一種衛星地球站全自動ip業務傳輸裝置及其方法
2023-06-10 10:02:11 1
一種衛星地球站全自動ip業務傳輸裝置及其方法
【專利摘要】本發明提供一種衛星地球站全自動化IP業務的傳輸裝置及其方法，為了彌補傳統的IP業務傳輸的眾多缺陷，由站內監控和網管中心使用軟體協同智能實現全自動IP業務傳輸，在新研的衛星通信系統或者已經建成不帶網管中心功能的衛星通信系統中，配置網管中心軟體和站內監控軟體就可以實現這種新型的全自動IP業務傳輸，在已建成的帶網管中心的衛星通信系統，可以將網管中心軟體進行升級，在衛星地球站中增加站內監控，就可以是實現這種新型的全自動IP業務傳輸。
【專利說明】一種衛星地球站全自動IP業務傳輸裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種衛星地球站全自動化IP業務的傳輸裝置及其方法，屬於衛星通信系統中一種技術實現方法。
【背景技術】
[0002]傳統的衛星通信網中IP業務的傳輸，是通過各衛星地球站現場技術人員手工配置衛星傳輸設備、路由交換設備和業務終端設備的預案工作參數來實現，每次IP業務傳輸任務開始前，參與通信的各方需對各類參數提前規劃，同時參數手動輸入到相關設備中，對人員的專業技術水平要求非常高；同時由於衛星地球站每次通信的對象不同，每次傳輸前都需要重新規劃參數並進行手動調整，實現非常複雜；由於人為因素將個別參數配置錯誤，造成整個IP業務的傳輸中斷或失敗的概率非常高。隨著衛星通信技術的不斷進步，用戶對IP業務的傳輸不斷的提出新需求，這就需要IP業務傳輸具有全自動化、強智能化、高可靠性、使用簡便等特點，尤其需要減少或完全避免人工的手動幹預，極大降低人為因素所帶來的聞風險性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對傳統的IP業務傳輸在使用過程中的機械性、複雜性、易出錯性等眾多缺陷，設計的衛星地球站全自動化IP業務的傳輸裝置及其方法，本發明IP業務傳輸的所有控制和管理都是通過軟體協同來實現的，功能完善、使用簡便且智能化高，整個IP業務傳輸過程完全避免了人為的手動幹預，全部由軟體配合設備自行完成。互聯IP位址池、業務終端IP位址池、路由特性池(RIP、OSPF和BGP等協議)和業務特性池(音視頻:系統碼率、視頻碼率和視頻格式等參數；V0IP話音:電話號碼)等資源集中管理、統一分發、各自配置、用完回收、重複使用等新技術都在這種新型IP業務傳輸中得到了很好的應用，這些都是傳統的IP業務所無法實現的。
[0004]本發明的技術方案是:一種衛星地球站全自動IP業務傳輸裝置，包括網管中心、衛星信道設備、路由交換設備、IP視音頻編解碼設備、VOIP網關設備、IP數據終端、站內監控設備；
[0005]所述網管中心信號通過業務傳輸網絡接口連接站內監控設備；
[0006]所述衛星信道設備通過業務傳輸網絡接口連接路由交換設備網絡的WAN接口；
[0007]所述路由交換設備通過網絡LAN接口連接IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端的業務傳輸接口 ；
[0008]所述站內監控設備通過網絡接口連接衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端的管理控制接口 ；
[0009]所述IP音視頻編解碼設備通過模擬接口連接視頻源和顯示設備；
[0010]所述VOIP網關設備通過二線模擬接口連接電話機；
[0011]所述IP數據終端運行應用軟體。[0012]進一步的，所述應用軟體包括網頁瀏覽、電子郵件、文件傳輸。
[0013]本發明還提供一種衛星地球站全自動IP業務傳輸方法，具體步驟如下:
[0014](I)操作員利用主叫衛星地球站的站內監控設備向網管中心啟動IP業務傳輸申請；
[0015](2)網管中心接受到申請後，向主叫和被叫衛星地球站下發通信所需要的衛星資源；
[0016](3)主叫和被叫衛星地球站的站內監控設備將接受到的衛星資源通過管理控制接口下發給衛星信道設備；
[0017](4)主叫和被叫衛星地球站根據接受到的衛星資源進入業務通信狀態；
[0018](5)網管中心根據頂層策劃定義的策略和算法啟動對主叫和被叫衛星地球站IP業務資源的分配，將IP業務資源下發給主叫和被叫衛星地球站的站內監控設備；
[0019](6)站內監控設備將接受到的IP業務資源，通過與衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端連接的管理接口，配置到各設備上，各設備接收到IP業務資源參數後自動完成配置過程；
[0020](7)主叫和被叫衛星地球站之間進行IP業務傳輸的通信；
[0021](8)操作員利用主叫衛星地球站的站內監控設備向網管中心結束IP業務傳輸申請；
[0022](9)網管中心收到結束申請後，回收衛星資源，同時回收IP業務資源並放回可再次使用的資源池中；
[0023](10)站內監控設備收到網管中心發出的回收命令後，對衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端進行參數復位；
[0024](11)站內監控設備向網管中心發送資源回收結束確認信息；
[0025](12)網管中心向主叫衛星地球站下髮結束應答信息；
[0026](13)網管中心向被叫衛星地球站下髮結束通知信息。
[0027]進一步的，所述IP業務資源包括互聯IP位址池、路由特性池、業務終端IP位址池、業務特性池；
[0028]所述互聯IP位址池包括衛星信道設備IP位址/掩碼；
[0029]所述路由特性池包括路由交換設備WAN 口 IP位址/掩碼、路由交換設備LAN 口 IP位址/掩碼、路由交換設備動態路由協議；
[0030]所述業務終端IP位址池包括音視頻編解碼設備IP位址/掩碼和網關、VOIP網關設備IP位址/掩碼和網關、IP數據終端IP位址/掩碼和網關；
[0031]所述業務特性池包括音視頻編解碼設備的系統碼率、視頻碼率、視頻格式和對方設備IP位址/掩碼，VOIP網關設備的本方電話號碼、對方電話號碼和對方設備IP位址/掩碼，IP數據終端的對方終端IP位址/掩碼。
[0032]進一步的，步驟(7)中所述主叫和被叫衛星地球站之間進行IP業務傳輸的通信，包括雙方IP音視頻編解碼設備接入視頻源，進行音視頻業務的傳輸，雙方VOIP網關設備接入電話機，進行話音業務的傳輸，雙方IP數據終端進行IP報文的傳輸。
[0033]進一步的，所述頂層策劃定義的策略和算法的具體策劃定義方法如下:
[0034](I)網管中心配置路由協議庫，網管中心操作員根據衛星網絡組網規模及其特性指定使用何種路由協議；
[0035](2)網管中心操作員配置生成網管中心資料庫中的互聯IP位址池和業務終端IP位址池，且所述互聯IP位址池和業務終端IP位址池分別屬於不同的IP位址網段；
[0036](3)在進行業務通信時，一方發起接續過程，網管中心自動從地址池中依次獲取未使用的IP位址分配給參與通信的雙方，業務通信結束後，網管中心回收雙方的IP位址以進行重複使用；
[0037](4)視頻業務、IP話音業務以及IP數據業務總帶寬不大於衛星鏈路傳輸速率，網管中心分配業務特性時，首先保障IP話音業務的傳輸，其次是視頻業務，IP數據業務優先級最低。
[0038]本發明的全自動IP業務中，網管中心和站內監控關鍵作用如下:
[0039]I)網管中心負責衛星資源、通信接續、IP池資源的管理和控制，在本實現方法中的功能有:
[0040]a)衛星資源的動態分配；
[0041]b) IP業務傳輸相關資源池的管理；
[0042]c) IP業務傳輸相關資源的動態分配；
[0043]d) IP業務傳輸相關資源的動態回收。
[0044]2)衛星地球站的站內監控實現對相關設備的管理和控制，發起IP業務傳輸的啟動和終止，以及完成和網管中心的空中接口協議交互，在本實現方法中的功能有:
[0045]a)操作員從站內監控設備的人機界面啟動IP業務傳輸申請；
[0046]b)接收網管中心下發的衛星資源參數，傳輸給衛星信道設備；
[0047]c)接收網管中心下發的IP業務傳輸資源參數，傳輸給相關設備；
[0048]d)操作員從站內監控的人機界面結束IP業務傳輸；
[0049]e)接收網管中心的資源回收命令後，對各相關設備進行參數復位；
[0050]f)向網管中心發送資源回收結束信息。
[0051]本發明的有益效果是:為了彌補傳統的IP業務傳輸的眾多缺陷，由站內監控和網管中心使用軟體協同智能實現全自動IP業務傳輸。在新研的衛星通信系統或者已經建成不帶網管中心功能的衛星通信系統中，配置網管中心軟體和站內監控軟體就可以實現這種新型的全自動IP業務傳輸。在已建成的帶網管中心的衛星通信系統，可以將網管中心軟體進行升級，在衛星地球站中增加站內監控，就可以是實現這種新型的全自動IP業務傳輸。
[0052]這種全自動IP業務傳輸的實現方法，解決了衛星地球站利用衛星鏈路傳輸IP業務時需要人工規劃、人為幹預的複雜難題，相比傳統的實現方式，本方法具有高智能化、高可靠性、使用簡便、全自動化等特點，極大降低了人為因素所帶來的高風險性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053]圖1為衛星地球站全自動IP業務傳輸設備連接圖；
[0054]圖2為衛星地球站全自動IP業務傳輸資源分配、回收流程圖。
【具體實施方式】
[0055]如圖1所示，一種衛星地球站全自動IP業務傳輸裝置，包括網管中心、衛星信道設備、路由交換設備、IP視音頻編解碼設備、VOIP網關設備、IP數據終端、站內監控設備。網管中心信號通過業務傳輸網絡接口連接站內監控設備。衛星信道設備通過業務傳輸網絡接口連接路由交換設備網絡的WAN接口。路由交換設備通過網絡LAN接口連接IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端的業務傳輸接口。站內監控設備通過網絡接口連接衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端的管理控制接口。IP音視頻編解碼設備通過模擬接口連接視頻源和顯示設備。VOIP網關設備通過二線模擬接口連接電話機。IP數據終端運行應用軟體，應用軟體包括網頁瀏覽WWW、電子郵件Emai 1、文件傳輸FTP等。
[0056]如圖2所示,一種衛星地球站全自動IP業務傳輸方法，具體步驟如下:
[0057](I)操作員利用主叫衛星地球站的站內監控設備向網管中心啟動IP業務傳輸申請；
[0058](2)網管中心接受到申請後，向主叫和被叫衛星地球站下發通信所需要的衛星資源；
[0059](3)主叫和被叫衛星地球站的站內監控設備將接受到的衛星資源通過管理控制接口下發給衛星信道設備；
[0060](4)主叫和被叫衛星地球站根據接受到的衛星資源進入業務通信狀態；
[0061](5)網管中心根據頂層策劃定義的策略和算法啟動對主叫和被叫衛星地球站IP業務資源的分配，將IP業務資源下發給主叫和被叫衛星地球站的站內監控設備；
[0062](6)站內監控設備將接受到的IP業務資源，通過與衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端連接的管理接口，配置到各設備上，各設備接收到IP業務資源參數後自動完成配置過程；
[0063](7)主叫和被叫衛星地球站之間進行IP業務傳輸的通信；包括雙方IP音視頻編解碼設備接入視頻源，進行音視頻業務的傳輸，雙方VOIP網關設備接入電話機，進行話音業務的傳輸，雙方IP數據終端進行IP報文的傳輸。
[0064](8)操作員利用主叫衛星地球站的站內監控設備向網管中心結束IP業務傳輸申請；
[0065](9)網管中心收到結束申請後，回收衛星資源，同時回收IP業務資源並放回可再次使用的資源池中；
[0066](10)站內監控設備收到網管中心發出的回收命令後，對衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端進行參數復位；
[0067](11)站內監控設備向網管中心發送資源回收結束確認信息；
[0068](12)網管中心向主叫衛星地球站下髮結束應答信息；
[0069](13)網管中心向被叫衛星地球站下髮結束通知信息。
[0070]其中，IP業務資源包括:
[0071]I)互聯IP位址池
[0072]a)衛星信道設備IP位址/掩碼。
[0073]2)路由特性池
[0074]a)路由交換設備WAN 口 IP位址/掩碼；
[0075]b)路由交換設備LAN 口 IP位址/掩碼；[0076]c)路由交換設備動態路由協議，包括RIP、OSPF, BGP等。
[0077]3)業務終端IP位址池
[0078]a)音視頻編解碼設備IP位址/掩碼和網關；
[0079]b) VOIP網關設備IP位址/掩碼和網關；
[0080]c) IP數據終端IP位址/掩碼和網關。
[0081]4)業務特性池
[0082]a)音視頻編解碼設備的系統碼率、視頻碼率、視頻格式和對方設備IP位址/掩碼；
[0083]b) VOIP網關設備的本方電話號碼、對方電話號碼和對方設備IP位址/掩碼；
[0084]c) IP數據終端的對方終端IP位址/掩碼。
[0085]為了彌補傳統的IP業務傳輸的眾多缺陷，由站內監控和網管中心使用軟體協同智能實現全自動IP業務傳輸。在新研的衛星通信系統或者已經建成不帶網管中心功能的衛星通信系統中，配置網管中心軟體和站內監控軟體就可以實現這種新型的全自動IP業務傳輸。在已建成的帶網管中心的衛星通信系統，可以將網管中心軟體進行升級，在衛星地球站中增加站內監控，就可以是實現這種新型的全自動IP業務傳輸。
[0086]頂層策劃定義的策略和算法的具體策劃定義方法如下:
[0087](I)網管中心配置RIP、0SPF、BGP等路由協議庫，網管中心操作員根據衛星網絡組網規模及其特性指定使用何種路由協議；
[0088]網管中心資料庫中的互聯IP位址池和業務終端IP位址池分別屬於不同的IP位址網段，由網管中心操作員配置生成；
[0089]在進行業務通信時，一方發起接續過程，網管中心自動從地址池中依次獲取未使用的IP位址(緊鄰的或間隔的)分配給參與通信的雙方，業務通信結束後，網管中心回收雙方的IP位址以進行重複使用；
[0090]視頻業務、IP話音業務以及IP數據業務總帶寬不大於衛星鏈路傳輸速率，網管中心分配業務特性時，首先保障IP話音業務的傳輸，其次是視頻業務，IP數據業務優先級最低。
[0091]這種全自動IP業務傳輸的實現方法，解決了衛星地球站利用衛星鏈路傳輸IP業務時需要人工規劃、人為幹預的複雜難題，相比傳統的實現方式，本方法具有高智能化、高可靠性、使用簡便、全自動化等特點，極大降低了人為因素所帶來的高風險性。
[0092]雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1.一種衛星地球站全自動IP業務傳輸裝置，其特徵在於:包括網管中心、衛星信道設備、路由交換設備、IP視音頻編解碼設備、VOIP網關設備、IP數據終端、站內監控設備； 所述網管中心信號通過業務傳輸網絡接口連接站內監控設備； 所述衛星信道設備通過業務傳輸網絡接口連接路由交換設備網絡的WAN接口； 所述路由交換設備通過網絡LAN接口連接IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端的業務傳輸接口； 所述站內監控設備通過網絡接口連接衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端的管理控制接口 ； 所述IP音視頻編解碼設備通過模擬接口連接視頻源和顯示設備； 所述VOIP網關設備通過二線模擬接口連接電話機； 所述IP數據終端運行應用軟體。
2.根據權利要求1所述的一種衛星地球站全自動IP業務傳輸裝置，其特徵在於:所述應用軟體包括網頁瀏覽、電子郵件、文件傳輸。
3.—種衛星地球站全自動IP業務傳輸方法，其特徵在於:具體步驟如下: (1)操作員利用主叫衛星地球站的站內監控設備向網管中心啟動IP業務傳輸申請； (2)網管中心接受到申請後，向主叫和被叫衛星地球站下發通信所需要的衛星資源； (3)主叫和被叫衛星地球站的站內監控設備將接受到的衛星資源通過管理控制接口下發給衛星信道設備； (4)主叫和被叫衛星地球站根據接受到的衛星資源進入業務通信狀態； (5)網管中心根據頂層策劃定義的策略和算法啟動對主叫和被叫衛星地球站IP業務資源的分配，將IP業務資源下發給主叫和被叫衛星地球站的站內監控設備； (6)站內監控設備將接受到的IP業務資源，通過與衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端連接的管理接口，配置到各設備上，各設備接收到IP業務資源參數後自動完成配置過程； (7)主叫和被叫衛星地球站之間進行IP業務傳輸的通信； (8)操作員利用主叫衛星地球站的站內監控設備向網管中心結束IP業務傳輸申請； (9)網管中心收到結束申請後，回收衛星資源，同時回收IP業務資源並放回可再次使用的資源池中； (10)站內監控設備收到網管中心發出的回收命令後，對衛星信道設備、路由交換設備、IP音視頻編解碼設備、VOIP網關設備和IP數據終端進行參數復位； (11)站內監控設備向網管中心發送資源回收結束確認信息； (12)網管中心向主叫衛星地球站下髮結束應答信息； (13)網管中心向被叫衛星地球站下髮結束通知信息。
4.根據權利要求3所述的一種衛星地球站全自動IP業務傳輸方法，其特徵在於:所述IP業務資源包括互聯IP位址池、路由特性池、業務終端IP位址池、業務特性池； 所述互聯IP位址池包括衛星信道設備IP位址/掩碼； 所述路由特性池包括路由交換設備WAN 口 IP位址/掩碼、路由交換設備LAN 口 IP位址/掩碼、路由交換設備動態路由協議； 所述業務終端IP位址池包括音視頻編解碼設備IP位址/掩碼和網關、VOIP網關設備IP位址/掩碼和網關、IP數據終端IP位址/掩碼和網關； 所述業務特性池包括音視頻編解碼設備的系統碼率、視頻碼率、視頻格式和對方設備IP位址/掩碼，VOIP網關設備的本方電話號碼、對方電話號碼和對方設備IP位址/掩碼，IP數據終端的對方終端IP位址/掩碼。
5.根據權利要求3所述的一種衛星地球站全自動IP業務傳輸方法，其特徵在於:步驟(7)中所述主叫和被叫衛星地球站之間進行IP業務傳輸的通信，包括雙方IP音視頻編解碼設備接入視頻源，進行音視頻業務的傳輸，雙方VOIP網關設備接入電話機，進行話音業務的傳輸，雙方IP數據終端進行IP報文的傳輸。
6.根據權利要求3所述的一種衛星地球站全自動IP業務傳輸方法，其特徵在於:所述頂層策劃定義的策略和算法的具體策劃定義方法如下: (1)網管中心配置路由協議庫，網管中心操作員根據衛星網絡組網規模及其特性指定使用何種路由協議； (2)網管中心操作員配置生成網管中心資料庫中的互聯IP位址池和業務終端IP位址池，且所述互聯IP位址池和業務終端IP位址池分別屬於不同的IP位址網段； (3)在進行業務通信時，一方發起接續過程，網管中心自動從地址池中依次獲取未使用的IP位址分配給參與通信的雙方，業務通信結束後，網管中心回收雙方的IP位址以進行重複使用； (4)視頻業務、IP話音業務以及IP數據業務總帶寬不大於衛星鏈路傳輸速率，網管中心分配業務特性時，首先保障IP話音業務的傳輸，其次是視頻業務，IP數據業務優先級最低。
【文檔編號】H04L12/24GK103944765SQ201410175990
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】徐建宇, 吳祖民, 秦紅祥, 劉劍鋒, 賈鵬, 沈慶國 申請人:熊貓電子集團有限公司, 南京熊貓漢達科技有限公司