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摘要:衛星通信系統包含不同類型的通信管理系統,而且各個管理系統在對數據進行處理時,往往存在很大的獨立性,缺乏數據統一管理,不能對衛星通信網絡的態勢數據進行統一化掌握,一定程度上影衛通網數據管理效果與質量。基于此,要衛通網業務傳輸需求,并綜合利用現代化網絡信息技術,采取科學合理的數據整合與融合方法,實現衛星通信網數據的優化整合,挖掘數據內在價值作用,提高衛星通信網的高質量運轉。本文主要對衛通網網絡管理中的數據整合以及融合技術的相關問題、應用設計等進行探究,旨在進一步促進相關系統數據的統一化管理,實現對整體網絡態勢的全面性展現。
關鍵詞:衛通網;網絡管理;數據整合融合技術;運用
在衛星通信網系統中,包含很多差異化的站型,數據管理環境較為復雜,數據應用途徑實現多元化特點,因此需要綜合管理系統對網絡信息開展全面管理,從而對整體網絡的通信狀態進行精準掌控。為了進一步提高通信網絡實時態勢綜合化效果,可以把不同類型的管理形系統信息,實時全面的采集、整理、分析和處理;然后利用科學方法對相關數據進行整合,綜合利用數據融合技術,實現對數據信息的多層次融合與展現。通過對衛星通信網不同網絡管理系統數據的全面整合,可以實現數據的集中化管理效果,保障數據傳輸過程的穩定性和精準性,還可以實現網絡管理數據的多層次融合,構建不同層次的網絡態勢,進一步提升衛星通信網網絡數據管理質量與效果。
1 衛星通信網絡綜合管理系統
衛星通信網綜合管理系統主要是對衛星主站、固定站以及移動站進行全面性管理,其主要功能包含對衛星小站的綜合監控和告警功能,還可以對應急移動站進行科學管理調度,實現對衛星主站相關設備的科學管理維護,并對衛星頻譜進行全面的監控管理。此外,衛星通信網綜合管理系統還可以對通信專網內的語音交換網、光傳輸網和機房附屬設施開展綜合性的通信資源管理與監控。衛星小站綜合監視及告警子系統:通過融合 Agilis 網管系統,對全網小站進行集中監控、管理、信號分析、業務統計等[1]。支持 VNO 虛擬網管功能;應急移動站管理調度子系統:融合應急移動指揮平臺網管軟件,管理各地建設的站點 , 提供站點的接口軟件、硬件及安裝調試;衛星主站設備管理子系統:集中管理全網遠端站,實現配置下方和軟件升級,對衛星資源和鏈路統一調度和管理,實現主站衛星設備、通信設備和輔助設備的管理;衛星頻譜資源監控管理子系統:實現對衛星頻譜資源數據的實時采集、存儲和界面展示、監控;通信資源融合管理子系統:將上述四個子系統納入統一管理,同時需要對語音交換系統、光傳輸系統、機房附屬設施(通信線纜、機房供電系統、環境監控系統、綜合業務流程管理系統等)進行整合和功能的開發,并通過各種形式和維度的拓撲視圖對全網設備、資源、狀態、故障等進行集中的監控和展示。預留軟交換接口。對通信線纜進行測試監控并支持機房設備及電纜的二維碼管理;開發手機及移動客戶端便于移動遠程管理。
2 數據整合與融合技術分析
(1)數據整合技術。數據整合技術是一種數據集成方式,主要是對不同數據源的數據進行全面收集、整理、分析,并對其表現形式進行轉化,然后在新的數據源上進行呈現,實現數據的合并與共享,全面挖掘數據內在的價值意義,形成統一化的數據視圖,為消費者提供更加完善的數據服務。數據整合技術的應用明顯的優勢特點:可以實現底層數據結構的透明化,可以讓數據使用者在統一的一個借口對該類型的數據進行直接訪問,而不需要知道數據保存路徑、數據庫訪問方式要求、數據物理結構等要素;實現數據應用性能的拓展性,在對數據進行整合的過程中,數據處于待訪問狀態中,可以有序開展數據集成和數據訪問兩個程序;通過數據整合可以對相關數據進行全面的校驗和清理,確保數據的真實性和可靠性;通過數據整合,可以將相關數據以一定的物理形態存儲到數據庫內,實現多途徑應用,以數據視圖的形式對底層數據源進行呈現,提高其可用性;同時還可以提高數據管控能力,通過數據加載、轉化等過程,實現對數據的全面掌控[2]。由此可見,數據整合技術的合理應用,可以對數據信息系統的分散情況進行改善,實現數據的統一化存儲管理,方便使用者直接訪問數據源,為管理決策提供數據保障,同時還可以提高信息資源的利用率,通過數據整合可以制定統一化的數據應用標準和規范,提高數據共享同通用率,構建更加完善的信息資源體系,加強數據信息的深度分析和挖掘,提高管理決策能力。
(2)數據融合技術。在以往的數據應用中,數據存在割裂性,數據分散較為分散,難以對數據的內在價值進行充分挖掘和應用。通過數據融合技術可以實現數據共享,充分開發其內在價值內涵。數據融合技術是一種信息科學技術,主要是在智能信息技術的基礎上,綜合利用計算機,按照時序指標,對相關觀測信息數據進行全面收集,并按照相關準則開展自動化數據分析、綜合,為管理決策提供依據,高效完成數據評估任務,強化信息處理效果。同時數據融合技術,可以對不同信息源的各類有價值的信息進行全面采集、傳輸、綜合、篩選、合成,并在人工輔助功能下,開展態勢判斷、規劃、驗證、診斷等處理。數據整合技術具有高效、成本低以及可靠性等優勢特點,在社會各行各業得到廣泛應用和推廣。數據融合技術的工作原理:傳感器是數據融合技術應用的基礎和前提,在具體應用中,對不同傳感器采集的數據信息進行全面收集、整理與融合,該可以針對人機界面觀測到的事實信息進行綜合性整合,對征兆信息進行篩選提煉,在推理機功能推動下,把提煉出來的征兆信息與數據庫內的相關知識信息數據進行匹配,開展科學的預測、評估和診斷,為用戶決策提供數據依據和保障。其中數據融合技術包含三種類型:數據層融合:在數據融合技術應用中,可以在原始數據層上開展直接性的數據融合作業,在此環節中,不需要對傳感器原始測報數據進行預處理,就可以實現對數據的綜合分析與處理。該類型的的數據融合,通常使用集中式的融合體系,實現對數據的融合處理。數據層融合是一種低層次的融合方式。例如在成像傳感器中可以進行數據層融合,對包含統一像素的模糊圖像進行集中化的圖像處理,實現對目標對象屬性特征的明確。特征層融合:這是一種中間層次的融合方式,主要是對傳感器采集的原始數據進行整理分析,并對監測對象的特征進行提取,如邊緣、方向、速度等要素,然后結合科學技術對這些提煉出來的特征信息數據開展全面的綜合性分析與處理。該類型的融合方式能夠對可以觀測到的信息數據進行全面性壓縮處理,提高數據處理操作便利性和高效性,可以實現對相關數據的實時動態性處理,并且數據使用者還可以利用提取出來的特征信息開展決策分析管理,提高管理決策的科學性與可操作性。該層面的融合方式主要是分布式以及集中式的融合體系,其融合類型包含目標狀態融合以及目標特性融合兩種[3]。決策層融合:該類型的數據融合方式,主要是利用多種類型的傳感器對同一個目標進行同時觀測,每個傳感器在其觀測過程中對采集的相關數據進行就地處理,如預處理、特征信息提煉、信息識別、信息判斷等,通過數據采集分析,可以對所觀察的目標特征做出初步結論。在此基礎上開展關聯性處理,為決策層融合判決提供依據,獲得更加精準可靠的聯合推斷結果。綜合所述,數據融合主要是在數據集成基礎上實現的,可以深度挖掘數據內在的價值意義,并對社交網絡、管理數據等數據進行綜合性處理,實現數據異構、數據映射、實體識別、特征識別、可信度判斷等問題的高質量解決。
3 數據整合技術在衛通網網絡管理中的應用設計
在衛通網網絡管理中,主要包含多種類型的綜合管理系統以及應用系統,而兩者主要是通過中間件的作用,實現數據在兩者之間的互相傳輸和傳送。綜合管理系統主要發揮數據綜合管理功能,為應用系統中的相關數據提供全面的管理效用,并可以以此為基礎,實現數據源在應用系統中間件上的全面注冊,并可以將相關數據直接映射在該中間件上[4]。在具體的運行過程中,綜合管理系統主要是利用 REST 接口實現任務的發布,包含數據訂閱任務以及讀取請求等,應用系統接收到這些任務指令之后,利用中間件的 HTTP 服務功能,對通信指揮信息系統的數據訂閱以及讀取請求數據進行有效性處理,然后將其連接到本地數據庫后,對接收到的數據進行全面讀取,并利用 REST 接口,對數據訂閱以及讀取信息進行反饋,實現信息的積極響應。在該運行過程中,主要是利用 REST 對訂閱數據信息進行主動發布和傳輸。結合用戶的具體需求,對應用系統數據結構進行優化配置,然后利用 REST 接口發布數據注冊請求信息,一般由中間件接收到該請求信息數據。當用戶配置到差異化的應用系統后,其各個數據字段之間的映射關系,主要是使用數據映射參數進行表示。結合數據映射關系參數,能夠把差異化的應用系統數據進行統一化整合處理。當衛網通網絡系統接收到來自應用系統的相關數據后,需要結合一致性的數據模型,對相關數據進行集中化處理,然后將其以統一的模式存儲到數據庫內,這就是數據處理的過程[5]。當 HTTP 服務器接收到相關的數據注冊請求信息數據后,需要中間件對其進行數據進行全面讀取,實現數據訂閱請求的有效處理,這就是執行服務請求的過程。在數據處理完成之后,需要利用 REST 接口對中間件的相關應用系統數據處理、執行結果進行發布、回饋等。
4 數據融合技術在衛星通信網態勢數據中的應用設計
(1)數據層面的融合。為了進一步提升數據融合效果,可以對采集的原始數據開展系統性處理,實現數據層面的融合,使其轉化為網元層面的態勢信息數據。通過這一過程中,可以把衛星網通子系統節點采集的原始數據進行部分轉化,使其在網元級態勢信息中得到直接性的映射。其中主要映射的原始數據類型有網元節點狀態信息、發端數據信息、收端信息等。同時,通過數據層的融合,還可以實現網系網絡拓撲信息以及鏈路監控信息[6]。為了對數據融合技術在態勢數據處理中的應用設計效果進行明確分析,需要對其具體的信息內容進行明確標注。如網元節點狀態主要是針對相關設備的是否在線狀態進行描述,并對加電、警告等狀態進行標注,此外還可以對路由器、交換機斷口的運行情況進行清晰顯示;發端信息數據主要是對路由器、交換機斷口的發速率進行明確,同時對數據發包數量進行全面統計,對下一跳節點的地址進行確定;同時使用調制解調器對開關的狀態信息進行發送,并對電平狀態數據信息進行傳輸,此外還可以對變頻器、功放的開關狀態進行發送傳輸;收端信息主要是對路由器、交換機斷口的收速率進行明確,并對收報數據數量進行全面統計,同時還可以對延遲、丟包率等數據進行全面分析。利用調制調節器對電平信息進行接收,同時對 EB/NO、開關鎖定狀態進行接收和分析;網系拓撲信息主要是對衛星網通系統各個子系統的節點網絡的拓撲信息數據進行明確,同時對地面 IP 網通信站點、端口、IP 地址等信息進行明確,此外還包含網通通信站點、設備、速率等信息數據。
(2)特征層面的融合。全鏈路態勢信息是相關數據信息進行特征層面的融合結果,其中包含網元層態勢信息、網系拓撲信息、全鏈路拓撲信息等[7]。在全鏈路信息的基礎上,為網系鏈路的信息對接創建優質條件,從而生成全鏈路態勢信息(如圖 2 所示);采取合理方法對網元層信息進行規范性綁定,然后將其直接映射到鏈路信息數據上,使其形成有效性融合,利用數據整體技術,對網系鏈路不同方向的網元態勢數據信息進行整合處理,從而形成網系鏈路態勢信息;全鏈路拓撲信息的節點主要是業務通信的不同方,在它們之間主要是通過多種多樣的網系通信鏈路段進行連接;利用科學合理的數據融合技術,對全鏈路拓撲數據信息與網系態勢信息進行全面性融合,既可以實現不同網系鏈路的有效性對接,對原來較為分散的鏈路信息進行綜合性整合,生成系統化與整體性的全鏈路態勢信息。
(3)決策層面的融合。通過合理的數據融合技術,可以把網系態勢信息數據、全鏈路態勢信息以及任務信息等,從而形成系統態勢信息數據。在具體的融合過程中,主要是結合任務信息的具體業務傳輸要求,在網系態勢信息中進行全面查找,從而選擇合適的網系段鏈路[8]。結合具體的任務傳輸需求,在該鏈路上一般要同時承擔不同的業務傳輸任務,并且不同的全鏈路同時運行。
5 結語
綜上所述,通過對衛通網總綜合管理系統進行探究,并對數據整合與融合技術進分析,對其在衛通網網絡管理中的設計應用途徑進行綜合性探究,指導功能科學合理的數據整合以及態勢數據融合方案,實現對不同類型的數據管理系統的優化整合,構建更加層次化的態勢信息,助力衛通網建設工程的專業化指導。
作者:徐耀耀 徐波 湯彧 張越 單位:南京熊貓漢達科技有限公司