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江蘇移動(dòng)信息系統(tǒng)集成有限公司 胡海宏

本文研究衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)急信道設(shè)備主備切換技術(shù)。分析應(yīng)急模式衛(wèi)星短消息業(yè)務(wù)通信機(jī)制，設(shè)計(jì)應(yīng)急信道設(shè)備主備切換實(shí)現(xiàn)方案。用戶在前端界面一鍵觸發(fā)切換應(yīng)急信道設(shè)備，應(yīng)急微服務(wù)實(shí)現(xiàn)主備切換功能。使用終端在應(yīng)急備份信道設(shè)備工作頻點(diǎn)、波束上發(fā)送應(yīng)急短消息能夠收到短信回執(zhí)，前端界面能夠顯示應(yīng)急短消息信息，驗(yàn)證應(yīng)急信道設(shè)備主備切換成功。

衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的擴(kuò)展和延伸。應(yīng)急短消息業(yè)務(wù)主要用于緊急情況下，機(jī)動(dòng)用戶與應(yīng)急處理中心間的短消息通信。應(yīng)急短消息業(yè)務(wù)是通過(guò)主應(yīng)急信道設(shè)備傳輸至應(yīng)急微服務(wù)系統(tǒng)，當(dāng)某臺(tái)主應(yīng)急信道設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，需要使用備份的應(yīng)急信道設(shè)備替代故障的應(yīng)急信道設(shè)備工作，本文給出應(yīng)急信道設(shè)備主設(shè)備故障時(shí)切換到備應(yīng)急信道設(shè)備的方案。心，進(jìn)而在前端界面顯示。

在此衛(wèi)星通信系統(tǒng)中我們定義“通道”的概念，通道就是由轉(zhuǎn)化中頻與射頻信號(hào)的變頻器以及與其相連的相關(guān)設(shè)備組成的一條短信通路，這些設(shè)備的連接關(guān)系是由工程建設(shè)時(shí)的連線關(guān)系確定。每條通路，也就是每個(gè)波束組中配置了7個(gè)波束，應(yīng)急微服務(wù)將每個(gè)波束組中的7個(gè)波束配置到2臺(tái)應(yīng)急信道設(shè)備的7個(gè)板卡上，一個(gè)板卡配置一個(gè)波束。該配置工作是由應(yīng)急微服務(wù)程序啟動(dòng)時(shí)，讀取配置文件完成的。初始化時(shí)，主通道上的主應(yīng)急信道設(shè)備的板卡分配了波束，一塊板卡分配一個(gè)波束，處于工作狀態(tài)，備份通道上的備份應(yīng)急信道設(shè)備未分配資源，處于等待工作狀態(tài)。當(dāng)某臺(tái)主應(yīng)急信道設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，需要切換主信道設(shè)備波束資源給備份信道設(shè)備，使備份應(yīng)急信道設(shè)備分配到波束資源，能夠替代主應(yīng)急信道設(shè)備工作。

1 應(yīng)急模式衛(wèi)星通信短信業(yè)務(wù)通信機(jī)制

2 應(yīng)急信道設(shè)備主備切換實(shí)現(xiàn)方案

由圖1可見，終端在S頻段發(fā)出短信，衛(wèi)星上的S天線接收到短信，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星的SC轉(zhuǎn)發(fā)器將S頻段轉(zhuǎn)化為C頻段，并由衛(wèi)星C頻段天線發(fā)出來(lái)，地面C頻段天線接收到終端短信，轉(zhuǎn)發(fā)給低噪放、光端機(jī)、C分路器等設(shè)備后，轉(zhuǎn)發(fā)給了變頻器，變頻器將C頻段射頻信號(hào)轉(zhuǎn)為中頻信道轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)急信道設(shè)備。應(yīng)急信道設(shè)備將短信以UDP報(bào)文形式轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)急微服務(wù)，應(yīng)急微服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)給短消息中

圖1 應(yīng)急模式短信業(yè)務(wù)通信機(jī)制圖

應(yīng)急模式的信道設(shè)備主備切換，是在前端界面進(jìn)行一鍵配置的，選中某一臺(tái)可用于備份的應(yīng)急信道設(shè)備，然后選擇需要替換哪一臺(tái)故障的主應(yīng)急信道設(shè)備。主備切換時(shí)應(yīng)急微服務(wù)把故障主設(shè)備的參數(shù)拷貝到選擇的備份信道設(shè)備，然后通知變頻器微服務(wù)，請(qǐng)求把選擇的備份應(yīng)急信道連接的備份通路切換到故障主應(yīng)急信道設(shè)備所在的通路上。具體流程如圖2所示。

圖2 應(yīng)急信道設(shè)備主備切換設(shè)計(jì)圖

（1）應(yīng)急微服務(wù)收到前端界面的主備切換信息，首先，判斷主信道設(shè)備號(hào)和備信道設(shè)備號(hào)是否在合理范圍，如果有一個(gè)信道設(shè)備號(hào)不在合理范圍，則返回界面參數(shù)非法。

（2）應(yīng)急微服務(wù)判斷與備份信道設(shè)備同一通道的另一個(gè)信道設(shè)備是否被使用，如果被使用，要求同一通道的兩個(gè)備份信道設(shè)備切換到同一通道的兩個(gè)主信道設(shè)備。如果該條件不滿足，則返回界面參數(shù)非法。

（3）如果滿足條件，則可以切換，把故障主設(shè)備的參數(shù)拷貝到備份信道設(shè)備，并保存到備份設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)表。然后向備份應(yīng)急設(shè)備發(fā)送參數(shù)設(shè)置命令，設(shè)置備份應(yīng)急信道設(shè)備的工作參數(shù)，使備份應(yīng)急信道設(shè)備開始工作。

（4）信道連接的備份通路切換到故障應(yīng)急信道設(shè)備所在的通路上，使備份變頻器開始工作。

（5）應(yīng)急微服務(wù)主備切換成功，向前端界面返回OK。

3 主備切換結(jié)果分析

用戶登錄前端系統(tǒng)界面，選擇應(yīng)急微服務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)急備份信道設(shè)備，右鍵選擇主備切換，輸入被切換的信道設(shè)備ID，點(diǎn)擊“確定”，應(yīng)急站控微服務(wù)將主信道設(shè)備參數(shù)信息設(shè)置給備份信道設(shè)備，通過(guò)與信道設(shè)備的參數(shù)設(shè)置接口將參數(shù)設(shè)置命令發(fā)送給備份信道設(shè)備，備份信道設(shè)備收到參數(shù)設(shè)置命令后設(shè)置自身參數(shù)并工作在該參數(shù)下，之后應(yīng)急微服務(wù)通知變頻器微服務(wù)設(shè)置備份變頻器的通道參數(shù)。最后，用戶使用終端在備份應(yīng)急信道設(shè)備所在的波束頻點(diǎn)上發(fā)送應(yīng)急短消息，確認(rèn)終端能夠收到回執(zhí)，應(yīng)急微服務(wù)、應(yīng)急處理中心能夠收到應(yīng)急短消息，用戶在前端界面能夠看到終端短信顯示。至此，應(yīng)急短信業(yè)務(wù)通信成功，衛(wèi)星通信應(yīng)急模式的應(yīng)急信道設(shè)備主備切換成功，保證了備份應(yīng)急信道設(shè)備成功工作，應(yīng)急短信業(yè)務(wù)在備份信道設(shè)備成功運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)：衛(wèi)星通信應(yīng)急信道設(shè)備主備切換的研究，實(shí)現(xiàn)了在前端界面一鍵切換主備應(yīng)急信道設(shè)備的自動(dòng)化處理技術(shù)，為系統(tǒng)智能化運(yùn)行提供了可靠的實(shí)踐保障，降低了操作人員的維護(hù)難度，提升了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。衛(wèi)星通信應(yīng)急模式主備信道設(shè)備一鍵切換全程自動(dòng)化、流程規(guī)范化、過(guò)程可追溯、業(yè)務(wù)不中斷。