CN101902483B - 卫星便携站实现网络业务的方法 - Google Patents
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Abstract
卫星便携站实现网络业务的方法，在卫星通信便携站和网控服务器的PPP两端建立一条卫星通道：通过标准的数据业务拨号及呼叫，在建立连接后，由PPP的服务器端对卫星通信便携站客户端进行验证，验证完毕之后，PPP服务器将按照配置，分配给卫星通信便携站IP地址，并将网关地址和其他的一些配置信息传送至便携站；采用应用程序ppp，来建立拨号方式的Internet连接，利用通用tunnel设备传递PPP数据，支持IP地址的动态分配和管理；配置PPP后，卫星通信便携站用户级PPP使用tunnel设备进行PPP数据的传递；外设配置完成后，开始建立卫星数据通信链路，成功后即开始PPP的完整回话过程。
Description
一、技术领域
本发明属于卫星通信系统中的一种技术方案。
二、背景技术
近年来，通过卫星通信系统来实现互联网接入正在不断应用，卫星通信系统经过良好的设计，可以覆盖整个地球表面，这对航空和航海用户和处于边远地区缺少地面通信基础设施的用户是极为合适的，甚至是唯一的选择。即使是在有线网络密集的地区，卫星通信也可以作为日益拥挤的地面链路的一种备用选择。卫星网络可以用作接入各种各样的网络，或者提供固定和移动终端用户之间简单的通信服务。对于专用的卫星通信便携站，也就有了网络业务等更广的应用需求，但便携站使用要求却越来越高，体积和重量都在不断减小，接口设计也必须简化，只提供一路话音和一路异步数据接口来支持基本的卫星业务，基于新的网络业务需求，设计了此技术方案。
现有技术中PPP有三个主要的组成部分：
(1)在串行链路上封装数据报(datagrams)的方法。
(2)建立、配置和测试数据链路链接(thedata-linkconnection)的LCP协议(LinkControlProtocol)。
(3)建立和配置不同网络层协议的一组NCP协议(NetworkControlProtocol)。
为了在点到点链路(point-to-pointlink)上建立通信，PPP链路的一端必须在建立阶段(Establishmentphase)首先发送LCP包(packets)配置数据链路。在链路建立后，在进入到网络层协议阶段前，PPP提供一个可选择的验证阶段。默认的，身份验证不是强制的。如果希望进行链路的身份验证，则实现者必须在建立阶段指明身份验证—协议配置选项。这些协议主要是为通过交换网(switchedcircuits)或者拨号线(dial-uplines)连接到PPP网络服务器的主机和路由器服务的，但是也可以被用到专用链路(dedicatedlinks)中。服务器在为网络层磋商选择选项时可以对连接的主机或路由器进行身份验证。定义了PPP身份验证协议。链路建立和验证阶段，和验证协议配置选项定义。
三、发明内容
本发明目的是：提出一种卫星便携站实现网络业务的方法，在卫星通信便携站和网控服务器的PPP两端建立一条卫星通道。扩展卫星通信便携站的使用功能。
本发明内容是在卫星通信便携站上实现ppp客户端，接入因特网，实现网络通信的方法。卫星便携站实现网络业务的方法：
在卫星通信便携站和网控服务器的PPP两端建立一条卫星通道：通过标准的数据业务拨号及呼叫，在建立连接后，由PPP的服务器端(网控服务器)对卫星通信便携站客户端进行验证，可以用最简单登录的验证方式，如PAP或CHAP等验证方式。验证完毕之后，PPP服务器将按照配置，分配给卫星通信便携站IP地址，并将网关地址和其他的一些配置信息传送至便携站。这样就建立了一条PPP连接，本方案在实现上采用一个应用程序ppp，来建立拨号方式的Internet连接，利用通用tunnel设备传递PPP数据，这种配置也较为简单。通过这种方式建立PPP连接以后，提供了一种在点对点的链路上封装多协议数据报(IP、IPX和AppleTalk)的标准方法，它不仅能支持IP地址的动态分配和管理；同步(面向位的同步数据块的传送)或异步(起始位+数据位+奇偶校验位+停止位)物理层的传输；网络层协议的复用；链路的配置、质量检测和纠错；而且还支持多种配置参数选项的协商，可以实现基本的网络通信业务，如电子邮件、网页浏览和FTP等。
配置PPP，卫星通信便携站用户级PPP使用tunnel设备进行PPP数据的传递，因此内核中必须支持相应的tunnel设备，通常为tun0。外设配置完成后，开始建立卫星数据通信链路，链路建立成功后即开始PPP的完整回话过程，包括五个阶段：链路不可用阶段、链路建立阶段、验证阶段、网络层控制协议阶段和链路终止阶段。
发明的有益效果：在不断简化设计的卫星通信便携站中，利用已有的接口资源，实现ppp接入客户端的工作，从而完成一些基本的网络应用，实现卫星链路下的互联网通信业务，为卫星通信便携站提供更丰富的业务种类，拓展便携站的应用范围。
四、附图说明
图1表示为卫星数据通信网下便携站实现PPP接入互联网实现网络通信业务。
五、具体实施方式
卫星通信便携站和网控服务器的PPP两端建立一条卫星通道：通过标准的数据业务拨号及呼叫，在建立连接后，由PPP的服务器端(网控服务器)对卫星通信便携站客户端进行验证，采用最简单登录的验证方式，如PAP或CHAP等验证方式。
要建立PPP连接，首先要检查串口连接是否正确。可以使用一些通信软件来帮助进行诊断，例如minicom和超级终端等，如果使用超级终端能正常拨号，并在拨ISP的拨号服务器时能出现用户名和登录密码时，就说明串口和便携站的配置正确无误。接下来就可以配置PPP连接，卫星通信便携站采用用户级PPP使用tunnel设备进行PPP数据的传递，因此卫星通信便携站软件内核中必须支持相应的tunnel设备，通常为tun0。缺省内核中支持这个伪设备，在/dev的目录下同时也具备相应的设备文件tun0。如果同时需要多个拨号连接，就可以增加内核中支持的伪设备数量和相应的设备文件。在一切外设配置完成后，开始建立卫星数据通信链路，成功后即开始PPP的完整回话过程，在点对点链路的配置、维护和终止过程中，PPP需经历以下几个阶段：
(1)链路不可用阶段。PPP链路都需从这个阶段开始和结束，当卫星通信便携站和网控服务器的两端检测到物理线路激活(通常时检测到链路上有载波信号)时，就会从当前这个阶段跃迁至下一个阶段(即链路建立阶段)。在这个阶段主要是通过LCP协议进行链路参数的配置，LCP在此阶段的状态机也会根据不同的事件发生变化。当处于在链路不可用阶段时，LCP的状态机是处于initial(初始化状态)或starting(准备启动状态)，一旦检测到物理线路可用，则LCP的状态机就要发生改变。实际过程中这个阶段所停留的时间是很短的，仅仅是检测到对方设备的存在。
(2)链路建立阶段。该阶段主要是发送一些配置报文来配置数据链路，这些配置的参数不包括网络层协议所需的参数。当完成数据报文的交换后，则会继续向下一个阶段跃迁，该下一个阶段既可能是验证阶段，也可是网络层协议阶段，下一阶段的选择是依据链路两端的设备配置的(通常是由网控服务器的用户来配置，但对NAS或BAS设备的PPP模块缺省就需要支持PAP或CHAP中的一种认证方式)。在此阶段LCP的状态机会发生两次改变，当链路处于不可用阶段时，此时LCP的状态机处于initial或starting，当检测到链路可用时，则物理层会向链路层发送一个UP事件，链路层收到该事件后，会将LCP的状态机从当前状态改变为Request-Sent(请求发送状态)，根据此时的状态机LCP会进行相应的动作，也即是开始发送Config-Request报文来配置数据链路，无论哪一端接收到了Config-Ack报文时，LCP的状态机又要发生改变，从当前状态改变为opened状态，进入Opened状态后收到Config-Ack报文的一方则完成了当前阶段，应该向下一个阶段跃迁。
(3)验证阶段。在该阶段支持PAP和CHAP两种认证方式，验证方式的选择是依据在链路建立阶段双方进行协商的结果。在这个阶段仅支持链路控制协议、验证协议和质量检测数据报文，其它的数据报文都会被丢弃。如果在这个阶段再次收到了Config-Request报文，则又会返回到链路建立阶段。
(4)网络层协议阶段，一旦PPP完成了前面几个阶段，每种网络层协议(IP、IPX和AppleTalk)会通过各自相应的网络控制协议进行配置，每个NCP协议可在任何时间打开和关闭。当一个NCP的状态机变成Opened状态时，则PPP就可以开始在卫星链路上承载网络层的数据包报文了。如果在个阶段收到了Config-Request报文，则又会返回到链路建立阶段。
(5)网络终止阶段，PPP能在任何时候终止链路。当载波丢失、授权失败、链路质量检测失败和管理员人为关闭链路等情况均会导致链路终止。链路建立阶段可能通过交换LCP的链路终止报文来关闭链路，当链路关闭时，链路层会通知网络层做相应的操作，而且也会通过物理层强制关断链路。
Claims (1)
1.卫星便携站实现网络业务的方法，其特征是在卫星便携站和网控服务器的点到点PPP两端建立一条卫星通道：通过标准的数据业务拨号及呼叫，在建立连接后，由PPP的网控服务器端对卫星便携站客户端进行验证，验证完毕之后，PPP网控服务器将按照配置，分配给卫星便携站IP地址，并将网关地址和其他配置信息传送至卫星便携站；这样就建立了一条PPP连接，采用应用程序ppp来建立拨号方式的Internet连接，利用通用tunnel设备传递PPP数据，支持IP地址的动态分配和管理；配置PPP后，卫星便携站用户级PPP使用tunnel设备进行PPP数据的传递，内核中支持相应的tunnel设备；外设配置完成后，开始建立卫星数据通信链路，链路建立成功后即开始PPP的完整回话过程，使用相应的网络层控制协议配置网络层的协议，并采用链路控制协议，用交换链路终止包的方法终止链路。
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