[发明专利]卫星网络渐进式部署的地面仿真方法、系统、设备及介质

说明书

本发明提供一种卫星网络渐进式部署的地面仿真方法、系统、电子设备及存储介质。该卫星网络渐进式部署的地面仿真方法包括：基于卫星的运动轨迹和接口波束覆盖范围生成渐进式卫星网络的实时网络拓扑；对渐进式卫星网络进行网络链路模拟，以进行集中式管控；对渐进式卫星网络进行网络链路监测，以进行分布式管控。本发明可以较为完整地仿真卫星渐进式部署入网导致卫星拓扑变化、卫星周期性运动变化和随机故障导致的卫星拓扑变化，为集中式和分布式卫星网络管控提供有效的仿真支撑。

技术领域

本发明涉及基于卫星网络通信领域，尤其涉及一种卫星网络渐进 式部署的地面仿真方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

近年来，SpaceX和Amazon相继推出Starlink和Kuiper卫星互联 网宽带服务，实现了普通人通过固定或移动的卫星接收设备即可畅联 全球的梦想。不仅如此，中国也积极开展卫星互联网的研究和建设工 作。中国航天科技和中国航天科工两大集团都启动了各自的低轨通信 项目“鸿雁星座”和“虹云工程”。此外，2020年11月06日，电子 科技大学发射了全球第一颗6G卫星，积极开展低轨卫星技术试验。中 国在2020年11月9日已经正式向国际电信联盟(ITU)申请12992颗 宽带通信卫星的轨道和无线频率资源。

空间卫星网络可以将网络拓展到海洋、山脉等地面网无法到达的 地方，具有有效分流地面流量、减轻地面回程网络拥塞的能力，能够 在地面网络设施被自然灾害破坏的时候，提供可靠的网络服务，成为 未来移动通信网络发展的重要方向。

然而，中国目前在卫星网络地面试验领域的技术思路和落地实施 方面，仍然依赖国外一些仿真和模拟系统。特别是在卫星网络构建试 验领域，基本都采用预先设计完整星座模型——地面验证——发射部 署的方式。但是实际上，卫星是一颗或一批发射部署的，国内目前已 经实际成熟落地的技术可达到一箭双星，建设覆盖全球的星座网络， 需要多次发射。由于星座的规模随着时间逐渐增大，不可能一开始就 设计好验证好，需要随着实际情况进行调整，因此卫星网络地面试验 方案与卫星实际的发射部署之间存在技术断层。

发明内容

本发明提供一种卫星网络渐进式部署的地面仿真方法、系统、电 子设备及存储介质，旨在解决卫星网络地面试验方案与卫星实际的发 射部署之间存在的技术断层，实现卫星渐进式部署入网以及网络规模 和拓扑的按需拓展，并且为集中式和分布式卫星网络管控提供有效的 仿真支撑。

具体地，本发明实施例提供了以下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供一种卫星网络渐进式部署的地面 仿真方法，包括：

基于卫星的运动轨迹和接口波束覆盖范围生成渐进式卫星网络的 实时网络拓扑；

对所述渐进式卫星网络进行网络链路模拟，以进行集中式管控；

对所述渐进式卫星网络进行网络链路监测，以进行分布式管控。

进一步地，该卫星网络渐进式部署的地面仿真方法还包括：

所述对所述渐进式卫星网络进行网络链路模拟，以进行集中式管 控，包括：

模拟所述卫星的故障；

生成与所述故障相对应的告警报文和告警恢复报文；并且

将所述告警报文和所述告警恢复报文发送到中央控制器，以重新 绘制所述渐进式卫星网络的实时网络拓扑。

进一步地，该卫星网络渐进式部署的地面仿真方法还包括：

所述对所述渐进式卫星网络进行网络链路监测，以进行分布式管 控，包括：

向所述卫星的邻居节点周期性发送监测报文；

确定是否从所述邻居节点接收到与所述监测报文相对应的响应报 文；