基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法与流程

本发明涉及卫星通信领域技术领域，具体涉及一种基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法。

背景技术：

卫星通信相对互联网和移动网络具备不可替代的特性，卫星通信不需要专门的布线，也不需要各个地方建设基站，而只需要建设一处中心地球站，在地方架设终端站，即可通信。终端站现在都已经成为便携式设备，可以轻松迁移终端站。卫星通信覆盖范围大，在一些不便于建设基站或者布线的地区，例如海上和偏远山区等地方，很有市场。

卫星通信系统一般分为主站、卫星和终端站，主站连接互联网，终端站部署在偏远地区或特殊区域，当终端站需要访问某个互联网资源时，发送请求到卫星，卫星转发到主站，主站再转发到互联网；当互联网资源回复后，主站发送给卫星，卫星转发终端站。

卫星通信资源是十分有限的，全地球共享一个卫星通信信道池，所以十分珍贵，可以说卫星通信过程就是一个卫星通信信道资源分配维护的过程。对于卫星通信信道的结构规划十分重要，需要考虑需求量、租赁价格，以及终端站权限等诸多因素。卫星通信系统的多种通信行为也是可以配置的，例如封装格式、登陆过程，以及ACM控制方式等。

因为卫星通信系统全部是围绕着卫星通信信道资源进行的，并且可以配置的通信行为往往与卫星通信关系紧密，所以这些配置都是系统核心功能。在系统运行时，修改核心功能是十分危险的行为，极有可能造成系统异常甚至崩溃。目前卫星通信系统大多采用静态配置的方式，即在运行之前进行相应的配置，虽然系统比较稳定，但是致使系统丧失了灵活性。还有少数卫星通信系统支持实施配置，但是也只是对外围的相关配置进行实时修改，不能深入核心。

因此，亟需要一种能够实时更换配置的卫星通信系统实时配置方法。

技术实现要素：

技术问题

有鉴于此，本发明实施例提供基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法，解决在保持卫星通信系统稳定性前提下，提高目前卫星通信系统灵活度等问题。

根据本发明的一个方面，公开了一种基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法。一种基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法包括：

接收实时配置指令，所述实时配置指令包括实时更换配置；

将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置副本中；

将所述当前的系统配置更换为所述实时更换配置。

在其中一个实施例中，在所述接收到所述实时配置指令之后，还包括对所述实时配置指令进行验证的步骤。

在其中一个实施例中，所述对所述实时配置指令进行验证的步骤，包括如下步骤：

检测所述实时配置指令的发送方的身份信息是否在所述卫星通信系统的可信任列表内，其中，所述实时配置指令包括发送方的身份信息；

如果是，则验证通过，继续执行所述将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置中的步骤；

如果否，则结束系统配置更换步骤。

在其中一个实施例中，所述对所述实时配置指令进行验证的步骤，还包括如下步骤：

验证所述实时配置指令的时间戳是否超过预定时间，其中，所述实时配置指令包括时间戳信息；

如果是，则结束系统配置更换步骤；

如果否，则验证通过，继续执行所述将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置中的步骤。

在其中一个实施例中，在将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置副本中之后，还包括对所述卫星通信系统当前的系统配置副本进行检测的步骤。

在其中一个实施例中，所述对卫星通信系统当前的系统配置副本进行检测为对所述当前的系统配置副本进行约束集合检测；

如果检测通过，则继续执行将所述当前的系统配置更换为所述实时更换配置的步骤；

如果检测未通过，则结束系统配置更换步骤。

在其中一个实施例中，所述将当前的系统配置更换为所述实时更换配置的步骤，为在预定时刻将当前的系统配置更换为所述实时更换配置。

在其中一个实施例中，在将当前的系统配置更换为所述实时更换配置之后，还包括判断所述卫星通信系统运行是否稳定的步骤；

如果运行稳定，则所述卫星通信系统实时配置更换成功；

如果运行不稳定，则将所述实时更换配置还原为所述卫星通信系统原有系统配置。

在其中一个实施例中，所述将当前的系统配置更换为所述实时更换配置包括无缝切换和裂缝切换。

在其中一个实施例中，通过裂缝切换当前的系统配置时，还包括发送配置修改信息给系统配置切换产生影响的站。

采用上述技术方案，本发明至少可取得下述技术效果：根据本发明提供的基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法，首先接收实时配置指令，所述实时配置指令包括实时更换配置；将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置副本中；将所述当前的系统配置更换为所述实时更换配置。该方法能够在确保卫星通信系统稳定性的情况下，提供卫星通信系统实时配置能力，大大地提高了系统的灵活性，并有效减少了系统重启次数和用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例所述的基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法流程图；

图2是本发明另一实施例所述基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法流程图。

贯穿附图，应该注意的是，相似的标号用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

提供以下参照附图的描述来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。以下描述包括帮助理解的各种具体细节，但是这些细节将被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简洁，公知功能和构造的描述可被省略。

以下描述和权利要求书中所使用的术语和词汇不限于文献含义，而是仅由发明人用来使本公开能够被清晰和一致地理解。因此，对于本领域技术人员而言应该明显的是，提供以下对本公开的各种实施例的描述仅是为了示例性目的，而非限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。

应该理解，除非上下文明确另外指示，否则单数形式也包括复数指代。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或更多个这样的表面的引用。

图1是本发明一实施例所述的基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法流程图。

图2是本发明另一实施例所述基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法流程图。

下面结合图1-2具体阐述本发明实施例。

参考图1，本实施例所述的一种基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法100，该方法100包括：

步骤S110：接收实时配置指令。其中，上述实时配置指令包括实时更换配置。

上述实时配置指令一般包括实时更换配置、发送方身份信息以及发送时间戳等信息。

步骤S130：将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置副本中。

将系统全部配置放到一起，独立成为一个数据集合，平时系统中存在两个配置集合和一个当前配置指针，各个工作线程只是通过配置指针访问相应的配置，并不知道使用的是哪个配置集合。当接收到实时配置命令时，首先应用到配置的副本上。

步骤S150：将所述当前的系统配置更换为实时更换配置。

当接收到实时配置命令时，首先应用到配置的副本上，然后经过一系列检测确认后，能在适当时机切换配置，即配置指针切换到副本上。

参考图2，一种基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法200，方法200包括：

步骤S210：接收实时配置指令。其中，上述实时配置指令包括实时更换配置。

卫星通信系统发布实时配置接口，可以接收实时配置命令，包括卫星通信行为，以及卫星通信信道的逻辑结构变更，划分成“无缝”切换配置和“裂痕”切换配置。

上述实时配置指令一般包括实时更换配置、发送方身份信息以及发送时间戳等信息。

步骤S220：对实时配置指令进行验证，并判断是否验证通过。

其中对实时配置指令进行验证的步骤，包括如下步骤：

检测实时配置指令的发送方的身份信息是否在所述卫星通信系统的可信任列表内，其中，实时配置指令包括发送方的身份信息。

如果是，则验证通过，继续执行所述将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置中的步骤；如果否，则结束系统配置更换步骤。

在另一实施例中，上述对实时配置指令进行验证的步骤，还可以包括如下步骤：

验证所述实时配置指令的时间戳是否超过预定时间，其中，所述实时配置指令包括时间戳信息；

如果是，则结束系统配置更换步骤；如果否，则验证通过，继续执行所述将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置中的步骤。及继续执行步骤S230。

或，在另一实施例中，先进行时间戳判断。卫星通信系统接收到实时配置命令后，对配置命令进行身份验证：首先丢弃那些时间戳超时的命令，然后检测发送方IP是否在可信任列表中，接着按照约定好的加密算法进行解密，最后对命令头部的序列号进行验证，序列号根据时间和IP生成，身份验证成功反馈给网络管理器，接收到命令的确认ACK。

步骤S230：在将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置副本中。

卫星通信系统中使用双缓冲机制，当身份验证完成后，复制当前系统配置副本，将新配置应用到副本中，使用配置约束条件集合对新配置进行验证，如果没有通过，反馈失败给网络管理器。

步骤S250：在将接收到的实时更换配置应用到卫星通信系统当前的系统配置副本中之后，对卫星通信系统当前的系统配置副本进行检测。

其中，对卫星通信系统当前的系统配置副本进行检测为对所述当前的系统配置副本进行约束集合检测。

如果检测通过，则继续执行将所述当前的系统配置更换为所述实时更换配置的步骤，即执行步骤S250；如果检测未通过，则结束系统配置更换的步骤。

步骤S250：将当前的系统配置更换为上述实时更换配置。

其中，将当前的系统配置更换为所述实时更换配置的步骤，为在预定时刻将当前的系统配置更换为所述实时更换配置。对于不同的实时配置命令，在适合的时机，使用配置副本替换当前使用的配置信息。

步骤S260：判断所述卫星通信系统运行是否稳定。

在将当前的系统配置更换为所述实时更换配置之后，还包括判断所述卫星通信系统运行是否稳定的步骤；

如果运行稳定，则所述卫星通信系统实时配置更换成功；如果运行不稳定，则将所述实时更换配置还原为所述卫星通信系统原有系统配置。即，当系统发现新配置不能正常工作时，也会将配置指针切换回来。这样，首先保证了系统运行的稳定。

如果更换配置后，系统可以稳定运行，一定时间后反馈网络管理器实时配置成功，如果更换配置后，系统出现问题，系统自动回退成旧配置副本，反馈网络管理器实时配置失败。

其中，将当前的系统配置更换为所述实时更换配置包括无缝切换和裂缝切换。通过裂缝切换当前的系统配置时，还包括发送配置修改信息给系统配置切换产生影响的站。

在实时配置成功后，针对不同类型的配置修改，采取不同的处理方式，如果是“无缝”切换配置，不采用任何处理，系统正常按照新配置运行，如果是“裂痕”切换配置，评估出来配置切换影响的小站，下发配置修改通知给这些小站。

本发明提出了的基于双缓冲机制的卫星通信系统实时配置方法，该实时配置方法，引进双缓冲机制，可以瞬间更换卫星通信系统配置，减少不必要的系统不可用时间和资源浪费；也可以更换新配置之后保留旧配置，在新配置不能正常运行的时刻，瞬间回退配置；新下发的配置，首先应用到系统配置的副本上，然后使用配置约束进行检测，只有通过检测的配置，才可以更换当前配置；该实时配置方法，使用身份验证的安全机制，可以防止伪装网络管理器对网络进行破坏该实时配置方法，使用身份验证的安全机制，可以防止伪装网络管理器对网络进行破坏；该配置方法使用惰性方式，更换配置后，只有当小站不能正常工作，才会下发配置修改通知。通过本发明的实时配置方法，可以大大地提高系统的灵活性，在确保稳定性的情况下，有效减少卫星通信系统的重启次数，为用户提供良好的用户体验。

本发明中，将系统全部配置放到一起，独立成为一个数据集合，平时系统中存在两个配置集合和一个当前配置指针，各个工作线程只是通过配置指针访问相应的配置，并不知道使用的是哪个配置集合。当接收到实时配置命令时，首先应用到配置的副本上，然后对副本进行检测，当通过约束集合检测后，才能在适当时机切换配置，即配置指针切换到副本上。当系统发现新配置不能正常工作时，也会将配置指针切换回来。

应该注意的是，如上所述的本公开的各种实施例通常在一定程度上涉及输入数据的处理和输出数据的生成。此输入数据处理和输出数据生成可在硬件或者与硬件结合的软件中实现。例如，可在移动装置或者相似或相关的电路中采用特定电子组件以用于实现与如上所述本公开的各种实施例关联的功能。另选地，依据所存储的指令来操作的一个或更多个处理器可实现与如上所述本公开的各种实施例关联的功能。如果是这样，则这些指令可被存储在一个或更多个非暂时性处理器可读介质上，这是在本公开的范围内。处理器可读介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。另外，用于实现本公开的功能计算机程序、指令和指令段可由本公开所属领域的程序员容易地解释。

尽管已参照本公开的各种实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。