非地面网络操作维护方法、OMC、系统、设备、介质及产品与流程

本技术涉及无线通信，具体而言，涉及一种非地面网络操作维护方法、omc、系统、设备、介质及产品。

背景技术：

1、随着3gpp nr-ntn（new radio non-terrestrial network，新空口非地面网络）标准的成熟，将下一代基站（gnb，‌the next generation node b）部署于卫星上的星载基站已成为非地面网络的核心网元，其运维管理依赖地面的操作维护中心（omc，operation&maintenance center）。在现有运维体系中，星载基站被视为普通的远端网元接入omc系统，地面omc经信关站和馈电链路与星载基站建立南向oam（operations，administration andmaintenance，操作、管理与维护）连接，沿用snmp（simple network management protocol，简单网络管理协议）、netconf（network configuration protocol，网络配置协议）、tr-069等地面oam协议，对星载基站执行配置管理、性能管理、告警管理、软件升级等运维任务。受卫星轨道运动的影响，星载基站相对于信关站周期性过境，以低轨卫星为例，其轨道周期约为90~100分钟，单颗卫星对一个信关站的可见时间通常仅为5~15分钟，在可见时间之外，omc与星载基站之间的通信链路完全中断，直至卫星再次过境方可恢复。

2、然而，地面omc的运维机制基于链路持续可用的假设而设计，其任务调度仅按照任务优先级和到达时间排队，无法感知卫星的轨道运动，因而无法预知星载基站过境窗口的起止时刻。软件升级、批量配置等长耗时运维任务的执行时长往往超过单个过境窗口的时长，当过境窗口结束、通信链路中断时，正在执行的运维任务被强制中断。由于已执行部分的进度未被保存，在链路恢复后该运维任务只能从头重新执行，致使长耗时运维任务在非地面网络的间歇性链路环境下难以完成。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种非地面网络操作维护方法、omc、系统、设备、介质及产品，用以解决上述问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种非地面网络操作维护方法，所述方法包括：根据卫星的星历数据，预测操作维护中心与部署于所述卫星上的星载基站之间通信链路的过境窗口；其中，所述过境窗口为所述通信链路可达的时间段；在所述过境窗口内，对所述星载基站执行运维任务；根据所述过境窗口，在所述通信链路中断之前或中断之时，保存所述运维任务的执行进度信息；其中，所述执行进度信息与所述星载基站的第一标识信息关联保存；在所述通信链路恢复可达后，获取建立通信连接的星载基站的第二标识信息；在所述第一标识信息与所述第二标识信息一致时，根据所述执行进度信息，自所述运维任务的中断位置继续执行所述运维任务。

3、在上述方案的实现过程中，基于星历数据预测操作维护中心与星载基站之间通信链路的过境窗口，使操作维护中心由假定链路持续可用转变为主动预知链路的通断时刻，并结合中断前的进度保存与链路恢复后的断点续作，使长耗时运维任务能够跨越多个过境窗口执行完毕，解决了间歇性链路环境下运维任务被强制中断后进度不可恢复的问题；另一方面，在通信链路中断之前或中断之时保存运维任务的执行进度信息，使任务已执行部分的处理结果在中断期间得以保留，链路恢复后无需从头重新执行，减少了过境窗口资源与星地链路传输资源的重复消耗；再一方面，执行进度信息与星载基站的第一标识信息关联保存，并在链路恢复后获取建立通信连接的星载基站的第二标识信息，仅在两者一致时执行续作，确保任务进度仅作用于同一网元，避免不同星载基站之间的任务进度错配，保证了运维任务跨窗口执行的网元身份正确性与状态一致性。

4、在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：获取所述运维任务的预估耗时；若所述预估耗时不超过单个过境窗口的可用时长，则将所述运维任务调度至所述过境窗口内执行；若所述预估耗时超过单个过境窗口的可用时长，且所述运维任务支持分片，则将所述运维任务切分为多个子任务，并将多个所述子任务分别调度至不同的过境窗口内执行。

5、在上述方案的实现过程中，在调度前获取运维任务的预估耗时，并以预估耗时与单个过境窗口可用时长的比较结果作为调度依据，仅在窗口可用时长能够容纳任务时才将任务调度至该窗口内执行，避免在窗口剩余时长不足的情况下启动必然中途失败的任务，从而减少无效调度，提高过境窗口这一稀缺资源的利用率；另一方面，对于执行时长超过单个过境窗口可用时长且支持分片的运维任务，通过将任务切分为多个子任务并分别调度至不同的过境窗口内执行，使任务的执行进度与间歇性链路的可达时段相适配，保证长耗时任务能够分阶段跨越多个窗口逐步完成，提高长耗时运维任务在间歇链路环境下的完成率。

6、在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：根据所述运维任务的执行过程在中断前与恢复后的状态一致性，确定所述运维任务是否支持分片；若所述运维任务不支持分片，且所述预估耗时超过单个过境窗口的可用时长，则提升所述运维任务的优先级，以抢占其他运维任务的过境窗口资源，并将所述运维任务调度至单个过境窗口内执行完毕。

7、在上述方案的实现过程中，以运维任务的执行过程在中断前与恢复后的状态一致性作为任务是否支持分片的判定依据，使仅有中断后恢复执行仍能保持状态一致的任务被切分执行，从判定机制上避免对不具备分片条件的任务进行切分所导致的状态不一致，保证运维任务跨窗口分片执行的正确性；另一方面，对于不支持分片且预估耗时超过单个过境窗口可用时长的运维任务，通过提升其优先级以抢占其他运维任务的过境窗口资源，使该任务获得满足其执行时长要求的完整过境窗口并在单个过境窗口内执行完毕，保证此类任务的原子性完成，避免其中途被中断导致星载基站滞留于不一致状态。

8、在第一方面的一种实现方式中，所述在所述过境窗口内，对所述星载基站执行运维任务，包括：在所述过境窗口开始之前构造待下发指令包；其中，所述待下发指令包包括多条运维指令；在所述过境窗口开始之后，向所述星载基站批量下发所述待下发指令包。

9、在上述方案的实现过程中，在过境窗口开始之前预先构造包括多条运维指令的待下发指令包，使指令内容在链路恢复可达之前即准备就绪，链路恢复后可立即进入下发流程，实现运维指令在过境窗口开始时刻的即时下发，过境窗口的有限时长全部用于指令传输而非指令准备，提高了窗口时长的有效利用率；另一方面，在过境窗口开始之后将多条运维指令以指令包形式一次性批量下发，避免逐条指令在星地大时延链路上分别进行请求-响应交互所产生的累积时延，减少链路交互次数，提高运维指令在单个大时延过境窗口内的下发效率。

10、在第一方面的一种实现方式中，所述第一标识信息和所述第二标识信息均为卫星标识，所述卫星标识用于唯一标识所述卫星；所述方法还包括：维护所述星载基站对应的网元信息；其中，所述网元信息以所述卫星标识为稳定主键，且所述网元信息包括作为动态属性的可达路径，所述可达路径用于指示所述星载基站当前以及未来与所述操作维护中心通信所经由的信关站。

11、在上述方案的实现过程中，以唯一标识卫星的卫星标识作为网元信息的稳定主键，使网元身份与管理路径解耦，无论星载基站因信关站切换而改变通信路径或者管理地址，操作维护中心均能将其识别为同一网元，避免同一星载基站在不同过境窗口下的多次连接被误判为不同网元或者断裂会话，保证管理会话与历史配置、性能、告警数据的连续性；另一方面，将指示星载基站当前以及未来与操作维护中心通信所经由信关站的可达路径作为稳定主键的动态属性进行维护，使操作维护中心能够前瞻获知路径的切换时刻与切换目标，由被动等待链路超时后重连转变为主动感知路径变化，为跨信关站的任务迁移与断点续作提供路径依据。

12、在第一方面的一种实现方式中，所述信关站为多个；所述方法还包括：根据所述星历数据，预测切换时刻；其中，所述切换时刻为所述星载基站与所述操作维护中心通信所经由的信关站由第一信关站切换为第二信关站的时刻；若所述运维任务在所述第一信关站对应的过境窗口结束时尚在执行，则在所述切换时刻之前，将所述运维任务的任务上下文由所述第一信关站迁移至所述第二信关站，并在所述第二信关站对应的过境窗口内，根据所述任务上下文继续执行所述运维任务；其中，所述任务上下文包括所述执行进度信息。

13、在上述方案的实现过程中，基于星历数据预测通信所经由的信关站由第一信关站切换为第二信关站的切换时刻，并在切换时刻之前将尚在执行的运维任务的任务上下文由第一信关站预迁移至第二信关站，使信关站间的任务交接由链路中断后的被动恢复转变为切换之前的主动准备，避免切换瞬间造成的任务中断；另一方面，任务上下文包括执行进度信息并随信关站切换而迁移，使同一星载基站的运维任务能够在第二信关站对应的过境窗口内根据任务上下文继续执行，避免同一任务在不同信关站的窗口之间重复执行或者发生冲突，实现多信关站接力条件下长耗时运维任务跨越多个信关站窗口的连续完成。

14、在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：根据所述星历数据，计算所述卫星在多个时间点的位置，并确定在多个所述时间点所述星载基站与各所述信关站之间的可达状态，生成与多个所述时间点一一对应的、携带时间戳的拓扑快照，得到拓扑快照序列；响应于检测到所述通信链路的中断事件或所述可达路径的切换事件，根据所述拓扑快照序列确定检测到的事件是否为预测的拓扑变化；若是，则将检测到的事件标记为正常事件；若否，则触发故障告警。

15、在上述方案的实现过程中，根据星历数据计算卫星在多个时间点的位置，并确定在各时间点星载基站与各信关站之间的可达状态，生成与时间点一一对应且携带时间戳的拓扑快照序列，使拓扑信息带有时间维度，能够准确反映星地之间随轨道运动而变化的可达关系，为运维管理提供前瞻性的拓扑依据；另一方面，在检测到通信链路的中断事件或者可达路径的切换事件时，根据拓扑快照序列判断该事件是否属于预测的拓扑变化，将预测范围内的过境切换与路径切换标记为正常事件，仅对预测范围外的事件触发故障告警，避免卫星周期性过境与信关站切换被误报为故障，在保证真实故障可被及时告警的同时提高告警的准确性。

16、在第一方面的一种实现方式中，所述对所述星载基站执行运维任务，包括：为所述运维任务对应的运维请求分配令牌，并记录所述令牌与所述运维请求的对应关系；在所述通信链路可达时，将所述运维请求发送至所述星载基站；在所述通信链路中断期间，将所述运维请求写入持久化队列，并在所述通信链路恢复可达后，将所述持久化队列中的运维请求发送至所述星载基站；接收所述星载基站返回的响应，并根据所述响应携带的令牌以及所述对应关系，确定所述响应对应的运维请求；根据所述通信链路的链路质量调整所述运维请求的超时阈值；其中，所述链路质量根据所述星历数据和实时探测结果确定。

17、在上述方案的实现过程中，为运维请求分配令牌并记录令牌与运维请求的对应关系，使请求的发送与响应的处理解耦，操作维护中心发出请求后无需阻塞等待响应，响应到达后依据其携带的令牌即可准确匹配对应的运维请求，避免星地大时延链路下同步请求-响应模式造成的处理停滞，提高运维请求的并发处理能力；另一方面，在通信链路中断期间将运维请求写入持久化队列并在链路恢复可达后自动发送，避免中断期间产生的运维请求被丢弃，并根据由星历数据与实时探测结果确定的链路质量动态调整超时阈值，使超时判断与链路的实际时延特性相适应，避免固定超时阈值在大时延链路上引发的频繁超时与无效重传，提高运维请求的响应成功率。

18、在第一方面的一种实现方式中，在继续执行所述运维任务之前，所述方法还包括：向所述星载基站发送进度查询指令，并接收所述星载基站返回的实际执行进度信息；将所述实际执行进度信息与所述执行进度信息进行比对，根据进度比对结果确定所述中断位置；维护所述星载基站对应的配置基线版本号；获取所述星载基站的当前配置版本号，并将所述当前配置版本号与所述配置基线版本号进行比对，根据版本比对结果确定增量同步范围；按照所述增量同步范围与所述星载基站进行配置同步。

19、在上述方案的实现过程中，在继续执行运维任务之前，向星载基站查询其实际执行进度信息，并与本地保存的执行进度信息进行比对，根据比对结果确定中断位置，使续作起点以星载基站侧的实际状态为依据得到校正，消除链路中断期间操作维护中心与星载基站两侧状态记录不一致的影响，避免任务已完成部分被重复执行；另一方面，维护星载基站对应的配置基线版本号，并将星载基站的当前配置版本号与配置基线版本号进行比对，根据比对结果确定增量同步范围，使配置同步仅覆盖两侧存在差异的部分，减少间歇性、大时延链路上的配置数据传输量，提高配置同步效率并保证两侧配置的一致性。

20、第二方面，本技术实施例提供一种omc，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。

21、第三方面，本技术实施例提供一种非地面网络操作维护系统，包括操作维护中心和部署于卫星的星载基站，其中，所述操作维护中心用于：根据所述卫星的星历数据，预测所述操作维护中心与所述星载基站之间通信链路的过境窗口；其中，所述过境窗口为所述通信链路可达的时间段；在所述过境窗口内，对所述星载基站执行运维任务；根据所述过境窗口，在所述通信链路中断之前或中断之时，保存所述运维任务的执行进度信息；其中，所述执行进度信息与所述星载基站的第一标识信息关联保存；在所述通信链路恢复可达后，获取建立通信连接的星载基站的第二标识信息；在所述第一标识信息与所述第二标识信息一致时，根据所述执行进度信息，自所述运维任务的中断位置继续执行所述运维任务。

22、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。

23、第五方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。

24、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。