一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法及系统，涉及卫星通信的技术领域，旨在解决现有技术中，卫星通信网络人工运维效率低且缺乏实时性，难以保障通信系统的长时间正常工作的问题。其技术方案要点是包括以下步骤：对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试；实时记录所述主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点设备或服务器的网络状态判断分析；根据网络状态判断结果自动进行网络维护。本发明专利技术提高了节点设备及服务器运行的可靠度，同时有效解决了卫星通信系统长时间运行导致的网络质量的效率低下问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法及系统
本专利技术涉及卫星通信的
，尤其是涉及一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法及系统。
技术介绍
我国属于自然灾害多发国家，加之国土面积大以及灾害发生不确定性，相关单位和人员参加抢险救灾行动在时间和空间上都具有很大的随机性，卫星通信由于不受地域限制，不受地面网运营商基站限制，通信质量不受地震等严重自然灾害影响，成为重要的应急通信方式。当面对重大灾情时，为应对高频次、随机性的通讯需求，指挥中心的通信可靠性成为一场重大灾情救援指挥的短板。目前市面上基于卫星通信的网络，大多都需要中央站维护人员的日常运维检查，无法做到实时监控，无法应对突发性设备故障或服务器异常情况，无法保证整个通讯网络时刻处于正常工作状态以应对突发的集中式通讯指挥需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法及系统，极大地提高了节点设备及服务器运行的可靠度，同时有效解决了卫星通信系统长时间运行导致的网络质量的效率低下问题。本专利技术的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，包括以下步骤：对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试；实时记录所述主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点设备或服务器的网络状态判断分析；根据网络状态判断结果自动进行网络维护。本专利技术进一步设置为：所述对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试，包括以下步骤：通过UDP协议以广播或组播的方式向卫星通信系统内节点设备或服务器发送探测消息帧；接收节点设备或服务器响应于所述探测消息帧发出的应答消息帧并解析，完成节点设备或服务器的主动发现动作。本专利技术进一步设置为：所述实时记录主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点的网络状态判断分析，包括以下步骤：将发送所述探测消息帧的时间记为，将接收节点设备或服务器响应于所述探测消息帧发出的应答消息帧的时间记为，计算此次报文应答响应时间为；重复m次发送探测消息帧和接收应答消息帧，分别计算所述报文应答相应时间，组成包含有m个实值变量的响应时间序列；根据所述响应时间序列与理想时间序列计算相似性函数，对于给定阈值，当成立时，判定当前卫星通信系统工作状态正常，否则判定为工作状态异常；其中，所述理想时间序列表示卫星通信系统在初始状态重复m次发送探测消息帧和接收应答消息帧并分别计算报文应答响应时间所得的时间序列，。本专利技术进一步设置为：所述相似性函数的计算过程如下：由和构建一个的相似度差值矩阵，所述相似度差值矩阵第元素为和两个时间点之间的差值，其中i、j均为整数计数值；在所述相似度差值矩阵中，建立差值递增数列，其中k和p均为小于或等于m的整数计数值，则有，且满足；计算所述等差递增数列S的数列均值E，计算公式如下：所述相似度差值矩阵可建立多个差值递增数列S，各个所述等差递增数列S的数列均值组成均值数列，所述相似性函数表示为取均值数列中的最小值，即：越小，表示和的相似度越大。本专利技术进一步设置为：所述根据网络状态判断结果自动进行网络维护，包括以下步骤：向节点设备或服务器发送自动内存整理命令；更新对节点设备或服务器进行网络状态判断分析；网络状态判断结果显示工作不正常则发送自动重启命令；重启结束后再次进行节点设备或服务器的网络状态判断分析；网络状态判断结果显示工作不正常则发出异常警报，同时更换备份设备或服务器。本专利技术的上述专利技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测系统，包括与卫星通信系统中若干个节点设备或服务器通信的IP应答服务器，所述IP应答服务器包括有：报文测试模块，用于对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试；状态监测模块，用于实时记录主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点设备或服务器的网络状态判断分析；网络维护模块，用于重启或者启用备份节点设备或服务器。本专利技术进一步设置为：所述报文测试模块通过UDP协议以广播或组播的方式向卫星通信系统内节点设备或服务器发送探测消息帧；所述报文测试模块接收节点设备或服务器响应于所述探测消息帧发出的应答消息帧并解析，完成节点设备或服务器的主动发现动作。本专利技术进一步设置为：所述状态监测模块将发送所述探测消息帧的时间记为，将接收节点设备或服务器响应于所述探测消息帧发出的应答消息帧的时间记为，计算此次报文应答响应时间为；分别计算重复m次发送探测消息帧和接收应答消息帧对应的报文应答相应时间，组成包含有m个实值变量的响应时间序列；根据响应时间序列与理想时间序列计算相似性函数，对于给定阈值，当成立时，判定当前卫星通信系统工作状态正常，否则判定为工作状态异常；其中，所述理想时间序列表示卫星通信系统在初始状态重复m次发送探测消息帧和接收应答消息帧并分别计算报文应答响应时间所得的时间序列，。综上所述，本专利技术的有益技术效果为：本专利技术公开了一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法及系统，通过对全站节点设备及服务器进行主动发现与监测，并根据监测情况，自动完成对节点设备或服务器的维护。本专利技术能够实现节点设备及服务器的状态实时监控，并且自动进行故障监测与切换，极大地提高了节点设备及服务器运行的可靠度，同时有效解决了系统长期运行数据通信效率低下问题。附图说明图1是本专利技术实施例一的整体流程图；图2是本专利技术实施例二的整体结构框图。具体实施方式实施例一参照图1，本专利技术公开了一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，包括以下步骤：S1、对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试；S2、实时记录主动IP报文应答测试结果，基于测试结果进行节点设备或服务器的网络状态判断分析。S3、根据网络状态判断结果自动进行网络维护。其中，步骤S1具体包括以下步骤：S11、通过UDP协议以广播或组播的方式通过窄带控制信道向卫星通信系统内各个节点设备或服务器发送探测消息帧；S12、接收节点设备或服务器响应于探测消息帧发出的应答消息帧并解析，完成节点设备或服务器的主动发现动作。步骤S2具体包括以下步骤：S21、将步骤S12中获得的发送探测消息帧的时间记为，将接收节点设备或服务器响应于探测消息帧发出的应答消息帧的时间记为，计算此次报文应答响应时间为；S22、重复m次步骤S1和步骤S21，组成包含有m个实值变量的响应时间序列；S23、根据响应时间序列与理想时间序列计算相似性函数，对于给定阈值，当成立时，判定当前卫星通信系统工作状态正常，否则判定为工作状态异常。理想时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试；/n实时记录所述主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点设备或服务器的网络状态判断分析；/n根据网络状态判断结果自动进行网络维护。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试；
实时记录所述主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点设备或服务器的网络状态判断分析；
根据网络状态判断结果自动进行网络维护。


2.根据权利要求1所述的一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，其特征在于，所述对卫星通信系统的各个节点设备或服务器进行主动IP报文应答测试，包括以下步骤：
通过UDP协议以广播或组播的方式向卫星通信系统内节点设备或服务器发送探测消息帧；
接收节点设备或服务器响应于所述探测消息帧发出的应答消息帧并解析，完成节点设备或服务器的主动发现动作。


3.根据权利要求2所述的一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，其特征在于，所述实时记录主动IP报文应答测试结果，基于所述测试结果进行节点的网络状态判断分析，包括以下步骤：
将发送所述探测消息帧的时间记为，将接收节点设备或服务器响应于所述探测消息帧发出的应答消息帧的时间记为，计算此次报文应答响应时间为；
重复m次发送探测消息帧和接收应答消息帧，分别计算所述报文应答相应时间，组成包含有m个实值变量的响应时间序列；
根据所述响应时间序列与理想时间序列计算相似性函数，对于给定阈值，当成立时，判定当前卫星通信系统工作状态正常，否则判定为工作状态异常；其中，所述理想时间序列表示卫星通信系统在初始状态重复m次发送探测消息帧和接收应答消息帧并分别计算报文应答响应时间所得的时间序列，。


4.根据权利要求3所述的一种基于IP应答的卫星通信系统运行状态监测方法，其特征在于，所述相似性函数的计算过程如下：
由和构建一个的相似度差值矩阵，所述相似度差值矩阵第元素为和两个时间点之间的差值，其中i、j均为整数计数值；
在所述相似度差值矩阵中，建立差值递增数列，其中k和p均为小于或等于m的整数计数值，则有，且满足；
计算所述等差递增数列S的数列均值E，计算公式如下：



所述相似度差值矩阵可建立多个差值递增数列S，各个所述等差递增数列S的数列均值组成均值数列，所述相似性函数表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江华，齐东元，史焱，
申请(专利权)人：凯睿星通信息科技南京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32