2020年,衛(wèi)星互聯(lián)網被明確列入新型基礎設施范圍。業(yè)界認為,這標志著2020年成為我國衛(wèi)星互聯(lián)網建設元年,并預計其將成為貫穿“十四五”的重要投資陣地。
從構想到發(fā)射組網,衛(wèi)星互聯(lián)網的藍圖正一步步變?yōu)楝F實。地面網絡靠基站通信,衛(wèi)星互聯(lián)網則基于衛(wèi)星通信技術接入互聯(lián)網,就如將地面的基站搬到了太空中,每一顆衛(wèi)星就是一個移動的基站。無論身處沙漠還是海上、飛機上,都能享受到像家里一樣的上網體驗。
衛(wèi)星快速移動所導致的頻率變化、衛(wèi)星信號的動態(tài)切換等,和地面網絡不大相同。為了防止網絡中斷,從而讓用戶有良好的體驗,需要對衛(wèi)星互聯(lián)網網絡監(jiān)控及許多關鍵核心技術進行攻關。此外,為了降低地面維護成本,所有衛(wèi)星有必要通過智能化運維保障在軌自主穩(wěn)定運行。
衛(wèi)星互聯(lián)網設備綜合監(jiān)控
通過智能化的網絡監(jiān)控運維軟件,綜合管理數百顆衛(wèi)星和10余個地面站。每顆衛(wèi)星均內置空間基站、空間路由器這兩類需要監(jiān)控的主要設備,與地面站通信,地面通信站設有地基路由器、核心網等設備,會涉及多種網絡設備類型,以路由器為主,全支持SNMP,設備類型會隨著地面站的建設而擴展。
衛(wèi)星互聯(lián)網組網結構監(jiān)控
衛(wèi)星互聯(lián)網中,地面衛(wèi)星終端與空間基站連接;空間基站連接空間路由器;空間路由器連接地基路由器;核心網設備負責衛(wèi)星終端入網的認證授權。
部分衛(wèi)星可與分布全球的地面站通信,其他衛(wèi)星之間通過空間路由器的激光口連接組網。且不同時段,與地面通信的衛(wèi)星不同。
衛(wèi)星互聯(lián)網管理需求
衛(wèi)星互聯(lián)網網絡監(jiān)控管理系統(tǒng),必須支持國產化,需提供通信可視化、設備拓撲、鏈路發(fā)現、資源監(jiān)控、性能采集、日志管理、智能告警、遠程控制與設備配置能力。
數百顆衛(wèi)星和地面站大概會涉及到幾百臺設備,采用北京智和信通技術有限公司自主研發(fā)的能夠同時監(jiān)控上萬臺設備的智和網管平臺SugarNMS,可實現衛(wèi)星互聯(lián)網網絡監(jiān)控運維的所有需求。
衛(wèi)星拓撲鏈路智能發(fā)現
該需求更大的難點在于衛(wèi)星及其拓撲鏈路的自動發(fā)現。數百顆衛(wèi)星的空間路由器通過激光鏈路互聯(lián),形成空間傳輸網;10多個地面站地基路由器與空間路由器連接,數百個空間基站對全球實現無縫覆蓋,形成衛(wèi)星接入網;在這個過程中,部分衛(wèi)星可與分布全球的地面站通信,其他衛(wèi)星之間通過空間路由器的激光口連接組網。且不同時段,與地面通信的衛(wèi)星不同。
衛(wèi)星及設備開啟SNMP協(xié)議后,不需要在每個衛(wèi)星互聯(lián)網設備上安裝agent,智和網管平臺SugarNMS采用智能發(fā)現及識別技術,快速獲取了所有衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設備站點關系對象數組和鏈路信息對象數組,并能夠實時獲取衛(wèi)星狀態(tài)及鏈路;展現衛(wèi)星組網中跨層、同級的設備鏈路關系。
國產化系統(tǒng)穩(wěn)定運行
衛(wèi)星互聯(lián)網網絡監(jiān)控管理系統(tǒng),將會在國產操作系統(tǒng)上運行。智和網管平臺是國產化軟件,可穩(wěn)定運行在國產操作系統(tǒng)上,并能夠對衛(wèi)星基站、衛(wèi)星路由器、國產操作系統(tǒng)、國產服務器、國產中間件、國產數據庫等監(jiān)控管理。
精細化資源管理
智和網管平臺SugarNMS可對地面站地基路由器、核心網等設備的CPU、內存、磁盤、網口、電口、光接口等監(jiān)控管理;也可以對服務器的服務監(jiān)控,如Web服務、中間件、數據庫服務器等;也可以根據需求自主添加其他監(jiān)控對象。
性能實時查看
通過平臺可以實時查看衛(wèi)星、地面站設備的當前性能信息;可對空間路由器之間、空間路由器與地基路由器之間帶寬流量、峰值、谷值、趨勢等數據進行流量性能分析。
智能告警
衛(wèi)星有生命周期,為實現整網的服務能力,就必須保障所有衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運行。平臺可對衛(wèi)星、及地面站設備的使用壽命、連通狀態(tài)、資源狀態(tài)實時監(jiān)控,掉線、故障、壽命臨期智能告警,通過軟件平臺、郵件、微信、短信等方式多端提醒,實現告警觸達。
大數據分析可視化
平臺界面顏色可自主調整,大屏展示功能可根據監(jiān)控需求自主配置頁面,可提供衛(wèi)星互聯(lián)網綜合信息的實時監(jiān)控、設備綜合信息實時監(jiān)控、故障實時信息采集,設備拓撲、資源、鏈路性能分析,歷史告警等展示功能。
遠程控制與配置
軟件可通過圖形化的界面,為衛(wèi)星互聯(lián)網中核心網配置各種控制命令。核心網設備可對衛(wèi)星終端入網進行認證授權。用戶可以通過下發(fā)配置命令的方式實現資源獲取、連通性檢測及控制。可以預設多種組合模板,批量控制。也可手動編制設備控制命令,對設備進行控制和管理。
日志管理
平臺接收衛(wèi)星互聯(lián)網設備主動發(fā)送的消息,分析處理后,及時通知用戶,并可以通過集中的管理界面進行管理。平臺可以提供衛(wèi)星互聯(lián)網設備日志和用戶操作日志,讓設備信息和用戶操作記錄一目了然。
智和網管平臺SugarNMS采用“國產安全+監(jiān)控+分析+運維+安管+日志+開發(fā)”七合一能力,完全支持衛(wèi)星互聯(lián)網天地一體發(fā)展的設備擴展需求,助力保障衛(wèi)星互聯(lián)網的穩(wěn)定運行。
衛(wèi)星互聯(lián)網可解決海陸空天覆蓋等地域受限的問題,拓展網絡在人類生活環(huán)境空間方面的廣度和深度,進一步向空天地海一體化延伸。未來,將實現全球無縫覆蓋,形成人、事、物關聯(lián)的互聯(lián)網。