|2.6 运维管控|
2.6.1 概念
运维管控系统是天地一体化信息网络的管理控制中枢,贯穿网络传输、网络服务和领域应用等多个功能域,涉及整个天地一体化信息网络的管理、控制、运营、维护等诸多方面。其管理控制对象包括实体和资源两大类。实体涉及高、低轨卫星星座及星上载荷、地面站(包括测控站和信关站)及站内设备、通信网络设备,以及陆、海、空、天各类用户终端等;资源包括带宽、频率、功率、波束、计算、存储等物理资源和地址、号码、标识等逻辑资源。
运维管控系统担负天地一体化信息网络的星地协同管控、资源统筹规划、网络综合管理和系统高效运营职能。针对天地一体化信息网络中多卫星资源、多业务类型、多通信网络的复杂应用环境,实施网络资源的统一管理、合理分配和协调使用,集成卫星测控和业务管理功能,对整个网络的运行状态、资源使用情况、干扰威胁状况进行全方位的实时监测与控制,为系统资源调度、工作模式切换等提供决策依据,提高网络运行管理与决策的科学化、自动化、智能化水平。
2.6.2 功能
运维管控系统的主要功能包括卫星管理、地面设备管理、网络管理、业务管理、资源管理、运营管理和系统综合管理等功能。
(1)卫星管理功能
实现对卫星平台和载荷的在轨长期管理,包括卫星入退网管理、卫星状态监视、遥测遥控、轨道确定、星座构型与轨位保持、卫星健康管理和应急处理。
(2)地面设备管理功能
主要是以分级分类的方式,完成对地面站及其设备的远程统一管理,包括地面站的入退网管理、设备远程控制与标校、设备状态监视和健康状态管理等。
(3)网络管理功能
包括网络的动态拓扑规划;星间、星地、地面等多种链路的管理控制;天基和地基路由交换的统一规划和管理;网络设备的工作参数设置、采集、校验和优化调整;网络故障的检测、告警、隔离、诊断与恢复;网络性能参数的收集、分析和性能评估等。
(4)业务管理功能
针对移动通信、宽带接入、数据中继、天基管控、导航增强、天基物联等多种业务,按需进行卫星资源和地基设备资源的配置;对终端运行状态和业务运行状态进行监视,对异常业务情况进行告警和处置。
(5)资源管理功能
针对各类用户和任务的服务保障需求,统筹规划天基和地基网络资源,进行资源分配调度。实时监视资源使用情况,进行资源的运行评估与优化。
(6)运营管理功能
面向客户需求提供业务在线受理、开通、管理,服务计费,质量反馈等功能;面向运营服务人员提供业务清单管理、需求管理、服务质量管理等管理功能。
(7)系统综合管理功能
实现天地资源、任务运行、业务运营、数据资源的全景态势生成和综合显示;提供全网任务统一协调、指挥和操作平台;对系统中各类数据进行统一管理;对网络运行效率、服务质量和运营效能进行评估。
2.6.3 组成
天地一体化信息网络运维管控系统由运维管控中心、管控网络(依托星间链路、星地链路和地面站网通信链路组成)和管控代理共同构建,形成统一管控平面,实现对卫星测控、网络管理、设备监控等管控数据的统一采集、分发和路由传输,完成对卫星网络、地面站网和应用服务的管理控制。
(1)运维管控中心
运维管控中心集中实现对天地一体化信息网络的管理、控制、运营和保障。如图2-40所示,可分为卫星测控、设备运维、业务管理、资源管理、综合管理、网络管理、运营服务和运行支撑等分系统。
图2-40 运维管控中心组成结构示意图
卫星测控分系统对天基节点进行监视和控制,完成星座的构型保持、单颗卫星运行监视与控制、卫星轨道控制计算、卫星健康管理以及卫星在轨测试等任务。该分系统实时接收、解析和处理卫星遥测信息,监视卫星平台/载荷运行状态;根据业务需求和测控任务,生成卫星平台/载荷遥控指令,完成指令/数据上注,实施卫星控制;基于轨道测量信息,完成卫星轨道、姿态的确定;根据星座保持策略,计算各类控制参数,完成卫星星座构型的保持;支持卫星在轨测试。
设备运维分系统对各地面站的设备运行进行监视和控制,具体包括远程监视各地面站的设备运行状态;根据任务要求,生成各地面站设备配置,并实施设备控制及参数配置;对设备故障进行诊断分析,实现设备健康管理;按需对设备进行标校、测试等日常维护。
业务管理分系统对各类业务网络的运行状态进行监视和控制,具体包括:配置管理用户终端并实时监视其运行状态;配置与业务相关的网络参数、卫星参数、地面站设备参数;对业务运行状态和业务运行的资源占用情况进行监视、统计与分析。
资源管理分系统围绕网络任务的高效实施和服务质量保障,统筹用户需求,针对移动通信、宽带接入、数据中继、天基管控等业务,统一规划调度资源,实现资源的按需分配和即时回收,提高资源利用率,保障网络高效运行。
综合管理分系统面向整个网络实现全局管理,通过图形化界面实时显示系统综合态势;根据当前运行状态进行仿真推演;统一进行各项任务的跟踪与管理;对系统运行状态进行评估。
网络管理分系统支持各类网络、节点、用户的参数配置管理,支持网络运行参数、地面站组网参数、卫星资源参数以及用户参数的配置管理,并分发给相应节点执行。支持网络运行状态监视,汇聚各个通信网络的运行状态数据。
运营服务分系统实现对客户及业务运营情况的管理,响应客户的业务办理请求,核算客户对网络业务的用量和费用,为天地一体化信息网络提供运营分析和建议。运营服务分系统包含客户管理、业务办理、计费管理、服务管理、运营分析等功能。
运行支撑分系统提供中心系统运行所需的软件运行状态监视、数据存储与转换、安全防护等基础功能。
(2)管控网络
管控网络包括测控网和业务控制网两部分。测控网由多个测控站互联组成,利用星地测控链路,完成卫星遥控指令及注入数据上注、卫星遥测信息接收以及卫星轨道参数测量等工作;业务控制网由星地馈电链路、星间链路以及地面站网通信链路组成,连接天基、地基网络节点,形成管控信息传输通道,用于传输测控数据、网络配置和网络状态等管控信息。管控网络组成结构如图2-41所示。
图2-41 管控网络组成结构示意图
(3)管控代理
管控代理部署在星上和地面站设备上,是运维管控中心依托管控网络进行扁平化、网络化管控的承载实体,与运维管控中心一起实现星地协同管控。管控代理接受运维管控中心的任务要求及远程控制命令,对星上载荷和地面站设备状态进行查询和参数配置管理,采集分发星上载荷和地面站设备运行状态信息。