标签与标签栈字段用于指定测量报文在低轨卫星网络中的星间转发路径以及落地协议网关。
15、进一步的，测量净荷层中的丢包测量染色位和时延测量染色位用于划分测量周期以及指示是否用于时延测量。
16、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
17、1、本专利技术提出了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，能够完成对低轨卫星星座的丢包率和时延等信息的测量。
18、2、本专利技术提出了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，测量策略生成模块、测量报文发送模块、测量报文接收模块、测量结果分析模块均只需部署在天基网络控制器，部署维护成本低。
19、3、本专利技术提出了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，能够支持对馈电链路和星间链路的测量。
20、4、本专利技术提出了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，测量报文在卫星节点转发时，不经过卫星cpu处理，能够显著降低卫星载荷的处理压力。
21、5、本专利技术提出了一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，通过源路由技术控制测量报文的经过路径，即测量报文生成模块将经过路径封装在sdl帧头的标签栈中，低轨卫星能够解析sdl帧头中的标签栈，将测量报文按照设定路径转发。
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1.一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(1)中的待测路径为馈电链路或星间链路。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(1)中的待测路径为单跳路径或任意长度连续路径。
4.根据权利要求2所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(2)中，天基网络控制器的测量策略生成模块对于馈电链路生成一条测量路径，对于星间链路生成两条测量路径。
5.根据权利要求1所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(3)中，测量报文发送模块构造的网络测量报文结构包含三层，从外到内依次为Packet Out层、SDL层和测量净荷层；Packet Out层包含IP、UDP、协议网关地址和射频端口号字段；SDL层包含目的标签和标签栈；测量净荷层包含IP、UDP、时间戳、丢包测量染色位、时延测量染色位和测量周期字段。
6.根据权利要求5所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测
7.根据权利要求5所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，SDL层中填充的目的标签与标签栈字段用于指定测量报文在低轨卫星网络中的星间转发路径以及落地协议网关。
8.根据权利要求5所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，测量净荷层中的丢包测量染色位和时延测量染色位用于划分测量周期以及指示是否用于时延测量。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(1)中的待测路径为馈电链路或星间链路。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(1)中的待测路径为单跳路径或任意长度连续路径。
4.根据权利要求2所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(2)中，天基网络控制器的测量策略生成模块对于馈电链路生成一条测量路径，对于星间链路生成两条测量路径。
5.根据权利要求1所述的一种适用于低轨卫星星座的网络测量方法，其特征在于，步骤(3)中，测量报文发送模块构造的网络测量报文结构包含三层，从外到内依次为packet out层、sdl层和测量净荷...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋钊哲，张亚生，王旭阳，何辞，董飞虎，李新桐，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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