面向数字化载荷卫星通信系统的业务需求解析与资源自动规划方法及系统与流程
本发明涉及卫星通信，尤其涉及一种面向数字化载荷卫星通信系统的业务需求解析与资源自动规划方法。
背景技术：
1、数字化载荷卫星通信系统通过数字透明处理器（dtp）实现子带级交换、子带级增益控制以及波束间灵活互联，可支持星状网、网状网和混合拓扑。与传统透明转发器系统相比，数字化载荷系统需要地面侧对业务需求、波束覆盖、频率带宽、子带交换关系和功率增益进行更加精细的协同管控。
2、现有做法通常由网管系统接收用户终端的业务申请，再由人工或半人工方式将原始业务需求翻译为资源配置参数，随后分别提交给资源分配模块和载荷控制模块。对于固定点对点、固定上网、漫游点对点、漫游上网等不同业务场景，现有方法大多采用分散处理模式，依赖操作人员逐项判断终端身份、可接入波束、业务时效性及链路方向关系。对于中小规模数字化载荷系统，上述方式尚可完成基本配置；但在端口数量、子带数量和业务类型快速增长后，仅依靠人工转换和粗粒度分配已难以支撑高复杂度、动态化、场景化的数字化载荷资源调度。例如公开号cn116112059a公开了一种数字透明转发器控制参与卫星通信链路管理的系统和方法，通过地面控制代理（gwfc）与网络管理中心（nnc）联合进行dtp链路资源管理，涵盖业务建链、资源重配和拒绝处理等工作流程。然而，该方案侧重于dtp链路级资源管理与建链流程控制，未公开业务需求标准化建模机制，也未实现场景自动识别、需求拆分与频率/带宽/子带交换/子带增益的联合规划输出，仍依赖外部系统完成业务侧参数向载荷侧参数的转换，无法在同一流程内完成接入鉴权、场景识别与多维资源协同规划。
3、也即，现有技术存在以下缺点：
4、1. 缺少统一的业务需求标准化模型：终端发起的业务请求以业务侧字段直接上送，与资源算法所需的面向载荷的结构化参数之间缺少稳定、自动、可扩展的映射机制，导致不同场景下容易出现字段解释不一致、参数缺失或人工二次录入错误。
5、2. 业务合法性判定、资源规划与载荷控制相互解耦：无法在同一流程中同时考虑终端类型、波束覆盖、业务时段、通信拓扑、上下行子带关系以及子带增益需求，导致资源利用率不高、响应速度慢，难以满足大带宽、多端口、混合拓扑场景下的快速规划要求。
6、3. 固定业务与漫游业务缺乏差异化约束处理机制：现有方案无法在同一规划框架内同时支持固定终端的覆盖波束约束和漫游终端的允许波束集合切换约束，导致漫游场景下终端迁移时无法自动重触发资源规划。
7、4. 预分配与按需分配缺乏统一处理框架：两种分配模式分别由不同模块或人工环节处理，无法在同一流程内生成预分配的提前上注时间和按需分配的即时开通结果。
技术实现思路
1、现有技术中存在业务侧字段与载荷侧结构化参数之间缺少自动映射机制、业务合法性判定与资源规划解耦导致多维资源无法协同规划的问题。因此，本发明旨在提供一种面向数字化载荷卫星通信系统的业务需求解析与资源自动规划方法，实现对多类业务需求的统一接入、统一校验、统一建模和统一规划，将终端业务请求自动转换为资源分配算法可识别的输入，并在同一流程内联合输出频率分配、带宽分配、子带交换关系和子带增益分配结果，从而提高数字化载荷资源调度效率和资源利用率。
2、更具体地，本发明提供一种面向数字化载荷卫星通信系统的业务需求解析与资源自动规划方法，包括：
3、s1，接收业务需求：通过终端模拟软件、网管系统或业务平台接收用户业务申请，所述业务申请至少包含终端标识、用户类型、业务类型、通信对象、起止时间、带宽需求、终端位置、允许波束集合、通信方式以及预分配或按需分配标识；
4、s2，执行合法性校验：依据接入鉴权关系表、终端身份信息和波束覆盖关系，对用户终端进行入网校验、位置校验和业务类型校验；
5、s3，执行场景识别与需求拆分：根据用户类型和业务方向，将业务自动识别为固定点对点、固定上网、漫游点对点或漫游上网场景；对于复合业务，拆分为多个可独立求解的子需求，并为每个子需求生成唯一标识；
6、s4，执行需求标准化：将原始业务字段转换为统一的载荷资源需求描述，所述载荷资源需求描述至少包括上行波束、下行波束、起止时刻、所需带宽、优先级、业务持续策略、通信模式、允许切换波束集合和链路质量约束；
7、s5，执行规则映射：按照预置映射规则，将所述载荷资源需求描述转换为资源分配算法输入参数，所述资源分配算法输入参数至少包括端口标识、子带颗粒度、频带范围、方向关系约束、交换关系候选集和增益需求约束；
8、s6，执行资源自动规划：结合当前载荷空闲资源、业务优先级和场景约束，自动生成频率分配结果、带宽分配结果、子带交换关系和子带增益分配结果；
9、s7，执行结果回传：将规划成功的结果分别回传至需求处理结果界面和指令编译模块；对于规划失败的需求，输出失败原因；
10、s8，执行结果维护：对业务需求进行状态跟踪，为后续的遥控上注、遥测一致性校核和资源回收提供基础数据。
11、通过上述步骤，本发明在同一流程内完成从原始业务申请到载荷资源规划结果的全流程自动化处理，将业务侧的非结构化请求逐步转化为资源分配算法可直接调用的结构化输入，并联合输出频率、带宽、子带交换关系和子带增益四类规划结果，避免了传统方案中资源规划与载荷控制结果割裂的问题。
12、进一步地，s2中，对于固定业务，仅允许在申请时对应的覆盖波束内发起业务；对于漫游业务，允许在预先声明的允许波束集合内切换申请。通过对固定业务和漫游业务实施差异化的波束合法性约束，可在接入阶段即拦截非法请求，避免后续规划资源浪费。
13、进一步地，s3中，对于漫游业务，当终端迁移至允许波束集合内的其他波束时，在不改变业务对象的情况下重新触发规划流程。这一机制使漫游终端在波束间切换时无需重新发起业务申请，保证了业务连续性。
14、进一步地，s6中，对于预分配业务，同时生成提前上注时间；对于按需分配业务，生成即时开通结果。将预分配和按需分配纳入同一规划框架，支持不同时效性要求的业务差异化处理，确保预分配业务在开始前完成资源锁定，按需分配业务在触发后立即进入开通流程。
15、进一步地，s7中，所述失败原因至少包括覆盖不合法、资源不足、时间冲突、端口冲突和约束不满足。明确的失败原因分类使操作人员或上层系统能够针对具体问题进行处置，提高了故障定位效率。
16、进一步地，s8中，所述状态跟踪包括对已分配、待上注、使用中和已释放状态的业务需求进行跟踪记录。完整的业务生命周期状态记录为后续遥控上注、遥测一致性校核和资源回收提供了统一的数据基础，支撑数字化载荷资源管控的完整闭环。
17、进一步地，s5中，所述预置映射规则按照业务侧描述与载荷侧描述一一对应的关系建立，使资源分配算法能够直接调用映射后的结构化输入参数，消除了人工转换环节，保证了不同场景下参数解释的一致性。
18、进一步地，s4中，所述需求标准化将不同业务场景下格式各异的业务请求统一转换为结构一致的载荷资源需求描述，消除业务侧字段与载荷侧参数之间的语义差异，为后续规则映射和资源规划提供标准化的中间数据。
19、本发明还提供一种面向数字化载荷卫星通信系统的业务需求解析与资源自动规划系统，包括需求接收模块、合法性校验模块、场景识别模块、需求标准化模块、规则映射模块、资源规划模块、结果回传模块和状态维护模块。需求接收模块用于通过终端模拟软件、网管系统或业务平台接收用户业务申请，并将所述业务申请传递给合法性校验模块；合法性校验模块与所述需求接收模块数据连接，用于依据接入鉴权关系表、终端身份信息和波束覆盖关系，对用户终端进行入网校验、位置校验和业务类型校验，并将校验通过的业务申请传递给场景识别模块；场景识别模块与所述合法性校验模块数据连接，用于根据用户类型和业务方向将业务识别为固定点对点、固定上网、漫游点对点或漫游上网场景，并对复合业务进行需求拆分，生成结构化子需求；需求标准化模块与所述场景识别模块数据连接，用于将原始业务字段转换为统一的载荷资源需求描述；规则映射模块与所述需求标准化模块数据连接，用于按照预置映射规则将所述载荷资源需求描述转换为资源分配算法输入参数；资源规划模块与所述规则映射模块数据连接，用于结合当前载荷空闲资源、业务优先级和场景约束，自动生成频率分配结果、带宽分配结果、子带交换关系和子带增益分配结果；结果回传模块与所述资源规划模块数据连接，用于将规划成功的结果回传至需求处理结果界面和指令编译模块，并对规划失败的需求输出失败原因；状态维护模块与所述结果回传模块数据连接，用于对业务需求进行状态跟踪，为后续遥控上注、遥测一致性校核和资源回收提供基础数据。各模块顺序协作，形成从原始业务申请到载荷资源规划结果的完整自动化处理链路。
20、进一步地，所述合法性校验模块对固定业务仅允许在申请时对应的覆盖波束内发起业务，对漫游业务允许在预先声明的允许波束集合内切换申请。
21、进一步地，所述资源规划模块对于预分配业务同时生成提前上注时间，对于按需分配业务生成即时开通结果。
22、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述面向数字化载荷卫星通信系统的业务需求解析与资源自动规划方法的各步骤。
23、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
24、1、通过建立统一的业务需求标准化模型和预置规则映射机制，将原本依赖人工判断和人工翻译的业务需求处理过程自动化、标准化，从根本上消除了业务侧字段与载荷侧参数之间缺少稳定映射所导致的字段解释不一致、参数缺失和人工二次录入错误问题，显著减少了业务受理到资源规划之间的人工参与环节。
25、2、通过在同一流程内完成接入鉴权、波束覆盖校验、场景识别和需求拆分，将原本解耦的业务合法性判定、资源规划和载荷控制整合为一体化处理链路，避免了跨系统人工判定带来的效率损失，使系统能够同时考虑终端类型、波束覆盖、业务时段、通信拓扑、上下行子带关系及子带增益需求，提升了整体响应速度和资源利用率。
26、3、通过联合输出频率分配结果、带宽分配结果、子带交换关系和子带增益分配结果，避免了传统方案中资源规划与载荷控制结果割裂的问题，同时支持固定点对点、固定上网、漫游点对点和漫游上网四类典型场景的统一规划，适配星状网、网状网和混合拓扑，对大带宽、多端口数字化载荷系统具有良好的扩展性。