基于SNMP的卫星通信网控及信道管理系统的设计与实现

论文摘要

由于近年来卫星通信在我国的抗震救灾、远洋护航通信等领域所凸显出来的重要作用,我国已经认识到大力发展卫星通信在我国的重要性。然而就现在我国的卫星通信设备来讲,大部分地面设备仍依赖外国进口或合作研发。处于国家安全考虑,拥有自主知识产权的卫星地面设备终端意义重大。本文所叙述的卫星通信系统就是在这样的条件下应运而生的。卫星通信地面系统包括卫星通信中心站和其他各类移动站。中心站由网管服务器、网控服务器、卫星信道单元和射频四个部分组成,负责全系统的运行管理。然而由于该系统使用的卫星信道单元并不支持系统所要求的SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)管理。因此项目主要目的是在不支持SNMP的硬件平台上构造一个SNMP Agent,从而实现了卫星通信网络的监控管理。信道管理则是利用自适应的多种信道分配策略与干扰检测、功率检测等功能相结合,以提高系统抗干扰能力,实现负载均衡为目的来管理卫星链路频道资源。通过信道管理可以在保障正常通信的前提下,优化信道链路质量,减少干扰以及发射功率并实现卫星信道资源均衡。本项目是在对国内外卫星网控网管系统进行了分析和研究后,并根据客户的实际需要提出的,本文结合策略模式、适配器模式等设计模式设计了灵活易用的基于SNMP协议的卫星通信地面中心站网控网管系统,并应用了成熟的XML(eXtensible Markup Language,可扩展标记语言)存储技术、基于Agent的统一管理技术和控制接口技术等技术方法,完成了具有故障上报、运行控制、信道配置、接口管理等功能的功能模块,实现了对卫星信道单元控制和管理。同时,本文对卫星信道分配策略进行了分析与研究,针对不同的实际通信需求,实现了四种信道分配策略,使其可以更加合理地配置和动态地调整卫星链路频道的资源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题的背景
• 1.3 与课题相关的国内外研究综述
• 1.3.1 国内外卫星通信系统发展现状
• 1.3.2 卫星网管网控系统的现状
• 1.3.3 网管网控技术的发展现状
• 1.3.4 信道分配的发展现状
• 1.4 本论文主要工作内容
• 第2章 卫星网控及信道管理系统需求分析
• 2.1 SCPC-DAMA 卫星通信系统项目介绍
• 2.2 卫星网控系统需求描述
• 2.2.1 功能性需求
• 2.2.2 非功能性需求
• 2.3 信道管理的需求描述
• 2.4 本章小结
• 第3章 卫星网控及信道管理系统设计
• 3.1 系统总体设计
• 3.1.1 系统体系结构设计
• 3.1.2 系统的整体工作
• 3.2 基于Agent 的统一管理设计
• 3.3 多种系统交互方式设计
• 3.4 管理信息库的设计
• 3.4.1 数据类型定义
• 3.4.2 中心站MIB 定义
• 3.5 接口协议的设计
• 3.5.1 网络控制系统与TDM 中心控制板间的协议
• 3.5.2 CPU 与DSP 通信接口协议
• 3.5.3 控制命令详细设计
• 3.6 信道管理数据库的设计
• 3.7 关键技术与难点
• 3.7.1 改进轮询方式
• 3.7.2 设计模式
• 3.7.3 采用XML 存储控制信息
• 3.8 本章小结
• 第4章 卫星网控及信道管理系统的实现
• 4.1 SNMP Agent 的实现
• 4.2 信道分配模块的实现
• 4.2.1 顺序分配策略
• 4.2.2 固定分配策略
• 4.2.3 基于资源均衡的分配策略
• 4.2.4 基于最小干扰的分配策略
• 4.3 本章小结
• 第5章 卫星网控及信道管理系统的测试
• 5.1 测试环境
• 5.2 测试方法
• 5.3 功能测试
• 5.3.1 卫星网控的功能测试
• 5.3.2 本机工作状态控制命令的功能测试
• 5.3.3 XML 存储的功能测试
• 5.3.4 信道分配实现的最终效果
• 5.4 非功能性测试
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历