CN201114554Y - 卫星网与地面局域网互通视音频的装置 - Google Patents

Abstract

卫星网与地面局域网互通视音频的装置该装置包括主站单元(1)、第一卫星接收发射单元(2)、辅助单元(3)、地面转换单元(4)、第二卫星接收发射单元(5)、地面网络单元(6)；其中，主站单元(1)通过卫星无线传输分别与第一卫星接收发射单元(2)、第二卫星接收发射单元(5)相连接，第一卫星接收发射单元(2)通过网线与辅助单元(3)相连接，地面转换单元(4)通过网线分别与第二卫星接收发射单元(5)、地面网络单元(6)相连接。本实用新型具有的优点包括卫星网与地面局域网(5)通过地面转化单元(4)很好的融合在一起，这样可以灵活的运用卫星网，使卫星网可以用在现在最流行的基于IP的互联网络里。

Description

卫星网与地面局域网互通视音频的装置

技术领域

本实用新型是利用静态映射来使卫星网与地面局域网互相通信，属于无线网络通信与有线网络通信的融合技术领域。

背景技术

由于现阶段我国不少地区地面通信带宽资源不够，无法完全支持流媒体传输，而同时互联网营运商们为了防止网络广播风暴，施行限制性网上广播业务；同时运营商为了防止带宽被少数流媒体应用占用，设置了许多策略限制视频应用。但是一些如远程课堂教学的特征是其网络下行信息量大，且大多是以图像和声音为主。显然现存的地面互联网是不能很好地支持的，而通过卫星信道则恰好可以解决上述问题.

卫星通信机在发放给客户时，已经分配好一段固定的IP地址，这些地址是在卫星网中用到的地址，要是与客户的局域网融合的话，可能会遇到困难。因为客户的地面网络又可能与通信机不在同一个网段，这样卫星网内的通信设备就无法与地面网络内的设备通信，所以就需要一个中间转换设备来连接卫星网和地面网，但是普通的转换设备，在转换时对TCP的数据包转换的较好，语音，视频用的一般都是UDP的数据包，这样现在许多转换设备对语音和视频的转换不太好，导致语音和视频无法穿透，卫星网内视音频终端无法与地面网络的视音频终端通信。这样就不能达到预先需要的效果。通过文中提到的转换设备，可以很好的支持语音和视频的转换，这样使卫星网与地面局域网可以很好的融合在一起。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能实现卫星网与地面局域网互通视音频的装置，且保留局域网的配置的装置。节省改造成本实现更多功能。

技术方案：NAT英文全称是“Network Address Translation”，中文意思是“网络地址转换”，它是一个IETF(Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组)标准，允许一个整体机构以一个公用IP(Internet Protocol)地址出现在Internet上。它是一种把内部私有网络地址(IP地址)翻译成合法网络IP地址的技术。

简单的说，NAT就是在局域网内部网络中使用内部地址，而当内部节点要与外部网络进行通讯时，就在网关处，将内部地址替换成公用地址，从而在外部公网(internet)上正常使用，NAT可以使多台计算机共享Internet连接，这一功能很好地解决了公共IP地址紧缺的问题，就是从ip地址库中，挑出几段地址来作为特定的内部地址，这些地址在公网上是不被路由的，但是通过NAT把这些不能路由的地址转换成合法的可以在公网上路由的地址，这样一个合法的地址可以让许多不合法的地址上网，通过这种方法来节约公网地址。通过这种方法，可以只申请一个合法IP地址，就把整个局域网中的计算机接入Internet中。这时，NAT屏蔽了内部网络，所有内部网计算机对于公共网络来说是不可见的。这里提到的内部地址，是指在内部网络中分配给节点的私有IP地址，这个地址只能在内部网络中使用，不能被路由(一种网络技术，可以实现不同路径转发)。虽然内部地址可以随机挑选，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将这些无法在互联网上使用的保留IP地址翻译成可以在互联网上使用的合法IP地址。而全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC(网络信息中心)或者ISP(网络服务提供商)分配的地址，对外代表一个或多个内部局部地址，是全球统一的可寻址的地址。

NAT功能通常被集成到路由器，防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。比如Cisco路由器中已经加入这一功能，网络管理员只需在路由器的IOS中设置NAT功能，就可以实现对内部网络的屏蔽。再比如防火墙将WEB Server的内部地址192.168.1.1映射为外部地址202.96.23.11，外部访问202.96.23.11地址实际上就是访问访问192.168.1.1。另外资金有限的小型企业来说，现在通过软件也可以实现这一功能。本技术就是运用这一功能，把卫星网内的一个地址，与地面网的一个地址做一对一映射，也可以说是捆绑在一起，访问卫星的这个特定地址就是访问地面网络中的那个地址.

本实用新型通过DVB-RCS系统与网络设备相结合，通过NAT技术，把地面网络单元(6)内需要被访问的资源，映射到卫星网络中的地址。本发明中数据流，即IP数据包，从第一通信机发出，通过通信机后变成电磁波信号发往卫星，经由主站端转换为DVB-S标准(中国广电行业信息传输的标准，即Digital Video Broadcasting-Satellite，数字卫星广播系统标准)的数据，经调制后以电磁波形式发送至卫星，电磁波先从卫星落到主站，主站通过内部核心的路由设备把数据路由到指定的远端地址，再由发射单元发射到卫星上，然后由第二卫星接收发射单元(5)将接收到的电磁波去噪放大并通过第二卫星通信机把电磁波信号还原成原始IP数据包。然后第二卫星接收发射单元(2)将要访问的地址在本地局域网广播出去，地面转换单元(4)加一个路由器(41)，他的一个接口地址属于卫星网，另一个接口地址属于客户的局域网，通过路由器(41)把访问卫星内的地址转换到地面网络单元(6)内的一个地址来实现卫星网访问客户局域网的功能。

本实用新型的卫星网与地面局域网互通视音频的装置包括主站单元、第一卫星接收发射单元、辅助单元、地面转换单元、第二卫星接收发射单元、地面网络单元；其中，主站单元通过卫星无线传输分别与第一卫星接收发射单元、第二卫星接收发射单元相连接，第一卫星接收发射单元通过网线与辅助单元相连接，地面转换单元通过网线分别与第二卫星接收发射单元、地面网络单元相连接。

所述的主站单元包括通信卫星、卫星发送中心；通信卫星接收从卫星发送中心发出的无线电卫星信号，并将该无线电卫星信号发送至卫星接收发射单元；卫星接收发射单元与地面网络设备通过普通网线连接。

所述的卫星接收发射单元包括室外天线及其馈源及变频器和卫星通信机。

所述的地面转换单元包括路由器。

所述的辅助单元包括视音频设备。

地面网络单元包括视音频设备。

有益效果：本实用新型的有益效果包括卫星网内的通信可以与客户的局域网相融合，方便客户对卫星网络的使用.可以让客户在现有的基础上扩展自己的通信方式.不需要变动原有的局域网规划，降低成本：所使用的硬件都是现有环境下标准硬件，无须改装；覆盖面广：卫星和网线可覆盖到的区域都可以适用本发明方法；天地环网的通信方式，是把卫星网络与地面网络无缝的融合在一起的通信产品；使多通信方式更便捷，更多样，效率更高。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构图。其中包括主站单元1、通信卫星11、卫星发送中心12；第一卫星接收发射单元2、第一室外天线22、第二卫星通信机21；辅助单元3、第一视音频设备31；地面转换单元4、路由器41；第二卫星接收发射单元5、第二室外天线52、第二卫星通信机51；22地面网络单元6、第二视音频设备61。

具体实施方式

本具体实施例结合技术方案和附图对本实用新型的实际应用进一步详细描述。

如附图所示：本发明包括主站单元1、第一卫星接收发射单元2、辅助单元3、地面转换单元4、第二卫星接收发射单元5、地面网络单元6；其中，主站单元1通过卫星无线传输分别与第一卫星接收发射单元2、第二卫星接收发射单元5相连接，第一卫星接收发射单元2通过网线与辅助单元3相连接，地面转换单元4通过网线分别与第二卫星接收发射单元5、地面网络单元6相连接。

所述的主站单元1包括通信卫星11、卫星发送中心12；通信卫星11接收从第一卫星接收发射单元2发出的无线电卫星信号，并将该无线电卫星信号发送至第二卫星接收发射单元2。

所述的卫星接收发射单元包括室外天线及卫星通信机。

所述的地面转换单元4包括路由器41，路由器41与地面网络单元6两者通过网线互连。

所述的辅助单元3包括视音频设备31，用来发射视音频和数据信号的。通过网络线与第一卫星接收发射单元2连接。

本实用新型实际应用硬件环境如下：

主站单元(1)具体为：Alcatel公司的A9780主站单元(1)，该单元与卫星之间采用Ku波段的电磁波，遵照DVB-S的协议进行通信，同时该单元和信息传输中心之间用互联网，遵照TCP/IP协议进行通信；

通信卫星(11)：亚洲四号卫星；

第一室外天线22：成都新星1.8米天线及其中卫11300馈源变频器；

第二室外天线52：成都新星1.8米天线及其中卫11300馈源变频器；

地面转换单元4：一台路由器41，另外里面运行着特定的系统软件而且对语音和视频的穿透有很好的支持。

地面网络连接：局域网连接；

视音频设备31：采用polycom7000s视频会议终端。

将上述硬件连接之后通过现场测试，具体效果如下：

辅助单元3向地面网络单元6发送视音频信号，一般是通过点对点的方式。辅助单元3与第一卫星接收发射单元2通过网线相连。辅助单元3先把视频的模拟信号通过自己的硬件来转换成数字信号，然后通过网线把信号打包成数据包传给第一卫星接收发射单元2中的第一卫星通信机21，第一卫星通信机21检查数据包中的包头信息，提取出数据包的目的地址，然后把网络中的基带信号调制成电磁波信号通过第一室外天线22发送到主站单元1主站单元的卫星发送中心12，得到这个电磁波信号，通过自己的调制解调器把电磁波信号调制成基带信号，主站通过自己的路由器路由数据包，然后主站的调制解调器把网络中的基带信号调制成电磁波信号再发射到主站单元1中的通信卫星11上，第二卫星接收发射单元5接受到电磁波信号，把电磁波信号解调成基带信号，第二卫星通信机51读取数据包的目的地址，通过本身的网络口广播寻找本地的目的地址，地面转换单元4中的路由器41接收到第二卫星通信机51的信号，查看本身的地址映射表，发现有一个映射条目匹配，然后就改变数据包的报头，从连接到地面局域网的接口发出数据包，数据包到达地面网络单元6中的视音频设备61，视音频设备61通过本身的硬件把数字信号解调成模拟信号，通过本身的视频输出端口输出到本地的显示器上完成通信，经过测试视频流畅，语音清晰，数据流畅。

Claims (4)

1、一种卫星网与地面局域网互通视音频的装置，其特征在于该装置包括主站单元(1)、第一卫星接收发射单元(2)、辅助单元(3)、地面转换单元(4)、第二卫星接收发射单元(5)、地面网络单元(6)；其中，主站单元(1)通过卫星无线传输分别与第一卫星接收发射单元(2)、第二卫星接收发射单元(5)相连接，第一卫星接收发射单元(2)通过网线与辅助单元(3)相连接，地面转换单元(4)通过网线分别与第二卫星接收发射单元(5)、地面网络单元(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的卫星网与地面局域网互通视音频的装置，其特征在于所述的主站单元(1)包括通信卫星(11)、卫星发送中心(12)和地址转换设备；通信卫星(11)接收从卫星发送中心(12)发出的无线电卫星信号，并将该无线电卫星信号发送至卫星接收发射单元。

3.根据权利要求1所述的卫星网与地面局域网互通视音频的装置，其特征在于所述的卫星接收发射单元包括室外天线及卫星通信机，该二者通过有线信号馈线串联连接。

4.根据权利要求1所述的卫星网与地面局域网互通视音频的装置其特征在于所述的地面转换单元(4)是一台cisco公司的专业路由器(41)。

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