專利名稱：衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用靜態(tài)映射來使衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互相通信，屬于無線網(wǎng)絡(luò)通信與 有線網(wǎng)絡(luò)通信的融合技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)階段我國不少地區(qū)地面通信帶寬資源不夠，無法完全支持流媒體傳輸， 而同時互聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)商們?yōu)榱朔乐咕W(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴，施行限制性網(wǎng)上廣播業(yè)務(wù)；同時運(yùn) 營商為了防止帶寬被少數(shù)流媒體應(yīng)用占用，設(shè)置了許多策略限制視頻應(yīng)用。但是一 些如遠(yuǎn)程課堂教學(xué)的特征是其網(wǎng)絡(luò)下行信息量大，且大多是以圖像和聲音為主。顯 然現(xiàn)存的地面互聯(lián)網(wǎng)是不能很好地支持的，而通過衛(wèi)星信道則恰好可以解決上述問 題.
衛(wèi)星通信機(jī)在發(fā)放給客戶時，已經(jīng)分配好一段固定的IP地址，這些地址是在衛(wèi) 星網(wǎng)中用到的地址，要是與客戶的局域網(wǎng)融合的話,可能會遇到困難。因?yàn)榭蛻舻牡?面網(wǎng)絡(luò)又可能與通信機(jī)不在同一個網(wǎng)段，這樣衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)的通信設(shè)備就無法與地面網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)的設(shè)備通信，所以就需要一個中間轉(zhuǎn)換設(shè)備來連接衛(wèi)星網(wǎng)和地面網(wǎng)，但是普通 的轉(zhuǎn)換設(shè)備，在轉(zhuǎn)換時對TCP的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換的較好，語音，視頻用的一般都是UDP
的數(shù)據(jù)包，這樣現(xiàn)在許多轉(zhuǎn)換設(shè)備對語音和視頻的轉(zhuǎn)換不太好，導(dǎo)致語音和視頻無 法穿透，衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)視音頻終端無法與地面網(wǎng)絡(luò)的視音頻終端通信。這樣就不能達(dá)到 預(yù)先需要的效果。通過文中提到的轉(zhuǎn)換設(shè)備，可以很好的支持語音和視頻的轉(zhuǎn)換， 這樣使衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)可以很好的融合在一起。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星 網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置，且保留局域網(wǎng)的配置的裝置。節(jié)省改造成本
實(shí)現(xiàn)更多功能。
技術(shù)方案NAT英文全稱是"Network Address Translation",中文意思是"網(wǎng) 絡(luò)地址轉(zhuǎn)換"，它是一個IETF (Internet Engineering Task Force, Internet工程 任務(wù)組)標(biāo)準(zhǔn)，允許一個整體機(jī)構(gòu)以一個公用IP (Internet Protocol)地址出現(xiàn)在 Internet上。它是一種把內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)地址(IP地址)翻譯成合法網(wǎng)絡(luò)IP地址的技 術(shù)。
簡單的說，NAT就是在局域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用內(nèi)部地址，而當(dāng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)要與外 部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊時，就在網(wǎng)關(guān)處，將內(nèi)部地址替換成公用地址，從而在外部公網(wǎng)
(internet)上正常使用，NAT可以使多臺計(jì)算機(jī)共享Internet連接，這一功能很 好地解決了公共IP地址緊缺的問題,就是從ip地址庫中，挑出幾段地址來作為特定 的內(nèi)部地址,這些地址在公網(wǎng)上是不被路由的，但是通過NAT把這些不能路由的地址 轉(zhuǎn)換成合法的可以在公網(wǎng)上路由的地址,這樣一個合法的地址可以讓許多不合法的 地址上網(wǎng)，通過這種方法來節(jié)約公網(wǎng)地址。通過這種方法，可以只申請一個合法IP 地址，就把整個局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)接入Internet中。這時，NAT屏蔽了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)， 所有內(nèi)部網(wǎng)計(jì)算機(jī)對于公共網(wǎng)絡(luò)來說是不可見的。這里提到的內(nèi)部地址，是指在內(nèi) 部網(wǎng)絡(luò)中分配給節(jié)點(diǎn)的私有IP地址，這個地址只能在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用，不能被路由
(一種阿絡(luò)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同路徑轉(zhuǎn)發(fā))。雖然內(nèi)部地址可以隨機(jī)挑選，但是通常 使用的是下面的地址10. 0. 0. 0 10. 255. 255. 255 ; 172. 16. 0. 0 172. 16. 255. 255; 192. 168. 0.0 192.168. 255. 255。
NAT將這些無法在互聯(lián)網(wǎng)上使用的保留IP地址翻譯成可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用的合 法IP地址。而全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC (網(wǎng)絡(luò)信息中心)或者 ISP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)分配的地址，對外代表一個或多個內(nèi)部局部地址，是全球統(tǒng)一 的可尋址的地址。
NAT功能通常被集成到路由器,防火墻、ISDN路由器或者單獨(dú)的NAT設(shè)備中。 比如Cisco路由器中已經(jīng)加入這一功能，網(wǎng)絡(luò)管理員只需在路由器的I0S中設(shè)置NAT 功能，就可以實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的屏蔽。再比如防火墻將WEB Server的內(nèi)部地址 192. 168. 1. 1映射為外部地址202. 96. 23. ll，外部訪問202. 96. 23. 11地址實(shí)際上就 是訪問訪問192. 168. 1.1。另外資金有限的小型企業(yè)來說，現(xiàn)在通過軟件也可以實(shí)現(xiàn)這一功能。本技術(shù)就是運(yùn)用這一功能,把衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)的一個地址，與地面網(wǎng)的一個地 址做一對一映射，也可以說是捆綁在一起,訪問衛(wèi)星的這個特定地址就是訪問地面網(wǎng) 絡(luò)中的那個地址.
本發(fā)明通過DVB-RCS系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相結(jié)合,逋過NAT技術(shù),把地面網(wǎng)絡(luò)單元(6) 內(nèi)需要被訪問的資源，映射到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的地址。本發(fā)明中數(shù)據(jù)流，即IP數(shù)據(jù)包，從 第一通信機(jī)發(fā)出，通過通信機(jī)后變成電磁波信號發(fā)往衛(wèi)星,經(jīng)由主站端轉(zhuǎn)換為DVB-S 標(biāo)準(zhǔn)(中國廣電行業(yè)信息傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，即Digital Video Broadcasting—Satellite, 數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))的數(shù)據(jù)，經(jīng)調(diào)制后以電磁波形式發(fā)送至衛(wèi)星，電磁波先從衛(wèi) 星落到主站，主站通過內(nèi)部核心的路由設(shè)備把數(shù)據(jù)路由到指定的遠(yuǎn)端地址，再由發(fā)射 單元發(fā)射到衛(wèi)星上,然后由第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)將接收到的電磁波去噪放大并 通過第二衛(wèi)星通信機(jī)把電磁波信號還原成原始IP數(shù)據(jù)包。然后第二衛(wèi)星接收發(fā)射單 元(2)將要訪問的地址在本地局域網(wǎng)廣播出去，地面轉(zhuǎn)換單元(4)加一個路由器(41)， 他的一個接口地址屬于衛(wèi)星網(wǎng)，另一個接口地址屬于客戶的局域網(wǎng)，通過路由器(41) 把訪問衛(wèi)星內(nèi)的地址轉(zhuǎn)換到地面網(wǎng)絡(luò)單元(6)內(nèi)的一個地址來實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星網(wǎng)訪問客戶局 域網(wǎng)的功能。
本發(fā)明的衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置包括主站單元、第一衛(wèi)星接收 發(fā)射單元、輔助單元、地面轉(zhuǎn)換單元、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元、地面網(wǎng)絡(luò)單元；其 中，主站單元通過衛(wèi)星無線傳輸分別與第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元、第二衛(wèi)星接收發(fā)射 單元相連接，第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元通過網(wǎng)線與輔助單元相連接，地面轉(zhuǎn)換單元通 過網(wǎng)線分別與第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元、地面網(wǎng)絡(luò)單元相連接。
所述的主站單元包括通信衛(wèi)星、衛(wèi)星發(fā)送中心；通信衛(wèi)星接收從衛(wèi)星發(fā)送中心 發(fā)出的無線電衛(wèi)星信號，并將該無線電衛(wèi)星信號發(fā)送至衛(wèi)星接收發(fā)射單元；衛(wèi)星接 收發(fā)射單元與地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過普通網(wǎng)線連接。
所述的衛(wèi)星接收發(fā)射單元包括室外天線及其饋源及變頻器和衛(wèi)星通信機(jī)。
所述的地面轉(zhuǎn)換單元包括路由器。
所述的輔助單元包括視音頻設(shè)備。
地面網(wǎng)絡(luò)單元包括視音頻設(shè)備。
有益效果本發(fā)明的有益效果包括衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)的通信可以與客戶的局域網(wǎng)相融
合，方便客戶對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的使用.可以讓客戶在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上擴(kuò)展自己的通信方式. 不需要變動原有的局域網(wǎng)規(guī)劃，降低成本所使用的硬件都是現(xiàn)有環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)硬件， 無須改裝；覆蓋面廣衛(wèi)星和網(wǎng)線可覆蓋到的區(qū)域都可以適用本發(fā)明方法；天地環(huán) 網(wǎng)的通信方式，是把衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)無縫的融合在一起的通信產(chǎn)品；使多通信 方式更便捷，更多樣，效率更高。


圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖。其中包括主站單元1、通信衛(wèi)星11、衛(wèi)星發(fā)送中心 12;第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元2、第一室外天線22、第二衛(wèi)星通信機(jī)21;輔助單元3、第一視音頻設(shè)備31;地面轉(zhuǎn)換單元4、路由器41;第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元5、第二室外天線52、第二衛(wèi)星通信機(jī)51; 22地面網(wǎng)絡(luò)單元6、第二視音頻設(shè)備61。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施例結(jié)合技術(shù)方案和附圖對本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)一步詳細(xì)描述。如附圖所示本發(fā)明包括主站單元l、第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元2、輔助單元3、 地面轉(zhuǎn)換單元4、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元5、地面網(wǎng)絡(luò)單元6;其中，主站單元l通 過衛(wèi)星無線傳輸分別與第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元2、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元5相連接， 第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元2通過網(wǎng)線與輔助單元3相連接，地面轉(zhuǎn)換單元4通過網(wǎng)線 分別與第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元5、地面網(wǎng)絡(luò)單元6相連接。所述的主站單元1包括通信衛(wèi)星11、衛(wèi)星發(fā)送中心12;通信衛(wèi)星11接收從第一 衛(wèi)星接收發(fā)射單元2發(fā)出的無線電衛(wèi)星信號，并將該無線電衛(wèi)星信號發(fā)送至第二衛(wèi)星 接收發(fā)射單元2。所述的衛(wèi)星接收發(fā)射單元包括室外天線及衛(wèi)星通信機(jī)。所述的地面轉(zhuǎn)換單元4包括路由器41，路由器41與地面網(wǎng)絡(luò)單元6兩者通過 網(wǎng)線互連。所述的輔助單元3包括視音頻設(shè)備31，用來發(fā)射視音頻和數(shù)據(jù)信號的。通過網(wǎng) 絡(luò)線與第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元2連接。 本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用硬件環(huán)境如下
主站單元(l)具體為Alcatel公司的A9780主站單元(1)，該單元與衛(wèi)星之間 采用Ku波段的電磁波，遵照DVB-S的協(xié)議進(jìn)行通信，同時該單元和信息傳輸中心之 間用互聯(lián)網(wǎng)，遵照TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信；通信衛(wèi)星(ll):亞洲四號衛(wèi)星；第一室外天線22:成都新星1.8米天線及其中衛(wèi)11300饋源變頻器； 第二室外天線52:成都新星1.8米天線及其中衛(wèi)11300饋源變頻器； 地面轉(zhuǎn)換單元4:一臺路由器41，另外里面運(yùn)行著特定的系統(tǒng)軟件而且對語音和視 頻的穿透有很好的支持。地面網(wǎng)絡(luò)連接局域網(wǎng)連接；視音頻設(shè)備31:采用polycom7000s視頻會議終端。將上述硬件連接之后通過現(xiàn)場測試，具體效果如下輔助單元3向地面網(wǎng)絡(luò)單元6發(fā)送視音頻信號,一般是通過點(diǎn)對點(diǎn)的方式。輔助 單元3與第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元2通過網(wǎng)線相連。輔助單元3先把視頻的模擬信號通 過自己的硬件來轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后通過網(wǎng)線把信號打包成數(shù)據(jù)包傳給第一衛(wèi)星接 收發(fā)射單元2中的第一衛(wèi)星通信機(jī)21,第一衛(wèi)星通信機(jī)21檢查數(shù)據(jù)包中的包頭信息， 提取出數(shù)據(jù)包的目的地址，然后把網(wǎng)絡(luò)中的基帶信號調(diào)制成電磁波信號通過第一室外 天線22發(fā)送到主站單元1主站單元的衛(wèi)星發(fā)送中心12,得到這個電磁波信號,通過自 己的調(diào)制解調(diào)器把電磁波信號調(diào)制成基帶信號，主站通過自己的路由器路由數(shù)據(jù)包， 然后主站的調(diào)制解調(diào)器把網(wǎng)絡(luò)中的基帶信號調(diào)制成電磁波信號再發(fā)射到主站單元1 中的通信衛(wèi)星11上，第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元5接受到電磁波信號,把電磁波信號解調(diào) 成基帶信號,第二衛(wèi)星通信機(jī)51讀取數(shù)據(jù)包的目的地址，通過本身的網(wǎng)絡(luò)口廣播尋找 本地的目的地址，地面轉(zhuǎn)換單元4中的路由器41接收到第二衛(wèi)星通信機(jī)51的信號， 査看本身的地址映射表，發(fā)現(xiàn)有一個映射條目匹配,然后就改變數(shù)據(jù)包的報(bào)頭，從連接 到地面局域網(wǎng)的接口發(fā)出數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包到達(dá)地面網(wǎng)絡(luò)單元6中的視音頻設(shè)備61,視 音頻設(shè)備61通過本身的硬件把數(shù)字信號解調(diào)成模擬信號,通過本身的視頻輸出端口 輸出到本地的顯示器上完成通信，經(jīng)過測試視頻流暢,語音清晰，數(shù)據(jù)流暢。
權(quán)利要求
1、一種衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置，其特征在于該裝置包括主站單元(1)、第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元(2)、輔助單元(3)、地面轉(zhuǎn)換單元(4)、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)、地面網(wǎng)絡(luò)單元(6)；其中，主站單元(1)通過衛(wèi)星無線傳輸分別與第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元(2)、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)相連接，第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元(2)通過網(wǎng)線與輔助單元(3)相連接，地面轉(zhuǎn)換單元(4)通過網(wǎng)線分別與第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)、地面網(wǎng)絡(luò)單元(6)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置，其特征在于 所述的主站單元(l)包括通信衛(wèi)星(ll)、衛(wèi)星發(fā)送中心(12)和地址轉(zhuǎn)換設(shè)備；通信衛(wèi) 星(11)接收從衛(wèi)星發(fā)送中心(12)發(fā)出的無線電衛(wèi)星信號，并將該無線電衛(wèi)星信號發(fā) 送至衛(wèi)星接收發(fā)射單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置，其特征在 于所述的衛(wèi)星接收發(fā)射單元包括室外天線及衛(wèi)星通信機(jī)，該二者通過有線信號饋線 串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置其特征在于 所述的地面轉(zhuǎn)換單元(4)是一臺Cisco公司的專業(yè)路由器(41)。
全文摘要
衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)互通視音頻的裝置，該裝置包括主站單元(1)、第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元(2)、輔助單元(3)、地面轉(zhuǎn)換單元(4)、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)、地面網(wǎng)絡(luò)單元(6)；其中，主站單元(1)通過衛(wèi)星無線傳輸分別與第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元(2)、第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)相連接，第一衛(wèi)星接收發(fā)射單元(2)通過網(wǎng)線與輔助單元(3)相連接，地面轉(zhuǎn)換單元(4)通過網(wǎng)線分別與第二衛(wèi)星接收發(fā)射單元(5)、地面網(wǎng)絡(luò)單元(6)相連接。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)包括衛(wèi)星網(wǎng)與地面局域網(wǎng)(5)通過地面轉(zhuǎn)化單元(4)很好的融合在一起，這樣可以靈活的運(yùn)用衛(wèi)星網(wǎng)，使衛(wèi)星網(wǎng)可以用在現(xiàn)在最流行的基于IP的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)里。
文檔編號H04L12/56GK101127664SQ20071013148
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者銳 張, 朱亮亮, 瑋 李 申請人:南京中網(wǎng)通信有限公司