專利名稱：：基于衛(wèi)星組播及回程信道共享的網(wǎng)絡(luò)接入與控制方法基于衛(wèi)星組播及回程信道共享的網(wǎng)絡(luò)接入與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于衛(wèi)星組播及回程信道共享的網(wǎng)絡(luò)接入與控制方法屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景1962年，AT&T公司發(fā)射了世界上第一顆真JH的衛(wèi)星。從那時開始，衛(wèi)星技術(shù)蓬勃發(fā)展，無數(shù)的通訊衛(wèi)星被發(fā)射到地球周圍的軌道中，在通訊系統(tǒng)中占據(jù)了舉足輕重的地位。但隨著光通訊技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通訊由于受到帶寬低，吞吐量小，成本大等因素的影響，使用比較有限。盡管如此，衛(wèi)星通訊相比光通訊，仍具有以下的優(yōu)點(diǎn)*通過衛(wèi)星很容易覆蓋大片地面地區(qū)、進(jìn)行大范圍的廣播和組播，并且對地面條件沒有太高的要求，而地面光纜很難鋪設(shè)到非常偏僻的地方。衛(wèi)星通信可以提供良好的遠(yuǎn)程通信的功能*從鏈路層的角度看，一條衛(wèi)星鏈路僅僅是一跳，影響鏈路狀態(tài)的因素比較單一，而相同長度的地面鏈路往往需要數(shù)跳，并且這些鏈路往往屬于不同的管理者，影響其狀態(tài)的因素要復(fù)雜很多，不利于調(diào)整和控制。拳衛(wèi)星己被廣泛應(yīng)用于很多非數(shù)據(jù)通信的領(lǐng)域，利用衛(wèi)星可以很容易的向用戶同時提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)和非數(shù)據(jù)通信服務(wù)，有利于管理和降低成本。隨著Internet的發(fā)展，人們逐漸'(A識到衛(wèi)星通信可以作為Internet的一個重要補(bǔ)充，下表顯示了衛(wèi)星通信和Internet的互補(bǔ)優(yōu)勢<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表一可見，衛(wèi)星通信是Internet的重要補(bǔ)充，也就是說衛(wèi)星通信正好補(bǔ)充了Internet的不足，衛(wèi)星通信與Internet的結(jié)合是一種技術(shù)上的必然趨勢。由于衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器租用費(fèi)用很高，因此，早期基于衛(wèi)星的組網(wǎng)大多是銀行等部門用來作為主干網(wǎng)的關(guān)鍵鏈路的備份，在這類應(yīng)用環(huán)境中，主要采用單載波單通道SCPC(SingleChannelPerCarrier)模式，為了實(shí)現(xiàn)雙向通信每個方向都需要一個SCPC信道，因此成本很咼昂。隨著DVB—S等技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的引入，衛(wèi)星通信技術(shù)作為一種互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)曾得到一定范圍的應(yīng)用。這種技術(shù)大多采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的雙向非對稱傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)，其下行(從中心節(jié)點(diǎn)到其他節(jié)點(diǎn))和上行(從其他節(jié)點(diǎn)到中心節(jié)點(diǎn)，也稱回程)采用不同的技術(shù)，效果也不一樣，通常下行都采用IP/DVB-S方式廣播數(shù)據(jù)，帶寬較大、鏈路狀態(tài)較好。上行鏈路主要分為通過地面Internet接入(比如電話撥號等)和通過衛(wèi)星載波信道接入兩種。通過地面Internet接入的接入速度慢，實(shí)時性差，且受到地域限制——用戶方所在地必須有Internet接入服務(wù)。通過衛(wèi)星載波信道接入方式目前有兩種，一種是SCPC模式，這種模式要求每一個遠(yuǎn)端站點(diǎn)都需要有一個獨(dú)立的SCPC返回信道到主站，并且每個使用SCPC上行鏈路的用戶在服務(wù)方都需要一個獨(dú)立的解調(diào)器，因此總體的組網(wǎng)成本很高，而且系統(tǒng)規(guī)模很難做得很大。另一個通過衛(wèi)星載波信道接入的方式是采用時分復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星回程鏈路(ReturnChannelviaSatellite,RCS)，在這種模式下多個用戶可以通過時分復(fù)用的方式(如ALOHA、S-ALOHA等)共享同一個衛(wèi)星回程信道作為上行鏈路，成本比基于SCPC模式組網(wǎng)低。它的主要缺點(diǎn)就是衛(wèi)星頻段的利用率很低。例如，對于采用S-ALOHA方式的回程信道，其帶寬利用率的理論極限值為36.8%，這里面還包括被報文頭等消耗掉的帶寬。由此可見，雖然現(xiàn)有的基于衛(wèi)星通信技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶與別的節(jié)點(diǎn)甚至全球互聯(lián)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向通信，但是現(xiàn)有技術(shù)要么強(qiáng)烈地依賴于地面鏈路、要么成本過高，往往使其應(yīng)用和部署受到極大的限制。這些年來，基于衛(wèi)星的接入技術(shù)己鮮有提及，另一方面，我國的偏遠(yuǎn)地區(qū)及廣大農(nóng)村地區(qū)用戶的上網(wǎng)問題則面臨極大壓力。另一方面，我們也注意到，很多時候，在很多場合下，網(wǎng)絡(luò)通信并不需要隨時都保持雙向在線的通信方式。根據(jù)這樣的假設(shè)，本發(fā)明旨在雙向通信、對地面網(wǎng)絡(luò)的依賴和組網(wǎng)成本這三者之間取得一種平衡，它通過犧牲部分雙向通信的能力來消除對地面網(wǎng)絡(luò)的依賴、同時降低成本。它主要面向的對象是偏遠(yuǎn)山區(qū)的遠(yuǎn)程教育用戶、沒有Internet接入的科學(xué)站、考察站以及有互聯(lián)網(wǎng)接入需求的其他受地理?xiàng)l件限制的用戶群體
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供基于組播及回程信道共享的衛(wèi)星組網(wǎng)方案。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。整個系統(tǒng)分為兩大部分，即由系統(tǒng)管理方控制的主站和用戶方控制的小站。在目前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中只有一個主站，但有多個小站。主站與所有的小站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而各個小站之間并不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，故整個系統(tǒng)形成一個星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的基本工作模式是從主站到小站的數(shù)據(jù)被封裝到DVB傳輸流中按照DVB-S協(xié)議規(guī)范以廣播的方式發(fā)送到小站，而從小站到主站的數(shù)據(jù)則被封裝到V.35的幀中通過共享的衛(wèi)星回程信道傳送到主站?；爻绦诺老喈?dāng)于一條點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，一個回程信道在一個時刻只能供一個用戶使用，多個用戶采用分時間段使用的辦法共享一個回程信道。主站到小站使用DVB傳輸是考慮到主站可能發(fā)送大量的數(shù)據(jù)，例如遠(yuǎn)程視頻教育。使用DVB可以提高大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩欢捎谛≌景l(fā)往主站的數(shù)據(jù)量不會很大，因此使用了比較普遍的V.35的幀。圖1中用到的名詞解釋如下*主站服務(wù)器服務(wù)方用來提供各種服務(wù)(域名服務(wù)、電子郵件服務(wù)等)的設(shè)備，也充當(dāng)整個系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)通信的網(wǎng)關(guān)?？梢允且慌_計(jì)算機(jī)，也可以是多臺計(jì)算機(jī)。小站服務(wù)器與主站服務(wù)器配合為用戶提供服務(wù)(域名服務(wù)、電子郵件服務(wù)等)，同時充當(dāng)小站所在局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。*SCPC:單載波單通道模式(SingleChannelPerCarrier)。*DVB-S:以衛(wèi)星信道為通道的數(shù)字視頻廣播(DigitalVideoBroadcastviaSatellite)。*IP打包機(jī)該設(shè)備能夠通過以太網(wǎng)接口接收IP報文，然后將接收到的IP報文封裝到DVB傳輸流中。*IP/DVB接收機(jī)該設(shè)備能將IP報文從DVB傳輸流中解封裝出來并輸出到以太網(wǎng)接□。我們系統(tǒng)的特別之處在于所有的小站共享一個回程信道，但不同于傳統(tǒng)的時分復(fù)用的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，我們的系統(tǒng)中的是由主站控制小站能否使用回程信道的，且每個小站在使用回程信道的時候是獨(dú)享式的，其他小站不會對其產(chǎn)生干擾。這與時分復(fù)用的網(wǎng)絡(luò)沖突檢測式的通訊方式是完全不同的。本系統(tǒng)中，主站負(fù)責(zé)使用組播給所有小站發(fā)送數(shù)據(jù)(例如遠(yuǎn)程教育的視頻流)，并通過發(fā)送控制報文來動態(tài)的切換小站對回程信道的使用權(quán)。小站完全是被動的，不能主動打開和關(guān)閉回程信道。主站對小站的控制有兩種模式一是靜態(tài)調(diào)度，事先安排好每個小站使用回程信道的時間和順序，由運(yùn)行在主站服務(wù)器上的程序自動進(jìn)行切換控制。二是動態(tài)調(diào)度，由主站的管理員通過運(yùn)行界面對主站服務(wù)器上程序進(jìn)行控制來給小站發(fā)送命令(運(yùn)行管理界面見附圖6)，這種方式下可以通過小站向主站管理員提出申請來在突發(fā)情況下獲得回程信道使用權(quán)。當(dāng)小站接收到控制報文時，如果需要關(guān)閉回程信道，則通過運(yùn)行在小站服務(wù)器上的程序自動的關(guān)閉回程信道。關(guān)閉信道的方法是通過小站服務(wù)器對小站調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行串口編程，關(guān)閉其發(fā)送功能實(shí)現(xiàn)的。同樣，如果是讓該小站使用回程信道的命令，也通過自動的控制調(diào)制解調(diào)器打開發(fā)送功能實(shí)現(xiàn)回程信道的打開。兩種工作模式的最大區(qū)別在于靜態(tài)調(diào)度中主站事先知道每個小站的開始使用時間和結(jié)束時間，而動態(tài)調(diào)度不會事先確定，切換完全是動態(tài)隨機(jī)的。因此，動態(tài)調(diào)度模式實(shí)現(xiàn)難度是大于靜態(tài)調(diào)度模式的，我們后面的介紹也將以動態(tài)調(diào)度模式為主。系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)難點(diǎn)有以下兩個1.如何保證同時只能有一個小站使用回程信道系統(tǒng)中為了保證這點(diǎn)，小站的所有操作必須由主站控制，主站在需要小站打開或者關(guān)閉信道的時候會通知小站，小站沒有自主權(quán)。而主站則通過縝密的邏輯保證只有一個小站在使用回程信道，后面的"主要步驟"中會作詳細(xì)描述。2.如何保證主站的組播功能可以正常使用主站的組播功能，例如遠(yuǎn)程教育的視頻流傳送是面向所有小站的，它需要能準(zhǔn)確的發(fā)送給所有小站。而衛(wèi)星系統(tǒng)中，組播只有在能檢測到信道有載波時才能正常發(fā)送，也就是說必須在有一個小站打開其調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能時組播才能正確發(fā)送。因此，系統(tǒng)中如果發(fā)生小站切換的操作，當(dāng)使用信道的小站關(guān)閉信道到下一個小站打開信道的這段時間內(nèi)，組播功能是不能正常使用的。這時候如果下一個使用回程信道的小站能夠正確的打開其回程信道，則組播功能可以正?；謴?fù)，不影響使用。但如果下一個小站不能正確打開信道，則組播發(fā)送也將停滯。為了防止這種現(xiàn)象(所有小站都沒有使用回程信道，組播不能正常發(fā)送)出現(xiàn)，系統(tǒng)中增加了一個"虛擬小站"。"虛擬小站"也是一個小站，與其他小站的不同是，"虛擬小站"是由主站服務(wù)器控制的，它沒有小站服務(wù)器，也不會組織局域網(wǎng)絡(luò)(參見附圖2)。如果在小站切換過程中，主站在等待一段時間后仍然沒有接受到下一個使用信道小站的反饋數(shù)據(jù)報文，則認(rèn)為該小站未能正確打開信道。主站控制"虛擬小站"打開其回程信道，使得組播功能可以正常發(fā)送。系統(tǒng)中主站發(fā)送給小站的報文具體分為兩種模式，一種是通過組播傳送給所有小站的，另一種則是通過雙向鏈路和使用回程信道的小站進(jìn)行交互的。在我們的系統(tǒng)中，每個小站會分配一個唯一的ID作為標(biāo)示，這個會在報文中使用到。具體的數(shù)據(jù)格式如下使用組播發(fā)送的命令報文格式1.査詢回程信道使用者的命令報文<uclxmlns=〃ucl:server:query〃type=〃get"〉<serverip=〃10.9.1.2〃port=〃1000〃〉〈/server></ucl〉只有使用回程信道的小站會響應(yīng)査詢報文，返回該小站的ID。報文中ip和port是監(jiān)聽使用回程信道小站匯報信息的主站地址和監(jiān)聽端口2.主站退出前要求所有小站關(guān)閉的命令報文，僅用于主站出現(xiàn)問題需要緊急退出時〈uclxmlns=〃ucl:server:close"type=〃set〃><serverip="10.9.1.2〃port=〃1000〃〉</server〉〈/ucl〉只有當(dāng)使用回程信道的小站關(guān)閉信道出現(xiàn)問題(關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器出錯)，才會返回關(guān)閉錯誤的狀態(tài)報文；其他情況下任何小站都不會響應(yīng)該報文。報文ip和port是監(jiān)聽小站匯報信息的主站地址和監(jiān)聽端口。3.主站在接受到小站關(guān)閉信道失敗的消息后通知其他小站不要打開調(diào)制解調(diào)器的命令報文<uclxmlns=〃ucl:server:open—cancel"type=〃set〃>〈serverip=〃10.9.1.2〃port=〃1000〃〉〈/server></ucl>該命令是主站發(fā)出切換信道命令后，當(dāng)前使用回程信道的小站關(guān)閉信道出錯后通知主站，為了避免同時有兩個小站使用回程信道，主站會立刻廣播該命令。收到該命令的小站檢査如果本站是上次切換命令發(fā)布的下一個信道使用者，則必須立刻停止打開調(diào)制解調(diào)器。本報文不需要回復(fù)。ip和port是監(jiān)聽小站匯報信息的主站地址和監(jiān)聽端口，小站可以忽略該信息。4.主站切換使用回程信道小站的命令報文〈uclxmlns="ucl:server:change—peer"type="set"〉〈serverip=〃10.9.1.2〃port=〃1000〃>〈/server〉<clientid=Ttime="60">〈/client></ucl〉當(dāng)前使用回程信道的小站收到該命令后會關(guān)閉自己的回程信道，如果出現(xiàn)問題(關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器出錯)，則會返回給主站關(guān)閉錯誤的狀態(tài)報文，交由主站處理。如果當(dāng)前小站的ID與該命令報文中的id相同，則表明該小站將會獲得回程信道使用權(quán)。小站在成功打開調(diào)制解調(diào)器后需要通過回程信道向主站發(fā)送打開成功的狀態(tài)報文。ip和port是監(jiān)聽小站匯報信息的主站地址和監(jiān)聽端口，id是該命令包捎帶的下一個要使用回程信道的小站ID。使用捎帶ID方法的原因是在小站切換過程中，當(dāng)前使用信道的小站關(guān)閉回程信道后，主站的組播控制命令是發(fā)送不出去的，因此必須在前一次命令中捎帶出來。id對應(yīng)的小站在等待一段時間后沒有接到主站停止打開的命令時，就表示之前使用信道的小站已經(jīng)成功關(guān)閉，于是自行打開回程信道，這樣就完成了回程信道的切換，主站的組播發(fā)送功能也得以恢復(fù)。time則是下一個信道使用者在接收到該命令報文后需要等待的時間，如果在該時間內(nèi)沒有收到主站的取消打開信道的命令，則可以正常打開回程信道。使用雙向鏈路發(fā)送的命令報文格式1.主站向使用回程信道的小站發(fā)出的保持連接的命令報文，用來檢測小站是否正常使用回程信道，防止小站突發(fā)的掉線情況?！磚clxmlns=〃ucl:server:ke印一alive"type=〃get〃〉〈serverip=〃10.9.1.2〃port="2000〃>〈/server〉<clientid=〃3"〉〈/client〉〈/ucl>只有正在使用回程信道的小站才會收到該命令報文，并且小站需要立刻響應(yīng)該報文。在連續(xù)三次小站未響應(yīng)情況下則認(rèn)為小站已經(jīng)掉線。ip和port是監(jiān)聽小站匯報信息的主站地址和監(jiān)聽端口，id是當(dāng)前使用信道的小站ID,小站可以忽略這項(xiàng)。2.主站向使用信道的小站發(fā)出的需要關(guān)閉信道的命令報文。如果在切換小站過程中，當(dāng)前信道使用者發(fā)送給主站關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器錯誤的狀態(tài)報文，則通過雙向鏈路控制當(dāng)前使用信道的小站，直到該小站正常關(guān)閉信道結(jié)束。<uclxmlns=〃ucl:server:notify〃type="set"><serverip=〃10.9.1.2〃port="2000〃〉〈/server〉〈clientid="3〃time="60"〉</client></ucl〉小站在接受到該命令情況下會立刻進(jìn)行關(guān)閉信道前的操作，例如關(guān)閉一些和互聯(lián)網(wǎng)的連接等，在完成操作后關(guān)閉回程信道。ip和port是監(jiān)聽小站匯報信息的主站地址和監(jiān)聽端口，id是當(dāng)前使用信道的小站ID，time是信道必須關(guān)閉的最大延時。例如60表示小站應(yīng)該在1分鐘內(nèi)關(guān)閉回程信道，l分鐘到后，無論小站是否完成關(guān)閉信道前的全部操作，小站必須立刻關(guān)閉回程信道。小站只有在擁有回程信道使用權(quán)的時候才能和主站通信。由于小站完全受主站控制，因此小站只能被動的向主站發(fā)送狀態(tài)報告，而不能主動對信道進(jìn)行操作。小站到主站的數(shù)據(jù)報格式如下1.小站接收到主站的査詢命令，如果本站是信道的使用者，則向主站報告信道使用者ID。〈uclxmlns=〃UCL_CLIENT—RESPONSE"type=〃r印ort〃〉〈clientid=〃3〃〉</client>〈/ucl>其中id是當(dāng)前使用信道的小站的ID2.小站接受到關(guān)閉信道的命令后，但關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗，向主站發(fā)送狀態(tài)報文〈uclxmlns=〃UCL—CLIENT—CLOSE—FAILED"type=〃r印ort〃〉〈clientid=〃3〃〉〈/client〉〈/ucl>其中id是當(dāng)前使用信道的小站的ID3.小站接受到使用回程信道的命令后，打開調(diào)制解調(diào)器成功，向主站發(fā)送狀態(tài)報文<uclxmlns=〃UCL—CLIENT—OPEN—SUCCEDD〃type="report,〈clientid=〃3〃〉〈/client〉〈/ucl>其中id是當(dāng)前使用信道的小站的ID4.小站在使用信道的過程中應(yīng)答主站的保持連接的命令報文<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中id是當(dāng)前使用信道的小站的ID5.小站匯報主站已經(jīng)完成關(guān)閉信道前的操作，即將放棄回程信道的狀態(tài)報文。用于響應(yīng)主站通過雙向鏈路發(fā)送的關(guān)閉信號，如果小站在主站規(guī)定的時間前己經(jīng)提前完成了關(guān)閉信道前的操作，則發(fā)送該狀態(tài)報文給主站，并立刻結(jié)束對回程信道的使用。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中id是當(dāng)前使用信道的小站的ID為了保證系統(tǒng)的健壯性和穩(wěn)定性，我們的系統(tǒng)中小站完全是由主站控制的，主站必須能檢測小站的操作是否能正確完成。但很多時候，小站是不能將其執(zhí)行命令的狀態(tài)返回給主站的，例如小站關(guān)閉回程信道成功或者打開回程信道失敗。對于這些不能返回給主站的狀態(tài)，我們是通過超時來檢測的。因此，系統(tǒng)參數(shù)包含了大量的超時定義。1.CLIENT—RESPONSE_DELAY:主站發(fā)送查詢回程信道使用者后等待小站的最大等待時間。如果在該時間內(nèi)沒有小站回應(yīng)則認(rèn)為沒有小站使用回程信道2.CLIENT_CLOSE_DELAY:主站發(fā)送關(guān)閉或者切換信道命令后，等待當(dāng)前使用回程信道小站關(guān)閉信道的最大延時。如果在這段時間內(nèi)未收到小站關(guān)閉失敗的狀態(tài)報文，則認(rèn)為小站關(guān)閉成功；如果是切換信道命令，則下一個信道使用者在收到主站切換信道的控制報文后，等待到該時間結(jié)束，如果沒有收到主站發(fā)送的停止打開信道的控制報文，則表明原先使用信道的小站已經(jīng)成功關(guān)閉小站，可以打開回程信道了。3.CLIENT—OPEN—DELAY:主站發(fā)送切換命令后，首先等待當(dāng)前使用信道的小站關(guān)閉，在等待CLIENT—CLOSE—DELAY時間后小站沒有響應(yīng)，則進(jìn)入下一個小站打開信道的過程，主站繼續(xù)等待CLIENTJ)PEN一DELAY時間，如果沒有收到下一個小站成功打開信道的狀態(tài)報文，則認(rèn)為打開失敗。此時為了保證組播的正常功能，需要打開"虛擬小站"的回程信道4.CUENT—COMMUNICATION—DELAY:當(dāng)小站獲得回程信道使用權(quán)后，主站為了防止小站出現(xiàn)掉線的情況，需要和小站保持聯(lián)絡(luò)，即隔一段時間發(fā)送保持連接的控制報文給小站，小站必須響應(yīng)該數(shù)據(jù)報，發(fā)送回狀態(tài)報文。如果在CLIENT—COMMUNICATION—DELAY時間內(nèi)小站沒有響應(yīng)，則認(rèn)為小站可能掉線；如果連續(xù)發(fā)送三次控制報文小站都沒有響應(yīng)，則認(rèn)為小站已經(jīng)掉線。5.KEEP_ALIVE—INTERVAL:主站發(fā)送給小站保持連接命令報文的間隔時間。6.MODEM_CONTROL—DELAY:服務(wù)器通過串口控制調(diào)制解調(diào)器操作后，等待調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)改變以及信道恢復(fù)的延時。本發(fā)明的特征在于，該方法是在由一個主站與多個小站組成的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟(1)初始化主站服務(wù)器，設(shè)在主站上，服務(wù)方用于提供包括域名服務(wù)和電子郵件服務(wù)在內(nèi)的各種服務(wù)，同時起整個系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)通信的網(wǎng)關(guān)的作用，從主站到小站的數(shù)據(jù)被封裝到數(shù)字視頻廣播傳輸流DVB中按照DVB-S協(xié)議規(guī)范以組播的方式發(fā)送到小站，在主站服務(wù)器上設(shè)有以下數(shù)據(jù)格式使用組播向所有小站發(fā)送的命令報文格式以及通過雙向鏈路和使用回程信道的小站進(jìn)行交互的命令報文格式，其中使用組播發(fā)送的命令報文格式包含a:査詢回程信道使用者的命令報文，含有監(jiān)聽使用回程信道小站匯報信息的主站地址IP和監(jiān)聽端口port;b:主站退出前要求所有小站關(guān)閉的命令報文，含有前述的IP和pOrt;C:主站在接收到小站關(guān)閉信道失敗的消息后通知其他小站不要打開調(diào)制解調(diào)器的命令報文，包含前述的IP和port;d:主站切換使用回程信道小站的命令報文，含有前述的IP、port和id、time,其中id是該命令報文捎帶的下一個要使用回程信道的小站的標(biāo)識ID，time是下一個信道使用者在接收到該命令報文后到開始使用回程信道需要等待的時間；使用雙向鏈路發(fā)送的命令報文格式包含e:主站向使用回程信道的小站發(fā)出的保持連接的命令報文，供檢測用，含有前述的IP、port、id;f:主站向使用回程信道的小站發(fā)出的需要關(guān)閉信道的命令報文，供控制用，含有前述的IP、port以及信道必須關(guān)閉的最大延時；小站服務(wù)器，用ID標(biāo)識，設(shè)在小站上，與主站服務(wù)器配合為用戶提供前述的各種服務(wù)，同時還充當(dāng)所在局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，從小站到主站的數(shù)據(jù)被封裝到V.35的幀中通過共享的回程信道傳送到主站，多個用戶采用分時段使用的方式共享一個回程信道，小站只能被動的向主站發(fā)送狀態(tài)報文，其數(shù)據(jù)格式有以下幾種a':向主站報告當(dāng)前信道是自己在使用的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID;b':向主站發(fā)送關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID;C':向主站發(fā)送打開調(diào)制解調(diào)器成功的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID;d':應(yīng)答主站保持連接的命令報文，含有自己的標(biāo)識ID;e':向主站發(fā)送放棄信道的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID;步驟(2)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)接入和控制依次按以下步驟進(jìn)行歩驟(2.1)定義以下參數(shù)并設(shè)定其值主站發(fā)送出査詢回程信道使用者的命令報文后等待小站響應(yīng)的最大等待時間CLIENT—RESPONSE—DELAY，主站發(fā)送關(guān)閉或切換信道命令后，等待當(dāng)前使用回程信道的小站關(guān)閉信道的最大延時CLIENT—CLOSEDELAY，小站對主站的切換命令未在CLIENT—CLOSE—DELAY時間內(nèi)做出響應(yīng)，主站需繼續(xù)等待的時間CLIENT—OPEN—DELAY，小站向主站發(fā)送狀態(tài)報文以響應(yīng)主站保持連接的命令報文的最大延遲時間CUENT—COMMUNICATION—DELAY，主站向小站發(fā)送保持連接的命令報文的間隔時間KEEP_ALIVE—INTERVAL，服務(wù)器通過串口控制調(diào)制解調(diào)器操作后，等到調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)改變及信道恢復(fù)的延時MODEM—CONTROLDELAY，設(shè)當(dāng)前回程信道使用者標(biāo)識CID為0，設(shè)一個受主站服務(wù)器控制的"虛擬小站"以便在小站切換過程中，當(dāng)主站確認(rèn)下一個使用信道小站未能正確打開信道時能控制"虛擬小站"打開其回程信道，便于組播的正常發(fā)送，為此，設(shè)定"虛擬小站"的調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能標(biāo)識RF—STATE為"OFF",不打開發(fā)送功能；步驟(2.2)主站服務(wù)器按以下步驟進(jìn)行歩驟(2.2.1)設(shè)定運(yùn)行的初始參數(shù)和小站使用者；歩驟(2.2.2)通過多播發(fā)送查詢命令報文，判斷是否有小站使用信道若有則設(shè)置CID為當(dāng)前運(yùn)行小站ID，并與其進(jìn)行保持連接的操作；否則打開虛擬小站的發(fā)送功能，設(shè)置其發(fā)送功能標(biāo)識RF一STATE為"ON"，設(shè)CID為0;步驟(2.2.3)按以下步驟切使用換回程信道的小站步驟(2.2.3.1)選擇下一個使用信道的小站，相應(yīng)的在切換小站的命令報文中設(shè)置該小站的ID，在向所有的小站組播切換信道的命令，如果"虛擬小站"發(fā)送功能是打開的，則將其關(guān)閉，并設(shè)置其發(fā)送功能標(biāo)識IU^STATE為"OFF";歩驟(2.2.3.2)判斷在指定時間內(nèi)是否受到小站的應(yīng)答信號若沒有，則打開"虛擬小站"調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能以便進(jìn)行組播；若有應(yīng)答信號，則判斷其類型當(dāng)收到指定使用信道小站的確認(rèn)信號，成功切換信道，主站設(shè)置CID為該小站ID，該小站開始使用回程信道，并保持連接；當(dāng)收到原先擁有信道小站關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗的信號，主站首先組播通知其他小站不能使用回程信道，再與該擁有回程信道的小站通過雙向通信直到該小站釋放信道；步驟(2.3)小站服務(wù)器按以下步驟進(jìn)行歩驟(2.3.1)小站啟動，開始監(jiān)聽組播信道，如果又是回程信道使用者則同時需要監(jiān)聽雙向信道；步驟(2.3.2)當(dāng)收到主站保持連接的命令報文時，回應(yīng)主站信號，保持連接；步驟(2.3.3)當(dāng)收到主站關(guān)閉小站的命令報文時，關(guān)閉信道，退出；步驟(2.3.4)當(dāng)收到主站要求小站釋放回程信道的命令報文時，關(guān)閉信道，轉(zhuǎn)歩驟(2.3.1);步驟(2.3.5)當(dāng)收到主站查詢命令報文時，若小站擁有回程信道，則把査詢結(jié)果通知主站，否則轉(zhuǎn)步驟(2.3.1);步驟(2.3.6)當(dāng)接受到主站切換小站的命令報文時按以下步驟進(jìn)行步驟(2.3.6.1)若小站此時擁有回程信道，則嘗試關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器，如關(guān)閉成功則返回步驟(2.3.1);否則，通過回程信道和主站聯(lián)系，在主站的控制下釋放回程信道；若不擁有回程信道則轉(zhuǎn)步驟(2.3.6.2);步驟(2.3.6.2)根據(jù)命令報文判斷，本小站是否是下一個使用回程信道的小等待主站控制信息，在沒有收到取消信道使用的命令下，打開調(diào)制解調(diào)器，使用回程信道并開始監(jiān)聽雙向信道；若不是，則返回步驟(2.3.1)。實(shí)驗(yàn)的測試環(huán)境如圖5所示。衛(wèi)星主站(發(fā)送方)由一個發(fā)送服務(wù)器(Sender)通過以太網(wǎng)口和一臺Cisco2500系列路由器(Sat_thul)相連，路由器的V.35串口通過衛(wèi)星Modem(SDM-300)接入衛(wèi)星室外單位(ODU)。衛(wèi)星小站(接收方)由一個接受客戶機(jī)(Receiver)通過以太網(wǎng)口和另一臺Cisco2500系列路由器相連，路由器的V.35串口通過衛(wèi)星Modem(SDM-300)接入衛(wèi)星室外單位(ODU)。發(fā)送服務(wù)器和接收客戶機(jī)都安裝Linux系統(tǒng)。其中路由器標(biāo)記為Sat一thu2的是真實(shí)小站節(jié)點(diǎn)，而標(biāo)記為Sat_thu3的是"偽小站"節(jié)點(diǎn)。"偽小站"節(jié)點(diǎn)使用一條UDLR鏈路與主站的Sat—thul相連，該UDLR鏈路是為轉(zhuǎn)發(fā)在一個單向衛(wèi)星鏈路的組播信息包提供一個反向信道，起到"欺騙"主站的路由器加入組播組成功的作用。主站和各小站的主機(jī)處于內(nèi)網(wǎng)，并未連入Internet。主站下行192Kbps，上行64Kbps。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，整個系統(tǒng)能夠通過主站的控制穩(wěn)定地運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)中測試得到的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)延時約為200毫秒。因此，CLIENT—CLOSEJDELAY為30秒，CLIENT—OPEN—DELAY也為30秒。除去這一共60秒的信道切換時間外，其它時間小站都能正常的使用回程信道。下面計(jì)算回程信道的使用率，在靜態(tài)調(diào)度的情況下，假設(shè)我們的系統(tǒng)部署了w個小站，每個小站每天使用回程信道的次數(shù)為A次，那么每天的切換次數(shù)"=^7><"則該系統(tǒng)(回程信道的最大使用率為864Q()_6()xffl>a。如果我們要求系統(tǒng)的使用率最低為50%，那么"的最86400大值為720，考慮到切換的代價，我們限制每個小站每天使用信道的次數(shù)不能多于5次，但可以根據(jù)需要延長每次的使用時間。因此我們系統(tǒng)的小站容量應(yīng)該在150個左右。如果在動態(tài)調(diào)度下，假設(shè)每天切換的次數(shù)為n，那么該系統(tǒng)的最大使用率為86400-60x"?？紤]到時間開銷，我們限定一次切換的時間間隔最少為IO分鐘，那么一天最86400多切換次數(shù)為144次，使用率為卯％，使用率是相當(dāng)高的。當(dāng)然，在這種情況下，系統(tǒng)的小站規(guī)模也應(yīng)該限制在150左右。從上面的分析可以看出，我們的系統(tǒng)與采用時分復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星回程鏈路(RCS)相比，在使用率方面有了很大的提高。在面向并非需要時刻使用雙向通信的科學(xué)站，考察站等對象時，該系統(tǒng)應(yīng)該是相當(dāng)有效的。從上可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了預(yù)期的要求，與傳統(tǒng)的衛(wèi)星接入方式相比，我們雖然不能保證時刻都能使用回程信道，但我們通過組播彌補(bǔ)了部分應(yīng)用的需求。例如與單載波單通道模式相比我們大大節(jié)約了經(jīng)費(fèi)，而與采用時分復(fù)用技術(shù)的衛(wèi)星回程鏈路模式相比我們成本雖差不多，但我們的系統(tǒng)中一個用戶獨(dú)占一個回程信道，沒有用戶間的沖突，也不需要沖突檢測和處理的協(xié)議，效率上又有了很大的提高。因此，可以說我們在節(jié)省了經(jīng)費(fèi)的同時也保證了小站對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，是一個有效，可行的設(shè)計(jì)方案，對于偏遠(yuǎn)地區(qū)的Internet接入，遠(yuǎn)程教育用戶以及類似科學(xué)站，考察站等受到地域影響的，又對Internet接入有需求的對象都是一個良好的設(shè)計(jì)方案。-圖1.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架圖。圖2."虛擬小站"結(jié)構(gòu)示意圖。圖3.衛(wèi)星組網(wǎng)測試環(huán)境示意4.動態(tài)調(diào)度的主站具體實(shí)施邏輯圖。圖5.動態(tài)調(diào)度的小站具體實(shí)施邏輯圖。具體實(shí)施例方式主站的運(yùn)行歩驟步驟l.定義相關(guān)參數(shù)，步驟1.1設(shè)置系統(tǒng)延時參數(shù)，其中KEEP_ALIVE—INTERVAL為60秒，MODEM—CONTROL—DELAY為20秒，如果測試得到的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的延時為"則其他參數(shù)定義為50fCL正NT—RESPONSEDELAY:CLIENT—CLOSE—DELAY:CLIENTOPENDELAY:50f+MODEM—CONTROL—DELAY50"MODEMCONTROLDELAYCLIENT—COMMUNICATION—DELAY:30,步驟1.2設(shè)定當(dāng)前回程信道使用者CID為O，表示沒有人在使用回程信道步驟1.3設(shè)定"虛擬小站"調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能標(biāo)志RF—STATE為"OFF"狀態(tài)，即不打開發(fā)送功能。步驟2.啟動主站控制程序，通過組播發(fā)送帶有查詢命令的命令報文，并等待CLIENT—RESPONSE—DELAY時間。步驟2.1如果在等待時間內(nèi)未接受到小站的狀態(tài)報文，則認(rèn)為當(dāng)前沒有人使用小站，通過串口操作打開"虛擬小站"的發(fā)送功能，并設(shè)置RF—STATE為"ON"狀態(tài)，跳轉(zhuǎn)步驟3。歩驟2.2如果收到小站狀態(tài)報文，則根據(jù)回復(fù)報文中的小站clientid修改CID，同時開始與小站進(jìn)行保持連接的操作(見步驟4)，跳轉(zhuǎn)步驟3。歩驟3.等待主站管理員的切換控制。當(dāng)需要切換回程信道使用者時，通過控制界面選擇下一個使用信道的小站，并設(shè)置切換小站的命令報文中的捎帶ID為選擇的下一個信道使用者，進(jìn)入信道切換階段。步驟3.1通過CID和RF一STATE判斷當(dāng)前使用者并實(shí)現(xiàn)不同操作。步驟3丄1如果CID是0，RF—STATE為"ON",則當(dāng)前回程信道的使用者是"虛擬小站"，設(shè)置命令報文中的time為MODEM—CONTROL—DELAY,并通過組播將帶有切換小站命令的命令報文發(fā)送出去。串口操作"虛擬小站"的調(diào)制解調(diào)器關(guān)閉其信道，設(shè)置RF—STATE為"OFF",跳轉(zhuǎn)步驟3.2。步驟3丄2信道使用者不為"虛擬小站"，設(shè)置命令報文中的time為CLIENT—CLOSE—DELAY,并通過組播將帶有切換小站命令的命令報文發(fā)送出去。同時結(jié)束和當(dāng)前使用信道小站的保持連接操作。主站在發(fā)送命令報文后等待CLIENT—CLOSE—DELAY時間，如果在這段時間內(nèi)未接受到來自小站的報文，則認(rèn)為當(dāng)前使用信道的小站已經(jīng)成功關(guān)閉信道，跳轉(zhuǎn)步驟3.2;如果接受到來自小站的報文，則判斷該報文內(nèi)型。歩驟3丄2.1如果該報文是關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗的報文，則立刻通過組播發(fā)送取消打開信道的報文，并通過雙向鏈路控制當(dāng)前使用信道的小站，直到其正常關(guān)閉信道。然后通過串口操作打開"虛擬小站"調(diào)制解調(diào)器發(fā)送功能，并設(shè)置CID為0，RF—STATE為"ON"，跳轉(zhuǎn)步驟3。步驟3丄2.2如果該報文是其他格式報文，出現(xiàn)異常，跳轉(zhuǎn)步驟5。步驟3.2等待CLIENT—OPEN_DELAY時間。如果在這段時間內(nèi)未接收到小站的狀態(tài)報文，則認(rèn)為小站打開信道出錯，打開"虛擬小站"的回程信道，并設(shè)置CID為0，RF_STATE為"ON",跳轉(zhuǎn)步驟3。如果收到來自小站的狀態(tài)報文，則分析該報文步驟3.2.1若該報文是小站成功打開信道的狀態(tài)報文，則設(shè)置CID為該小站的ID，并開始與該小站進(jìn)行保持連接的操作(見步驟4)，跳轉(zhuǎn)步驟3。步驟3.2.2若該報文是其他格式的報文，出現(xiàn)異常，跳轉(zhuǎn)步驟5。步驟4.開啟一新線程，與當(dāng)前使用信道的小站進(jìn)行保持連接的操作，同時設(shè)置超時計(jì)數(shù)T=0。步驟4.1每隔KEEP—ALIVEJNTERVAL時間發(fā)送給小站保持連接的命令報文，并等待CL正NT—COMMUNICATION—DELAY時間。步驟4丄1如果接收到小站的狀態(tài)報文，則小站連接正常，T二0，跳轉(zhuǎn)歩驟4.1。步驟4丄2如果沒有接收到小站的狀態(tài)報文，T=T+1。如果丁<3，跳轉(zhuǎn)步驟4.1，否則認(rèn)為小站掉線，設(shè)置CID-0，通過串口操作打開"虛擬小站"的調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能，設(shè)置RF—STATE為"ON"，結(jié)束線程，跳轉(zhuǎn)歩驟3。歩驟5.異常處理部分。主站通過組播發(fā)送所有小站關(guān)閉的命令報文，并退出程序。主站運(yùn)行的主要邏輯圖如圖3所示。小站的運(yùn)行步驟步驟l.定義相關(guān)參數(shù)，設(shè)定當(dāng)前是否使用信道的狀態(tài)標(biāo)志RF—STATE為"OFF",表示并未使用回程信道，CID為小站id，這個是事先由主站指定的每個小站唯一的標(biāo)示。步驟2.啟動程序步驟2.1監(jiān)聽組播信道。當(dāng)收到主站的命令報文時操作歩驟2丄1如果是查詢信道使用者的命令報文，則檢查自己的RF一STATE狀態(tài)，如果為"OFF"則忽略該報文；如果為"ON"則通過回程信道發(fā)送狀態(tài)報文；跳轉(zhuǎn)到步驟2.1步驟2丄2如果是小站關(guān)閉的命令報文，則關(guān)閉當(dāng)前使用的連接，回程信道的使用者關(guān)閉信道，小站程序結(jié)束，退出。歩驟2丄3如果是主站保持連接的命令報文，則回應(yīng)主站命令，發(fā)回相應(yīng)的狀態(tài)報文，跳轉(zhuǎn)歩驟2.1步驟2丄4如果是主站要求關(guān)閉回程信道的命令報文，則關(guān)閉正在使用的連接，并在主站指定的時間內(nèi)關(guān)閉回程信道，跳轉(zhuǎn)步驟2.1步驟2丄5如果是切換小站的命令報文，則檢査自己的狀態(tài)RF—STATE以及小站的CID。如果RF—STATE為"ON"，即是當(dāng)前使用者，則關(guān)閉回程信道。關(guān)閉成功立刻跳轉(zhuǎn)步驟2.1，失敗則向主站發(fā)送關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗的狀態(tài)報文，并跳轉(zhuǎn)步驟2.1;如果RFSTATE為"OFF"且CID與報文中的id不一致，則跳轉(zhuǎn)步驟2.1;如果RF_STATE為"OFF"但CID與命令報文中的id—致，則等待命令報文中指定的time時間。步驟2丄5.1如果在等待時間內(nèi)接收到主站的取消打開信道的命令報文，則跳轉(zhuǎn)步驟2.1。歩驟2丄5.2如果未接收到主站的命令報文，則打開調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能。如果打開失敗，跳轉(zhuǎn)歩驟2.1，打開成功則通過回程信道發(fā)送主站打開成功的狀態(tài)報文，同時開始監(jiān)聽雙向鏈路。跳轉(zhuǎn)步驟2.1。小站運(yùn)行的邏輯圖如圖4所示。權(quán)利要求1.基于衛(wèi)星組播及回程信道共享的網(wǎng)絡(luò)動態(tài)接入與控制方法，其特征在于，該方法是在由一個主站與多個小站組成的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟(1)初始化主站服務(wù)器，設(shè)在主站上，服務(wù)方用于提供包括域名服務(wù)和電子郵件服務(wù)在內(nèi)的各種服務(wù)，同時起整個系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)通信的網(wǎng)關(guān)的作用，從主站到小站的數(shù)據(jù)被封裝到數(shù)字視頻廣播傳輸流DVB中按照DVB-S協(xié)議規(guī)范以組播的方式發(fā)送到小站，在主站服務(wù)器上設(shè)有以下數(shù)據(jù)格式使用組播向所有小站發(fā)送的命令報文格式以及通過雙向鏈路和使用回程信道的小站進(jìn)行交互的命令報文格式，其中使用組播發(fā)送的命令報文格式包含a查詢回程信道使用者的命令報文，含有監(jiān)聽使用回程信道小站匯報信息的主站地址IP和監(jiān)聽端口port；b主站退出前要求所有小站關(guān)閉的命令報文，含有前述的IP和port；c主站在接收到小站關(guān)閉信道失敗的消息后通知其他小站不要打開調(diào)制解調(diào)器的命令報文，包含前述的IP和port；d主站切換使用回程信道小站的命令報文，含有前述的IP、port和id、time，其中id是該命令報文捎帶的下一個要使用回程信道的小站的標(biāo)識ID，time是下一個信道使用者在接收到該命令報文后到開始使用回程信道需要等待的時間；使用雙向鏈路發(fā)送的命令報文格式包含e主站向使用回程信道的小站發(fā)出的保持連接的命令報文，供檢測用，含有前述的IP、port、id；f主站向使用回程信道的小站發(fā)出的需要關(guān)閉信道的命令報文，供控制用，含有前述的IP、port以及信道必須關(guān)閉的最大延時；小站服務(wù)器，用ID標(biāo)識，設(shè)在小站上，與主站服務(wù)器配合為用戶提供前述的各種服務(wù)，同時還充當(dāng)所在局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，從小站到主站的數(shù)據(jù)被封裝到V.35的幀中通過共享的回程信道傳送到主站，多個用戶采用分時段使用的方式共享一個回程信道，小站只能被動的向主站發(fā)送狀態(tài)報文，其數(shù)據(jù)格式有以下幾種a′向主站報告當(dāng)前信道是自己在使用的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID；b′向主站發(fā)送關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID；c′向主站發(fā)送打開調(diào)制解調(diào)器成功的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID；d′應(yīng)答主站保持連接的命令報文，含有自己的標(biāo)識ID；e′向主站發(fā)送放棄信道的狀態(tài)報文，含有自己的標(biāo)識ID；步驟(2)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)接入和控制依次按以下步驟進(jìn)行步驟(2.1)定義以下參數(shù)并設(shè)定其值主站發(fā)送出查詢回程信道使用者的命令報文后等待小站響應(yīng)的最大等待時間CLIENT_RESPONSE_DELAY，主站發(fā)送關(guān)閉或切換信道命令后，等待當(dāng)前使用回程信道的小站關(guān)閉信道的最大延時CLIENT_CLOSE_DELAY，小站對主站的切換命令未在CLIENT_CLOSE_DELAY時間內(nèi)做出響應(yīng)，主站需繼續(xù)等待的時間CLIENT_OPEN_DELAY，小站向主站發(fā)送狀態(tài)報文以響應(yīng)主站保持連接的命令報文的最大延遲時間CLIENT_COMMUNICATION_DELAY，主站向小站發(fā)送保持連接的命令報文的間隔時間KEEP_ALIVE_INTERVAL，服務(wù)器通過串口控制調(diào)制解調(diào)器操作后，等到調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)改變及信道恢復(fù)的延時MODEM_CONTROL_DELAY，設(shè)當(dāng)前回程信道使用者標(biāo)識CID為0，設(shè)一個受主站服務(wù)器控制的“虛擬小站”以便在小站切換過程中，當(dāng)主站確認(rèn)下一個使用信道小站未能正確打開信道時能控制“虛擬小站”打開其回程信道，便于組播的正常發(fā)送，為此，設(shè)定“虛擬小站”的調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能標(biāo)識RF_STATE為“OFF”，不打開發(fā)送功能；步驟(2.2)主站服務(wù)器按以下步驟進(jìn)行步驟(2.2.1)設(shè)定運(yùn)行的初始參數(shù)和小站使用者；步驟(2.2.2)通過多播發(fā)送查詢命令報文，判斷是否有小站使用信道若有則設(shè)置CID為當(dāng)前運(yùn)行小站ID，并與其進(jìn)行保持連接的操作；否則打開虛擬小站的發(fā)送功能，設(shè)置其發(fā)送功能標(biāo)識RF_STATE為“ON”，設(shè)CID為0；步驟(2.2.3)按以下步驟切使用換回程信道的小站步驟(2.2.3.1)選擇下一個使用信道的小站，相應(yīng)的在切換小站的命令報文中設(shè)置該小站的ID，在向所有的小站組播切換信道的命令，如果“虛擬小站”發(fā)送功能是打開的，則將其關(guān)閉，并設(shè)置其發(fā)送功能標(biāo)識RF_STATE為“OFF”；步驟(2.2.3.2)判斷在指定時間內(nèi)是否受到小站的應(yīng)答信號若沒有，則打開“虛擬小站”調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送功能以便進(jìn)行組播；若有應(yīng)答信號，則判斷其類型當(dāng)收到指定使用信道小站的確認(rèn)信號，成功切換信道，主站設(shè)置CID為該小站ID，該小站開始使用回程信道，并保持連接；當(dāng)收到原先擁有信道小站關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器失敗的信號，主站首先組播通知其他小站不能使用回程信道，再與該擁有回程信道的小站通過雙向通信直到該小站釋放信道；步驟(2.3)小站服務(wù)器按以下步驟進(jìn)行步驟(2.3.1)小站啟動，開始監(jiān)聽組播信道，如果又是回程信道使用者則同時需要監(jiān)聽雙向信道；步驟(2.3.2)當(dāng)收到主站保持連接的命令報文時，回應(yīng)主站信號，保持連接；步驟(2.3.3)當(dāng)收到主站關(guān)閉小站的命令報文時，關(guān)閉信道，退出；步驟(2.3.4)當(dāng)收到主站要求小站釋放回程信道的命令報文時，關(guān)閉信道，轉(zhuǎn)步驟(2.3.1)；步驟(2.3.5)當(dāng)收到主站查詢命令報文時，若小站擁有回程信道，則把查詢結(jié)果通知主站，否則轉(zhuǎn)步驟(2.3.1)；步驟(2.3.6)當(dāng)接受到主站切換小站的命令報文時按以下步驟進(jìn)行步驟(2.3.6.1)若小站此時擁有回程信道，則嘗試關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器，如關(guān)閉成功則返回步驟(2.3.1)；否則，通過回程信道和主站聯(lián)系，在主站的控制下釋放回程信道；若不擁有回程信道則轉(zhuǎn)步驟(2.3.6.2)；步驟(2.3.6.2)根據(jù)命令報文判斷，本小站是否是下一個使用回程信道的小站，若是，在指定時間內(nèi)等待主站控制信息，在沒有收到取消信道使用的命令下，打開調(diào)制解調(diào)器，使用回程信道并開始監(jiān)聽雙向信道；若不是，則返回步驟(2.3.1)。全文摘要基于衛(wèi)星組播及回程信道共享的網(wǎng)絡(luò)接入與控制方法屬于網(wǎng)絡(luò)通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，其特征在于，所有小站以分時間段的方式共享一個回程信道，但在主站控制下每時刻只有一個小站允許根據(jù)主站的切換命令獨(dú)享回程信道。同時，主站控制了一個虛擬小站，以防止發(fā)生小站切換操作時，由于下一個使用回程信道的小站不能正確打開信道而產(chǎn)生的組播停滯的后果。本發(fā)明具有成本低、效率高、適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)及廣大農(nóng)村地區(qū)的上網(wǎng)通信用戶。文檔編號H04L12/56GK101127676SQ20071011847公開日2008年2月20日申請日期2007年7月6日優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日發(fā)明者程嚴(yán),勇張,星李,楊家海,魯文斌申請人:清華大學(xué)