CN109525545A - Ip化的卫星广播通信方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种IP化的卫星广播通信方法及其系统，采用网络数据的形式实现音视频数据的卫星广播通信，其中，主持人通过控制信道发送指令和接收应答，通过业务信道发送和接收业务数据；参与者通过控制信道接收指令和发送应答，通过所述业务信道发送和接收业务数据；观众通过控制信道接收指令和发送应答，通过所述业务信道接收业务数据。通过本发明，采用组播地址，实现“一发多收”，有效节约卫星资源，且卫星广播通信状态灵活多变、卫星广播通信系统扩展性更强，同时还可实现音视频和网络数据同时传输，具有较好的用户体验。

Description

IP化的卫星广播通信方法及其系统

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及一种IP化的卫星广播通信方法及其系统。

背景技术

众所周知，卫星广播通信得到了广泛的应用，特别是在音视频传输方面。随着技术的发展，用户对卫星广播通信业务提出了新的需求，这就需要更先进的广播通信方法和实现技术，但现有的卫星广播通信方法存在着很大的局限性。

目前，IP化的应用为用户带来了全新的应用模式，用户只需要借助网络，用交换机就可以实现信号的传输与分配，让AV的应用变得跟IT一样简单。此外，用户还可以根据需要来增减产品，不用再像采用传统矩阵设备一样需要预留接口以防系统升级的需要，这也让系统预算更加准确简单，即便是需要扩充也只需增添编解码器通过交换机就可以实现信号的传输与分配，而这些通用性的产品相对于传统的专业AV设备价格就要低廉得多了，可以为用户节省大量开支。

公开号为CN101674529B的发明专利提供了一种基于地球卫星站的全自动配置带宽视频会议广播业务的实现方法，此方法可作为功能完备的会议电视系统，使用方便，但是，此方法广播业务通信过程复杂，且是一个独立系统，兼容性差，不可与常用的电视会议系统进行对接。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种IP化的卫星广播通信方法及其系统，采用网络数据(IP化的数据)的形式实现音视频数据的卫星广播通信。

发明的技术方案主要包括：

本发明公开一种卫星广播通信方法，卫星广播通信组成员包括主持人、参与者和观众，其中：

卫星广播通信发起者为主持人，负责整个通信过程的管理，可采用下述方案一所述的方法通过控制信道发送指令和接收应答，通过业务信道发送和接收业务数据；

预设成员为参与者或观众，其中：参与者可采用下述方案二所述的方法通过控制信道接收指令和发送应答，通过所述业务信道发送和接收业务数据；观众可采用下述方案三所述的方法通过控制信道接收指令和发送应答，通过所述业务信道接收业务数据。

参与者可发送业务数据也可接收业务数据，但观众只能接收业务数据，具体接收参与者还是主持人发送的业务数据通过信道设置。参与者发送业务数据的广播地址优选为D类组播地址，此时，观众能直接接收参与者发送的业务数据。当参与者发送业务数据的广播地址为B类或C类时，观众接收参与者发送的业务数据需要主持人转发。

且，主持人、参与者和观众均可采用方案四所公开的卫星广播通信系统实现上述卫星广播通信方法。

方案一：一种IP化的卫星广播通信方法，可用于广播通信组中主持人角色的卫星广播通信，包括：

向网管中心站申请用于控制管理信息传输的控制信道，并向其告知广播通信组的预设成员名单；在网管中心根据所述预设成员名单通知预设成员监听所述控制信道后，与正在监听所述控制信道的预设成员建立联系；

向网管中心站申请用于业务数据传输的业务信道，根据申请到的业务信道资源设置自身信道参数；

根据设置完成的信道参数，通过所述业务信道发送或接收业务数据；其中，所述业务数据的发送采用D类组播地址；

通过所述控制信道向预设成员发送包含信道参数的信道分配指令；接收预设成员通过所述控制信道发送的信道设置应答；

通过所述控制信道向预设成员发送状态查询指令；接收预设成员通过所述控制信道发送的信道状态应答；

通过所述控制信道向预设成员发送通信结束指令，停止发送或接收业务数据，结束广播通信；

所述信道参数包括业务数据的收、发信道编号，收、发广播地址，以及收、发速率，或者包括业务数据的发信道编号，收广播地址，以及收速率；所述业务数据为音视频数据。

作为一种优选方案，还包括将以B类或C类地址接收到的业务数据采用D类组播地址进行转发。

方案二：一种IP化的卫星广播通信方法，可用于广播通信组的卫星广播通信中参与者角色，包括：

根据网管中心的通知，监听卫星广播通信发起者向网管中心申请的控制信道，与卫星广播通信发起者建立联系；

在卫星广播通信发起者向网管中心申请到用于业务数据传输的业务信道后，接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的包含信道参数的信道分配指令，根据所述信道分配指令设置自身信道参数，并在设置完成后通过所述控制信道发送信道设置应答；

根据设置完成的信道参数，通过所述业务信道接收来自卫星广播通信发起者采用D类组播地址发送的业务数据或者通过所述业务信道发送业务数据；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的状态查询指令，通过所述控制信道发送信道状态应答；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的通信结束指令，停止发送或接收业务数据，结束广播通信；

所述信道参数包括业务数据的收、发信道编号，收、发广播地址，以及收、发速率。

作为一种优选方案，采用D类组播地址发送业务数据。

方案三：一种IP化的卫星广播通信方法，可用于广播通信组的卫星广播通信中观众角色，包括：

根据网管中心的通知，监听卫星广播通信发起者向网管中心申请的控制信道，与卫星广播通信发起者建立联系；

在卫星广播通信发起者向网管中心申请到用于业务数据传输的业务信道后，接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的包含信道参数的信道分配指令，根据所述信道分配指令设置自身信道参数，并在设置完成后通过所述控制信道发送信道设置应答；

根据设置完成的信道参数，通过所述业务信道接收业务数据；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的状态查询指令，通过所述控制信道发送信道状态应答；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的通信结束指令，停止发送或接收业务数据，结束广播通信；

所述信道参数包括业务数据的收信道编号，收广播地址，以及收速率。

作为一种优选方案，通过所述业务信道接收来自卫星广播通信发起者采用D类组播地址发送的业务数据。

作为一种优选方案，通过所述业务信道接收来自其它预设成员采用D类组播地址发送的业务数据。

在上述三种方案中：

优选的，所述信道状态应答包括信道状态信息，以便了解预设成员是否在线以及信道参数是否正常。

优选的，在通信过程中，采用轮询方式向预设成员发送状态查询指令。

优选的，所述信道分配指令包括：信令码；成员编号，角色码，收、发广播地址，收、发信道编号，收、发速率；或者包括成员编号，角色码，收广播地址，收信道编号，收速率；所述信道设置应答包括：信令码；成员编号，角色码，收、发广播地址，收、发信道编号，收、发速率；或者包括成员编号，角色码，收广播地址，收信道编号，收速率；所述发送状态查询指令包括信令码和成员编号；所述信道状态应答包括：信令码；成员编号，角色码，收、发广播地址，收、发信道编号，收、发速率；或者包括成员编号，角色码，收广播地址，收信道编号，收速率；所述通信结束指令包括：信令码和成员编号。

优选的，业务数据还包括网络数据。

优选的，音视频数据采用H.265国际通用标准编解码。

优选的，网管中心实时监听控制信道，以便监控整个广播通信过程。

方案四：本发明还公开一种卫星广播通信系统，包括：

天线设备，用于将接收到的高频卫星信号转化为中频信号后发送至多通道信道设备，或者将多通道信道设备输出的中频信号放大成高频信号后发射输出；所述高频卫星信号包括通过控制信道传输的控制管理信息和通过业务信道传输的业务数据；

多通道信道设备，配置有第一调制解调单元、第二调制解调单元和数据处理单元；第一调制解调单元用于所述控制管理信息的调制与解调；第二调制解调单元用于所述业务数据的调制与解调；数据处理单元用于对第一调制解调单元解调后的数据进行校验并将校验后的控制管理信息通过数据交换设备发送至系统控制设备，或者将系统控制设备通过数据交换设备输出的控制管理信息发送至第一调制解调单元进行调制，以及用于对第二调制解调单元解调后的数据进行校验并将校验后的业务数据发送至用户端或网络交换设备，或者将用户端或通过网络交换设备输入的业务数据发送至第二调制解调单元进行调制；

数据交换设备，用于系统控制设备与系统内相关设备之间的数据交互；

系统控制设备，用于接收并响应多通道信道设备发送的控制管理信息，或者产生并发送所述控制管理信息至多通道信道设备，以及根据所述控制管理信息设置相关设备的信道参数；所述信道参数包括业务数据的收、发信道编号，收、发广播地址，以及收、发速率，或者包括业务数据的发信道编号，收广播地址，以及收速率。

作为一种优选方案，该系统还包括网络交换设备，用于多通道信道设备和一个或多个用户端之间的数据交互。用户端主要包括音视频数据传输设备和网络数据传输设备。

作为一种优选方案，该系统还包括：

图像编解码设备，用于对网络交换设备输出的音视频数据进行解码并将解码后的音视频数据发送至音视频输出设备，或者将由音视频输入设备发送的音视频数据进行编码并将编码的数据发送至网络交换设备；优选H.265国际通用标准编解码；

音视频输出设备，用于接收并输出图像编解码设备解码出的音视频；

音视频输入设备，用于音视频的输入，并将输入的音视频数据发送至图像编解码设备。

本发明所公开的IP化的卫星广播通信方法和系统，具有以下有益效果：

(1)高清音视频的广播通信方法采用IP化的数据形式，使通信状态变得灵活多变、使卫星广播通信系统的扩展性也更强，可兼容业内常用的音视频设备，例如，可与地面有线会议电视系统相对接，作为备用应急通信手段。

(2)本发明采用组播地址，实现“一发多收”，单向传输，无需路由寻址，非常适合广播通信，且能有效节约卫星资源。

(3)在通信过程中，可通过信道参数设置与主持人互动的参与者角色，还能设置观众不仅可以接收主持人的音视频数据，也可以接收参与者的音视频数据；进一步的，还能通过修改信道参数实现成员角色变换(参与者和观众可以任意变换)、随时加入等，实现通信状态的灵活多变，具有非常好的用户体验。

(4)广播通信组内不仅可以进行音视频数据的广播通信，也可以传输网络数据，还可实现音视频和网络数据同时传输，使用效率大大提高。

(5)本发明运用卫星资源进行广播通信，具有区域性广、机动性好、抗干扰性强等优点，可为多地之间应急广播通信提供有效的手段和方法，可应用特别会议、抢险救灾、治安维稳等特殊场景。

(6)音视频编解码可采用H.265国际通用标准，具有占用带宽小、音视频保真率高的特点，支持1080P(1Mbps)，可根据实际链路情况动态通过信道参数实时调整音视频的传输带宽、分辨率等，在一定的卫星带宽下，达到最佳的传输效果。

(7)卫星广播通信系统可自身配置音视频数据传输设备实现广播通信，也可通过交换机选择外接现有的会议电视系统实现广播通信，还可根据用户需求和应用场景，通过交换机外接一个或多个网络数据传输设备实现网络数据同时传输(例如，会议电视系统、个人电脑、智能手机等)，大大降低系统成本的同时，增加了系统的兼容性和扩展性。

说明书附图

图1卫星广播通信系统组成示意图；

图2多通道信道设备组成示意图；

图3控制管理信息帧编码示意图；

图4控制管理信息流示意图；

图5音视频数据流示意图；

图6广播通信组组成示意图；

图7卫星广播通信信道分配示意图；

图8卫星广播通信主持人控制信道状态流程示意图；

图9卫星广播通信参与者和观众控制信道状态流程示意图；

图10音视频与网络数据同传连接示意图；

图11会议电视系统接入示意图。

具体实施例

下面结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细的描述。

如图1所示，实施例1公开一种卫星广播通信系统(即卫星站)，其主要包括：天线设备、多通道信道设备、网络交换设备、图像编解码设备、音视频输出设备、音视频输入设备、串口交换设备和系统控制设备。

天线设备将接收到的高频卫星信号转化为可由多通道信道设备解调的中频信号；将多通道信道设备调制的中频信号放大成高频信号后发射输出。需要说明的是，天线设备接收的数据包括两类，一类是来自控制信道的控制管理信息，另一类是来自业务信道的音视频数据，其中，控制信道是指用于控制管理信息收发的ALOHA信道，业务信道是指用于音视频数据收发的广播信道。

结合图2所示，多通道信道设备包含调制解调单元和数据处理单元，其中，调制解调单元包括控制信道调制解调单元和业务信道调制解调单元两类，各调制解调单元又包含调制模块和解调模块。调制模块将接收到的数据信息调制为中频信号；解调模块将接收到的中频信号解调成数据信息。数据处理单元对解调模块输出的数据进行校验，并将校验后的正确数据发送至网络交换设备(音视频数据)或串口交换设备(控制管理信息)；同时将网络交换设备或串口交换设备输出的数据发送至相应的调制模块。需要说明的是，由于无线通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中会出现差错，故对数字信号必须采用纠、检错技术(纠、检错编码技术)，以增强数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠性，这个纠检错的过程即是调制解调单元提取有用数据信息的过程，进一步地，还需要通过数据处理单元对有用数据信息进行校验并提取正确的数据帧，例如，判断控制管理数据中的广播地址是否正确，验证信令码和站编号是否正确，如果正确才把控制管理信息发送至系统控制设备进行相应的参数设置。

网络交换设备作为音视频数据汇集的节点，例如，可采用网络交换机。通过网络交换设备将多通道信道设备处理后的音视频数据传送至图像编解码设备，或者将图像编解码设备处理后的视频数据传送至多通道信道设备。

图像编解码设备用于对音视频数据的编解码，实施例中采用的是H.265国际通用标准，这种编码方式支持1080P(1Mbps)的数据传输，可在有限卫星带宽下传输高质量的视频。图像编解码设备的音视频输入输出接口兼容HDMI、SDI、DVI、AV等接口，同样支持高清1080P(1Mbps)的数据传输。

音视频输出设备，用来显示图像编解码设备解码出来的音视频，例如，电视机、显示器、音响等。

音视频输入设备，用来输入音视频给图像编解码设备进行编码，例如，摄像机、摄像头、话筒、手咪等。

串口交换设备，用于系统控制设备与上述各设备之间传递控制管理信息。该串口交换设备也可采用其它通信交换设备替代：如采用网络交换设备、CAN通信设备、I²C总线通信设备等。

系统控制设备，通过串口交换设备与上述各设备连接通信，用于对系统内各设备进行管理，包括设置系统内各设备参数，具体可通过写入相关程序的计算机实现。系统控制设备在收到控制管理信息后对相关设备进行参数设置，并可在设置完成后发送信道设置应答。

本发明中，广播通信组由多个要进行广播通信的卫星站(成员)组成，其角色包括主持人、参与者和观众三类。其中：主持人只有一个，即发起广播通信的卫星站，负责整个通信过程的管理，同时通过卫星信道发送音视频数据和接收参与者的音视频数据；参与者和观众均可以有若干个，参与者可通过卫星信道发送和接收音视频数据，观众只可以通过卫星信道接收音视频数据，且接收对象由主持人决定。广播通信组的各成员在未收到主持人发出的包含角色安排的指令均默认为观众，在通信开始后，各成员的角色均由主持人指定，各成员根据相关指令设置自身角色。

本发明中，各卫星站之间的卫星通信数据包括控制管理信息和音视频数据。

控制管理信息是指通过ALOHA信道上传送的数据，主要包括信道分配指令、信道设置应答、状态查询指令、信道状态应答和通信结束指令五类。结合图3所示，控制管理信息的数据帧编码由帧头和控制管理信息组成。帧头包括信令码和站编号，信息包括角色码、信道分配信息或信道状态信息，具体设置如下：

信令码即代表不同信令的编号，例如，0XA0代表状态查询指令，0XB0代表信道状态应答，0XA1代表信道分配指令，0XB1代表信道设置应答，0XAF代表通信结束指令。

站编号即广播通信组中各卫星站对应的编号，例如，卫星站1至卫星站4的站编号依次为0X01、0X02、0X03、0X04。

角色码即不同角色的编号，例如，0X01代表参与者，0X02代表观众。

信道分配信息根据角色码的不同分为两类：参与者对应的信道分配信息包括收广播地址、收信道号、收速率、发信道号和发速率；观众对应的信道分配信息包括收广播地址、收信道号、收速率。需要说明的是，信道状态应答和信道设置应答所包含的信息内容一样，均包括信道状态信息，以方便主持人实时查看各成员是否在线以及所在状态是否正常，并在有错误时，可以重新发送信道分配指令重新设置更改。

结合图4所示，控制管理信息的接收过程如下：广播通信系统实时监听ALOHA信道，通过天线设备接收ALOHA信道上的控制管理信息，然后将其传送给控制信道调制解调单元的解调模块；解调模块提取中频信号中有用的数据信息，再由数据处理单元对解调后的数据信息进行校验，然后通过串口交换设备发送至系统控制设备；系统控制管理设备分析控制管理信息并对相关设备进行参数设置。控制管理信息的发送过程如下：系统控制设备将控制管理信息通过串口交换设备发送给多通道信道设备中的数据处理单元，数据处理单元将处理后的数据传输给控制信道调制解调单元的调制模块，将其转化成中频信号；最后天线设备将调制的中频信号放大成高频信号后发射输出。

结合图5所示，音视频数据接收过程如下：广播通信开始后，广播通信系统通过天线设备接收广播信道上的音视频数据，然后将其传送给多通道信道设备中的业务信道调制解调单元；业务信道调制解调单元中的解调模块提取中频信号中有用的数据信息，再由数据处理单元对解调后的数据信息进行校验后并发送至网络交换设备；网络交换设备将多通道信道设备处理后的音视频数据传送至图像编解码设备；图像编解码设备对音视频数据进行解码；解码后的数据通过音视频输出设备进行音视频输出显示。音视频数据发送过程如下：通过音视频输入设备将音视频输入至图像编解码设备；图像编解码设备采用H.265国际通用标准对数据进行编码；网络交换设备将编码后的数据信息传送至多通道信道设备；多通道信道设备中的数据处理单元将网络交换设备输出的数据信息发送至业务信道调制解调单元，业务信道调制解调单元中的调制模块将数据信息转化为中频信号；最后天线设备将调制后的中频信号放大成高频信号后发射输出。

结合图6至图9所示，实施例2公开一广播通信组，该广播通信组由四个卫星站组成，主持人为卫星站1，是广播通信的发起者；通信开始时，卫星站2、卫星站3和卫星站4，只可以通过卫星信道接收音视频数据。

主持人确定广播通信组的成员及参与者的个数，然后向网管中心站申请一个专用业务ALOHA信道，并告知网管中心广播通信组预设成员及参与者的个数。ALHOA信道为突发信道，仅供此次广播通信时使用，广播通信组的控制管理信息均通过此信道发送和接收。

网管中心站通过TDM信道通知广播通信组预设成员监听ALOHA信道。各成员均开始监听ALHOA信道，并与主持人建立了联系。

主持人向网管中心申请广播通信卫星资源，用于音视频数据的传输。网管中心根据主持人和参与者的个数以及通信速率要求为主持人分发广播通信卫星资源。需要说明的是，在广播通信过程中，控制管理信息通过ALOHA信道进行传输，音视频数据通过广播通信信道进行数据传输，具体由系统控制设备决定是否进行接收和发送。

主持人在申请到广播通信卫星资源后，首先设置自身信道参数，然后通过ALOHA信道向各成员发送信道分配指令，以安排各成员的角色和分配相应的信道资源。

接收到信道分配指令的成员根据信道分配指令设置自身信道参数，设置完成后，通过ALOHA信道发送信道设置应答，并可通过相应的广播信道收发音视频数据。

在广播通信过程中，主持人会通过申请到的ALOHA信道向各成员发送状态查询指令并等待回复，以了解各成员的状态信息。各成员在收到发送状态查询指令后，通过ALOHA信道向主持人发送信道状态应答，以告知主持人其仍处于广播通信过程中。若主持人未收到相应的信道状态应答，则表示该成员不在线(掉线或未入网)。

需要说明的是，由于ALOHA是抢占信道，两个站同时在此信道上发送数据可能会产生冲突，但是，因为此信道为广播通信组专用，且广播通信组站不会太多，发送的都是控制管理信息，数据量小，冲突的可能性不大。实际使用时，可通过重发和应答的方式来确保通信畅通的。

为保证信道的畅通，实施例2中，主持人采用轮询的方式对各成员的状态进行查询，即待收到一个卫星站的信道状态应答后再向下一个卫星站发送状态查询指令。此处的轮询是指固定时间间隔的查询，例如，每隔2S发送一次状态查询指令，2S内收到回复则状态正常，否则表示状态异常。如果某一卫星站的状态查询指令发送三次仍未有回复，可认为该卫星站不在线，但主持人依然会继续向此卫星站发送状态查询指令，一旦该卫星站入网与网管中心建立联系后，网管中心会通知其监听ALOHA信道信息，在收到主持人发送的信道分配指令前，该卫星站以观众的身份参与广播通信，直到收到主持人发送的信道分配指令。

实施例3公开的是实施例2所述的广播通信组的通信过程，具体如下：

主持人预设此次通信中参与者一个，观众两个，然后根据成员人数和角色安排等信息通过ALOHA信道向网管中心申请用于音视频通信的信道资源。

网管中心根据信道资源的使用情况分配两个信道资源，即广播信道1(信道号：F1，带宽：S1)和广播信道2(信道号：F2，带宽：S2)给广播通信组。参考图7所示的信道分配示意，本发明采用的是FDMA(频分多址)，频率宽度决定了通信速率。如果申请的通信速率过大，信道上没有带宽达到要求即会降速分配。当然，根据站型不同，网管中心会有个最大通信速率的限制，申请大于此限制，网管中心也会降速分配信道。

主持人首先设置自身信道参数，在广播信道1上发送音视频数据，接收广播信道2上的音视频数据，然后根据成员角色进行信道资源分配并向各成员发出信道分配指令。

卫星站2角色为参与者且接收主持人(卫星站1)的音视频。主持人在ALHOA信道上向卫星站2发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X02；角色码：0X01；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1；发广播地址：224.007.014.002；发信道：F2；发速率：S2)。卫星站2按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站2通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X02；角色码：0X01；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1；发广播地址：224.007.014.002；发信道：F2；发速率：S2)，并开始在广播信道1上接收音视频数据，在广播信道2上发送音视频数据。

结合图4所示，以卫星站2为例，通过天线设备接收ALOHA信道上的信道分配指令，并将其传送给多通道信道设备，经多通道信道设备进行分析处理后(包括验证信令码和站编号是否正确)，得到指令信息中的信令码为0XA1和站编号为0X02。然后将指令信息通过串口交换设备发送给系统控制设备，系统控制设备按照指令信息中的角色码转换成相应的角色，然后按照指令信息对相关设备进行参数设置，主要包括：设置图像编解码设备的编码速率为S2，发送地址为224.007.014.002，接收地址为224.007.014.001；设置多通道信道设备接收信道F1上的数据，信号带宽为S1，并将接收到的音视频数据发送至网络交换设备上；设置多通道信道设备的发送信道为F2，信号带宽为S2，并将网络交换设备上的音视频数据实时传输至此信道上进行发送。

卫星站3角色为观众且接收主持人(卫星站1)的音视频。主持人在ALHOA信道上向卫星站3发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X03；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)。卫星站3按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站3通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X03；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)，并开始在广播信道1上接收音视频数据。

卫星站4角色为观众且接收参与者(卫星站2)的音视频。主持人在ALHOA信道上向卫星站4发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X04；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.002；收信道：F2；收速率：S2)。卫星站4按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站4通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X04；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.002；收信道：F2；收速率：S2)，并开始在广播信道2上接收音视频数据。

在通过广播通信过程中，主持人还可根据需要(例如，新成员加入，成员角色变动，观众接收对象变动)，通过发送信道分配指令修改成员角色和重新分配信道，具体如下：

卫星站4的角色仍为观众，但变为接收主持人(卫星站1)的音视频，主持人在ALHOA信道上向卫星站4发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X04；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)。卫星站4按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站4通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X04；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)，并开始在广播信道1上接收音视频数据。

卫星站2角色变为观众且接收主持人(卫星站1)的音视频，主持人在ALHOA信道上向卫星站2发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X02；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)。卫星站2按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站2通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X02；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)，并开始在广播信道1上接收音视频数据，停止在广播信道2上接收音视频数据。

卫星站3的角色变为参与者且接收主持人(卫星站1)的音视频，主持人在ALHOA信道上向卫星站3发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X03；角色码：0X01；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1；发广播地址：224.007.014.003；发信道：F2；发速率：S2)。卫星站3按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站3通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X03；角色码：0X01；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1；发广播地址：224.007.014.003；发信道：F2；发速率：S2)，并开始在广播信道1上接收音视频数据，在广播信道2上发送音视频数据。

卫星站4的角色仍为观众，但变为接收参与者(卫星站3)的音视频，主持人在ALHOA信道上向卫星站4发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X04；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.003；收信道：F1；收速率：S1)。卫星站4按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站4通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X04；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.003；收信道：F1；收速率：S1)，并开始在广播信道1上接收音视频数据。

广播通信结束，主持人在ALHOA信道上向各成员发送通信结束指令，例如，向卫星站2发送通信结束指令(信令码：0XAF；站编号：0X02；角色码：0X02)，各卫星站收到结束命令之后，设置相关设备参数以关闭通信信道，不再发送和接收音视频数据，同时不再监听ALHOA信道，此次卫星广播通信结束。

在上述过程中，网管中心也实时监听ALHOA信道信息，以监控整个通信过程，通信结束后回收此ALHOA信道资源和相应的广播通信信道资源。

需要说明的是，本发明中的IP地址方案的考虑主要包括以下两种：

(1)主持人发送音视频数据，参与者和观众都可以接收；参与者发送音视频数据，主持人和观众都可以接收，具体接收方案由主持人决定。此方案，主持人和参与者发送音视频数据必须全部采用D类组播地址。实施例3采用的是这种方案。本发明中的组播地址为单向传输，不需路由寻址，可以实现一发多收，适合广播通信，切合此发明的使用，因此，这种方案也相对更优。

(2)主持人发送音视频数据，参与者和观众都接收；参与者发送音视频数据，仅主持人接收，如果需要观众接收则需要主持人进行数据转发。此方案，只有主持人发送音视频数据必须采用D类组播地址，参与者发送音视频数据则可以采用其他B或C类地址。主持人转发音视频数据时，只需要将收到的音视频数据地址的采用D类组播地址发送即可。下面将给出实施例4对此方案进行说明。

实施例4公开一种采用IP地址的方案(2)的实施例。主持人(卫星站1)预设此次通信中参与者一个，观众一个，然后根据成员人数和角色安排等信息向网管中心申请通信信道资源。

网管中心根据信道资源的使用情况分配两个信道资源给广播通信组，即广播信道1(信道号：F1，带宽：S1)和广播信道2(信道号：F2，带宽：S2)。

主持人(卫星站1)首先设置自身信道参数，在广播信道1上发送音视频数据，接收广播信道2上的音视频数据，然后根据成员角色进行信道资源分配并向各成员发出信道分配指令。

卫星站2角色为参与者且接收主持人(卫星站1)的音视频数据。主持人在ALHOA信道上向卫星站2发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X02；角色码：0X01；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1；发广播地址：192.168.1.101；发信道：F2；发速率：S2)。卫星站2按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站2通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X02；角色码：0X01；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1；发广播地址：192.168.1.101；发信道：F2；发速率：S2)，并开始在广播信道1上接收音视频数据，在广播信道2上发送音视频数据。

卫星站3角色为观众且接收主持人(卫星站1)的音视频数据，但无法在广播信道2上接收参与者(卫星站2)的音视频数据。主持人在ALHOA信道上向卫星站3发送信道分配指令(信令码：0XA1；站编号：0X03；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)。卫星站3按指令信息设置相应的信道参数。设置完成后，卫星站3通过ALHOA信道向主持人发送信道设置应答(信令码：0XB1；站编号：0X03；角色码：0X02；收广播地址：224.007.014.001；收信道：F1；收速率：S1)，并开始在广播信道1上接收音视频数据。

如图10所示，本发明还可通过网络交换设备接入网络数据传输设备，主持人和参与者之间不仅可以进行音视频的广播通信，也可进行网络数据的传输，还可实现音视频和网络数据同时传输，且网络数据传输原理同音视频数据类似，此处不再赘述。其中，网络数据传输设备可以是电脑、PAD、智能手机或其它终端。或者也可以只接入网络数据传输设备，不接入系统中的图像编解码设备和音视频输入、输出设备，仅用于网络数据的传输。且当仅用于某一类业务数据传输时，可以省去网络交换设备的应用，直接将多通道信道设备接入相关的业务数据传输设备即可。

如图11所示，本发明所公开的卫星广播通信系统还可以通过网络与地面的电视会议系统对接。电视会议系统直接通过网络交换设备接入此系统，并设置电视会议系统的音视频解码设备的收发地址为本站的广播收发地址，即可使用会议系统的音视频编解码设备，从而省去系统中的图像编解码设备和音视频输入、输出设备。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种IP化的卫星广播通信方法，其特征在于，包括：

向网管中心站申请控制信道，并向其告知广播通信组的预设成员名单；在网管中心根据所述预设成员名单通知预设成员监听所述控制信道后，与正在监听所述控制信道的预设成员建立联系；

向网管中心站申请用于业务数据传输的业务信道，根据申请到的业务信道资源设置自身信道参数；

根据设置完成的信道参数，通过所述业务信道发送或接收业务数据，其中，所述业务数据的发送采用D类组播地址；

通过所述控制信道向预设成员发送包含信道参数的信道分配指令；接收预设成员通过所述控制信道发送的信道设置应答；

通过所述控制信道向预设成员发送状态查询指令；接收预设成员通过所述控制信道发送的信道状态应答；

通过所述控制信道向预设成员发送通信结束指令，停止发送或接收业务数据，结束广播通信；

所述信道参数包括业务数据的收、发信道编号，收、发广播地址，以及收、发速率，或者包括业务数据的发信道编号，收广播地址，以及收速率；所述业务数据为音视频数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将以B类或C类地址接收到的业务数据采用D类组播地址进行转发。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道状态应答包括信道状态信息，以便了解预设成员是否在线以及信道参数是否正常。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在通信过程中，采用轮询方式向预设成员发送状态查询指令。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音视频数据采用H.265国际通用标准编解码。

6.如权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述业务数据还包括网络数据。

7.一种IP化的卫星广播通信方法，其特征在于，包括：

根据网管中心的通知，监听卫星广播通信发起者向网管中心申请的控制信道，与卫星广播通信发起者建立联系；

在卫星广播通信发起者向网管中心申请到用于业务数据传输的业务信道后，接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的包含信道参数的信道分配指令，根据所述信道分配指令设置自身信道参数，并在设置完成后通过所述控制信道发送信道设置应答；

根据设置完成的信道参数，通过所述业务信道接收来自卫星广播通信发起者采用D类组播地址发送的业务数据或者通过所述业务信道发送业务数据；接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的状态查询指令，通过所述控制信道发送信道状态应答；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的通信结束指令，停止发送或接收业务数据，结束广播通信；

所述信道参数包括业务数据的收、发信道编号，收、发广播地址，以及收、发速率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，采用D类组播地址发送所述业务数据。

9.一种IP化的卫星广播通信方法，其特征在于，包括：

根据网管中心的通知，监听卫星广播通信发起者向网管中心申请的控制信道，与卫星广播通信发起者建立联系；

在卫星广播通信发起者向网管中心申请到用于业务数据传输的业务信道后，接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的包含信道参数的信道分配指令，根据所述信道分配指令设置自身信道参数，并在设置完成后通过所述控制信道发送信道设置应答；

根据设置完成的信道参数，通过所述业务信道接收业务数据；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的状态查询指令，通过所述控制信道发送信道状态应答；

接收卫星广播通信发起者通过所述控制信道发送的通信结束指令，停止发送或接收业务数据，结束广播通信；

所述信道参数包括业务数据的收信道编号，收广播地址，以及收速率。

10.一种卫星广播通信系统，其特征在于，包括天线设备、多通道信道设备、数据交换设备和系统控制设备；其中：

天线设备，用于将接收到的高频卫星信号转化为中频信号后发送至多通道信道设备，或者将多通道信道设备输出的中频信号放大成高频信号后发射输出；其中，所述高频卫星信号包括通过控制信道传输的控制管理信息和通过业务信道传输的业务数据；

多通道信道设备，配置有第一调制解调单元、第二调制解调单元和数据处理单元；第一调制解调单元用于所述控制管理信息的调制与解调；第二调制解调单元用于所述业务数据的调制与解调；数据处理单元用于对第一调制解调单元解调后的数据进行校验并将校验后的控制管理信息通过数据交换设备发送至系统控制设备，或者将系统控制设备通过数据交换设备输出的控制管理信息发送至第一调制解调单元进行调制，以及用于对第二调制解调单元解调后的数据进行校验并将校验后的业务数据发送至用户端或网络交换设备，或者将用户端或通过网络交换设备输入的业务数据发送至第二调制解调单元进行调制；

数据交换设备，用于系统控制设备与系统内相关设备之间的数据交互；

系统控制设备，用于接收并响应多通道信道设备发送的控制管理信息，或者产生并发送所述控制管理信息至多通道信道设备，以及根据所述控制管理信息设置相关设备的信道参数；所述信道参数包括业务数据的收、发信道编号，收、发广播地址，以及收、发速率，或者包括业务数据的发信道编号，收广播地址，以及收速率。