卫星网络管理

1、卫星网络管理 通信网 通信网的类型划分可以有多种方式。 按通信网的业务内容划分，有电话网（话音网）、数据网、广播和电视网以及综合业务网等等。今天我们讲一下其中的数据数据网网和话音网话音网及其网络管理知识。 内内 容容卫星数据数据通信网VSAT网网络管理国产数据VSAT网的网络管理卫星话音话音通信网话音VSAT网的网络管理 卫星数据通信网卫星数据通信网是卫星通信与计算机通信的结合，通过卫星传输，它能够方便地实现远程计算机通信，特别是那些用陆地传输手段难以满足长途数据通信要求的国家和地区。所谓数据通信是相对于话音通信而言的，这里数据与话音对应。数据（离散信号）和话音（连续信号）是一种业务分类，反映

2、信源信号的特性。卫星数据通信网与计算机网络是密切相关的:一方面，卫星通信网可作为计算机网络的传输信道或通信子网；另一方面，卫星数据通信网连接的地面设备主要是计算机或局域网。H：主计算机：主计算机T：终端：终端 卫星数据通信网的体系结构 VSAT网VSATVSAT基本概念：基本概念： VSAT是英文“Very Small Aperture Terminal”的缩写，直译是“甚小口径终端”，意译为卫星地球站，或者简称为小站。一 般说来，VSAT小站有如下特点：使用较小尺寸的天线，天线直径通常在0.3m至3m左右。设备简单，紧凑，价格较低。安装容易，操作简单，维护方便。VSATVSAT网分类网分类：

3、 VSAT网根据业务性质可分为数据通信网、语音通信网和电视卫星通信网三大类。 VSAT网在国外、国内的应用都很广泛，主要是为商业、金融、教育、交通、能源、政府等部门提供专用通信网服务。 VSAT数据网的组成VSAT数据网的基本组成：一个主站（或称为中心站);若干个小站（VSAT站，有时也称为远端站）；卫星转发器。1.1.主站主站 也叫中心站或中央站，是VSAT网的心脏。在以数据业务为主的VSAT卫星通信网中，主站既是业务中心也是控制中心。主站通常与主计算机放在一起活通过其他（地面或卫星）线路与主计算机连接，作为业务中心。同时在主站内要有一个网络控制中心负责对全网进行监测、管理、控制和维护。网控

4、中心有时也称为网络管理系统或网管中心。在VSAT系统中，网管系统直接关系到网络的性能。 VSAT数据网的组成2.VSAT2.VSAT小站小站 VSAT小站由小径天线，室外单元（ODU）和室内单元（IDU）组成。室外单元包括固态功放、低噪音放大器（LNA），上变频器和下变频器。为减少信号的损失，VSAT小站将这几个部分直接安装在小天线的支架上。室内单元主要包括调制解调器、前向纠错编译码、基带处理接口。3.3.卫星转发器卫星转发器目前已建的VSAT网基本采用工作于C或Ku频段、采用透明转发器的同步通信卫星。 VSAT网的网络拓扑结构VSAT网的网络结构可分为星状网，网状网和混合网。星状网：在数据V

5、SAT卫星通信网中，小站和主站通过卫星转发器构成星状网，主站是VSAT网的中心节点。星状网充分体现了VSAT系统的特点，即小站要尽可能小。其中主站的EIRP高，G/T大，故所有小站均可同主站直接胡同。由于小站天线口径小、发射EIRP低，接受G/T 小，而此若两个小站要进行数据通信，必须经由主站转发。例如小站A向小站B发送数据，传输路径为：小站A-卫星-主站-卫星-小站B（需要两次上卫星，即所谓“双跳”） VSAT网的网络拓扑结构网状网：国内任何站都可以与其他站直接通信而不需要中心站转发。但要想使两个VSAT小站能直接通信，其天线必须足够大，或者卫星转发器具有较高的G/T值和EIRP值，或采用更

6、先进的技术。 VSAT网的网络拓扑结构混合网：采用混合网结构的VSAT网最适合点到点或点到多点直接进行综合业务传输的应用环境。在进行点到点间传输或实时性业务传输时采用网状结构，而进行点到多点间传输或数据传输时采用形状结构。VSAT的组网：一个VSAT网实际上包括业务子网和控制子网（管理子网），业务子网负责交换、传输数据或话音业务；控制子网负责对业务子网的管理和控制。目前，典型VSAT网的控制子网都是星状网，而业务子网的组网则视业务的要求而定，就现在实际运行系统而言，通常数据网为星状网而话音网为网状网。 VSAT网的网络拓扑结构VSAT的组网：在星状网中，业务子网和控制子网具有相同的形状结构。主

7、站（中心站）即使业务中心，也是网络管理中心，这是由星状网主站的特殊地位决定的。星状网的业务信道和控制信道是一致的，业务信道和控制信道通常使用同一外向信道或内向信道。在网状网中，网控中心可以在任何一个站，但是通常还是 设在较大的站，网控中心所在的站成为中心站。业务子网是网状网，各站之间的业务信道可以是固定预分配的，也可以是按需分配的。控制子网以中心站位中心构成星状网，由独立的控制信道组成。 网络管理概述n网络管理的基本目的是对网络资源的管理。 其主要目的是：对网络的性能、品质进行检测和控制，包括运行、处理（管理）、维护和供给功能。n网络管理内容：包括对组成网络的各组成部分（包括软件和硬件）的性能

8、监测、业务监测、故障处理、拥塞控制（路由和业务调度）、网络配置和账务管理等。网络管理系统的基本组成两种网络管理标准中关于基本组成的描述：l OSI网管系统的基本组成：（1）管理模块（管理者或管理中心）；（2）代理（3）管理信息库MIB管理模块相当于网管中心或说设在网管中心。管理模块通过代理对网络资源管理，被管理的网络资源（可以包括设备或硬件、软件及各种参数或数据）成为被管对象或管理对象。管理信息库通常设在网管中心，它用于提供网络资源的有关信息，这些信息由管理中心和代理共享。l 电信管理网络TMN的基本组成：（1）网管中心，其作用与OSI网络的管理模块相当。（2）前端单元，设在网络元素中的监控设

9、备，其作用相当于OSI网管中的代理。（3）数据通信网，用于传输管理、控制信息。 网络管理系统的结构通信网的网管系统可以是：（1）分布式管理系统 ，其特点是各地球站的地位相同，具有相同的网管、网控能力。在VSAT网方案中，也有所谓中心的VSAT系统。（2）集中管理系统，目前实用的VSAT网基本上都采用这种集中网控（网管）系统。对于卫星通信网来说，采用集中网控可以大大降低小站的投资，符合VSAT的设计思想。（3）分级管理系统，对于卫星通信网，有可能需要建立综合网管系统。例如需要对若干不同的卫星通信网（例如干线网、支线网、话音网、数据网等在结构和业务上不同的网）进行综合网络管理时，就可能需要采用二级

10、网络管理系统。 数据VSAT网的网管组成数据数据VSATVSAT网的网管组成模型网的网管组成模型 在OSI网络管理标准中定义的网管系统基本结构包括：管理模块（manager管理者或管理中心）、代理（agent）和管理信息库（MIB）。按照OSI网管模型，数据VSAT网的网管系统是针对通信子网进行的，其框架模型可简化为以下图：国产数据VSAT网的网络管理功能 国产VSAT网的网管系统主要功能是获得网络中各设备单元的实时运行参数和运行状态，并根据需要调整设备运行参数及运行状态，同时记录设备运行状态变化、故障情况及流量数据供统计分析，从而实现对全网设备的监控和管理。网络管理/控制的主要工作有以下几方

11、面：（1）功率和频率控制；（2）同步控制；（3）入网管理；（4）地址管理；（5）安全管理。功率和频率控制功率和频率控制 功率和频率控制指网控中心对全网各地球站的功率和频率控制，它监测中心站的发送信号，由中心站自发自收以调整发送功率和载波频率，使各个用户小站能正确接受中心信号接受功率和频率。网控中心定时周期地从中心地球站的解调器上读出对应用户小站信号接受功率和频率，判断是否在允许范围内，并决定是否需要进行步进调整，并把需要步进调整的命令通过网管命令分组通知相应的用户小站进行功率和频率控制。国产数据VSAT网的网络管理功能同步控制同步控制 同步控制是指对全网各用户VSAT站内向信道链路的同步控制。

12、由于全网采用统一的扩频地址码码钟，它由中心地球站提供，即外向信道信号码钟。各VSAT小站内向信道信号的码钟，就是它接受中心站外向信道信号的时钟，所以中心站接受的内向信道信号的码时钟与中心站本地的码时钟应该是完全同步的。但是由于外向信道信号和内向信道信号在地球站和通信卫星之间往返传播，传播路径与多普勒效应会引起时钟频偏差，即中心站接受用户地球站内向信道信号时钟与本地中心地球站码时钟会有频率偏差。为了保证时钟处于同步状态，必需周期地启动用户地球站内向信道信号，使环路重新锁定，中心站接受的内向信道信号与接收机码时钟重新进入同步状态。 链路层内向信道同步控制是周期地由中心地球站启动VSAT站的内向信道

13、信号，使中心站接收机参考码时钟与它接受的内向信道信号保持同步状态。定期启动VSAT 站内向信道信号的间隔取决于多普勒频移和通信卫星的状态。国产VSAT网的网络管理功能入网管理入网管理 入网管理是指对VSAT小站发送数据的管理，即内向信道链路的入网管理，入网管理师通过外向信道链路的广播，通知所有的小站是否允许发送内向信道信号入网，其管理内容有以下三方面：（1）禁止优先级低的小站访问中心站发送内向信道信号；（2）广播已经处于忙状态的内向信道链路，禁止其他小站访问；（3）终止内向信道信号的链路，保证网络正常工作。地址网管地址网管 每个小站有一个唯一的地址，以接收中心站通过外向信道链路广播传输的信息，

14、它也使用这个地址码通过内向信道向中心地球站发送数据分组，这个地址是在小站入网时，由中心站的网管系统分配的。安全管理安全管理小站入网的过程是用户进程和相应主机及分组交换设备进程建立连接的过程。网管系统对连接的建立实施入网管理， 只有键入正确的名称和口令之后才能入网，入网后的权限决定用户远端进程是否能进行相应的网络操作，用户进程不能从事为授权的操作，用户要求修改权限，必须由中心地球站操作人员修改相应用户进程的权限。网管系统保存各个用户进程权限的记录和用户进程入网使用这些权限的记录。国产VSAT网的网络管理用户进程的权限类别包括：（1）文件系统建立、读、写、修改文件属性；（2）网络数据库中访问、修改

15、、读、写、建立数据库记录的属性；（3）使用主机资源的权限；（4）使用网络内部电子邮箱的权限。网络人员根据用户进程的属性，分配用户进程的权限。账务管理账务管理无论是按需分配方式入网的小站进程，还是随机入网方式的小站进程，它们使用卫星通信网的资源或中心站主机资源，都会被分别统计和记录。对于卫星通信网通信资源的使用，网管系统记录按需分配的用户小站进程使用相应内向信道通道的时间，以记录随进入网的用户小站进程使用内向信道和外向信道链路传输数据字节数，定时给出统计账单。对于主机资源的使用，网管系统记录用户小站继承使用主机CPU数据库、电子信箱和文件系统的情形，定时给出统计账单。话音话音VSAT网网概述：

16、20世纪80年代开始，随着VSAT网络技术的发展，话音VSAT网页得到了群徐的发展，特别是在一些地面通信网尚不发达或面积料口、地形复杂的国家地区。话音话音VSAT网的组网：网的组网：对于使用同步卫星转发器的话音VSAT网来说，用户的要求通常是希望网内任意两个VSAT小站能够直接通话而不是经过主站转发，这个要求决定了话音VSAT网应该是网状网。所以话音VSAT网的组网特点是业务子网为网状网，而控制子网为星状网。目前的话音VSAT网基本上是采用集中控制的网控系统（P144），网控中心所在的站通常称为中心站或中央站，中心站可以不配置业务信道，仅负责网络的管理与控制。话音VSAT网的网管组成由于话音V

17、SAT网是以话音业务为主，所以参考TMN模型表示其网管模型比较合适。话音卫星通信网的网管（网控）系统的基本组成包括：（1）网管中心/网控中心，网管中心相当于管理模块，网控中心则指承担交换功能的模块。（2）控制单元，相当于代理或前端单元。（3）管理信息库，设在网控中心。（4）传输信道，也可称为控制信道。在卫星王忠，传输信道占用一定的信道资源，用于传输管理、控制信息。传输信道把网控中心（管理模块）和各站控制单元（代理）连接起来，构成一个控制子网，有时也成为数据通信网。与VSAT网不同的是，数据VSAT网的控制子网不一定需要独立的信道资源，往往与业务信道复用，而话音VSAT网需要独立的（固定分配的）

18、信道资源建立管理、控制信息的专用传输信道。 话音VSAT网的网管功能参考有关网络管理基本功能规定，对话音网的网管功能要求如下：（1）配置管理，包括组网、网络拓扑、数据库、用户、网络及设备、网关等管理工作。在网管功能中，配置管理是最基本的网管功能。（2）故障管理，包括告警、故障隔离和定位、测试和诊断等工作。（3）性能管理，包括监视网络（设备）的性能和状态、服务质量、分析、处理和统计、性能评估和预测等工作。（4）安全管理，主要包括两个方面，一方面是各项操作的合法性管理，另一方面是信息的安全、保密管理。（5）账务/业务管理，在话音网网管功能中，账务管理的基本工作是建立尽可能详尽的通信记录。用户通信情况的记录和统计，必要时建立收费信息。（6）运行管理，对于话音VSAT网（或