【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于DTN的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)及其交互式通信方法
本專利技術(shù)涉及的是一種基于DTN(DTN:Delay Tolerant Network,延遲容忍網(wǎng)絡(luò))的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)及其交互式通信方法。
技術(shù)介紹
我國(guó)幅員遼闊,地區(qū)差異大,教育發(fā)展不平衡。遠(yuǎn)程教育對(duì)于促進(jìn)邊遠(yuǎn)地區(qū)的教育發(fā)展至關(guān)重要,是我國(guó)非常重視的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育充分發(fā)揮了廣播優(yōu)勢(shì),以較低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)廣大區(qū)域內(nèi)大數(shù)據(jù)量的分發(fā),降低了遠(yuǎn)程教育的實(shí)施成本,特別適合于地理分布廣、人口密度低、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)用來(lái)實(shí)現(xiàn)教育信息化、分享優(yōu)質(zhì)教育資源。現(xiàn)有的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育信息化系統(tǒng),由資源庫(kù)、衛(wèi)星廣播網(wǎng)絡(luò)和終端節(jié)點(diǎn)三部分組成。其中資源庫(kù)可以存儲(chǔ)于互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)上,通常包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、媒體服務(wù)器等,用來(lái)實(shí)現(xiàn)教育資源的編輯、制作、存儲(chǔ)和管理。終端節(jié)點(diǎn)是地理上分散的遠(yuǎn)程教育用戶,配置單臺(tái)計(jì)算機(jī)或小型局域網(wǎng),以視頻、音頻、多媒體課件等信息化方式來(lái)提供教學(xué)服務(wù)。衛(wèi)星廣播網(wǎng)絡(luò)由播發(fā)服務(wù)器、irovB網(wǎng)關(guān)、衛(wèi)星信道和接收端系統(tǒng)組成,任務(wù)是將教育資源以ip數(shù)據(jù)包的形式分發(fā)到遠(yuǎn)程用戶的計(jì)算機(jī)上。衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)在利用衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)時(shí)一般米用IP over DVB-S技術(shù)。DVB(Digital Video Broadcast)是一套完整的、適用于不同媒介的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)規(guī)范,其使用統(tǒng)一的信源編碼方案,對(duì)音視頻等信息進(jìn)行編碼、壓縮、打包形成傳輸流(TS,Transport Stream),經(jīng)過(guò)傳輸流復(fù)用后,通過(guò)衛(wèi)星、有線電視或地面廣播等不同媒介進(jìn)行傳輸。其中,DVB-S是衛(wèi)星數(shù)字電視廣播方面的標(biāo)準(zhǔn)。如圖1所示,在教育 ...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于DTN的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng),其特征在于,包括:(1)分布式資源服務(wù)器群;(2)管理服務(wù)器;(3)播發(fā)服務(wù)器:根據(jù)用戶需求進(jìn)行資源定制,制定內(nèi)容下發(fā)策略,構(gòu)造IP數(shù)據(jù)包,向IPDVB網(wǎng)關(guān)發(fā)送;(4)IPDVB網(wǎng)關(guān):將從播發(fā)服務(wù)器收到的IP數(shù)據(jù)包,轉(zhuǎn)換成TS后利用衛(wèi)星信道進(jìn)行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播;(5)終端節(jié)點(diǎn):終端節(jié)點(diǎn)配置DVB?S衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收卡和支持802.11b/g的無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)卡,采用單向衛(wèi)星地面站,具有衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收能力,同時(shí)可以基于802.11b/g的Ad?Hoc模式與數(shù)百米內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信;接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播,在本地進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué);提交交互式服務(wù)請(qǐng)求,以DTN消息即bundle封裝,在本地存儲(chǔ);在合適的時(shí)機(jī),利用802.11b/g無(wú)線接口向移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送;(6)移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn):車(chē)載嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或便攜式通信設(shè)備,支持802.11b/g無(wú)線通信;與終端節(jié)點(diǎn)通信,獲取bundle消息,并將收儲(chǔ)的消息,在獲得互聯(lián)網(wǎng)接入機(jī)會(huì)時(shí)發(fā)送給IPDTN網(wǎng)關(guān);(7)IPDTN網(wǎng)關(guān):連接DTN網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò),對(duì)終端節(jié)點(diǎn)的bundle消息解封裝,以IP數(shù)據(jù)包的形式提交給播發(fā)服務(wù)器;其中,管理服務(wù)器 ...
【技術(shù)特征摘要】
2013.11.28 CN 201310634383.31.一種基于DTN的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng),其特征在于,包括:(1)分布式資源服務(wù)器群;(2)管理服務(wù)器;(3)播發(fā)服務(wù)器:根據(jù)用戶需求進(jìn)行資源定制,制定內(nèi)容下發(fā)策略,構(gòu)造IP數(shù)據(jù)包,向II3DVB網(wǎng)關(guān)發(fā)送;(4) IPDVB網(wǎng)關(guān):將從播發(fā)服務(wù)器收到的IP數(shù)據(jù)包,轉(zhuǎn)換成TS后利用衛(wèi)星信道進(jìn)行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播;(5)終端節(jié)點(diǎn):終端節(jié)點(diǎn)配置DVB-S衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收卡和支持802.llb/g的無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)卡,采用單向衛(wèi)星地面站,具有衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收能力,同時(shí)可以基于802.llb/g的Ad Hoc模式與數(shù)百米內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信;接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播,在本地進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué);提交交互式服務(wù)請(qǐng)求,以DTN消息即bundle封裝,在本地存儲(chǔ);在合適的時(shí)機(jī),利用802.llb/g無(wú)線接口向移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送;(6)移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn):車(chē)載嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或便攜式通信設(shè)備,支持802.llb/g無(wú)線通信;與終端節(jié)點(diǎn)通信,獲取bundle消息,并將收儲(chǔ)的消息,在獲得互聯(lián)網(wǎng)接入機(jī)會(huì)時(shí)發(fā)送給II3DTN網(wǎng)關(guān);(7) IPDTN網(wǎng)關(guān):連接DTN網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò),對(duì)終端節(jié)點(diǎn)的bundle消息解封裝,以IP數(shù)據(jù)包的形式提交給播發(fā)服務(wù)器;其中,管理服務(wù)器、播發(fā)服務(wù)器、IroVB網(wǎng)關(guān)和IroTN網(wǎng)關(guān),都部署在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)播發(fā)中心,屬于同一個(gè)可信域;眾多的終端節(jié)點(diǎn)分散部署在邊遠(yuǎn)地區(qū)的各個(gè)中小學(xué)或個(gè)人用戶家中。2.基于DTN的衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的交互式通信方法,其特征在于,終端節(jié)點(diǎn)的用戶在使用遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)學(xué)習(xí)時(shí),利用終端節(jié)點(diǎn)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)來(lái)接收衛(wèi)星播發(fā)中心廣播的資源;當(dāng)用戶需要進(jìn)行信息發(fā)送時(shí),如果附近沒(méi)有移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn),終端節(jié)點(diǎn)則將其緩存在本地的硬盤(pán)中;終端節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)無(wú)線信號(hào)時(shí),與移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,提交終端節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)的信息;移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)接收信息并存儲(chǔ),攜帶著信息繼續(xù)移動(dòng);當(dāng)移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)到達(dá)具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點(diǎn)時(shí),將攜帶的信息利用互聯(lián)網(wǎng)傳遞給衛(wèi)星播發(fā)中 心,從而實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)用戶的反向回傳通信。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式通信方法,其特征在于,所述交互式通信具體包括以下步驟: S1.1:播發(fā)服務(wù)器將教育資源清單及常用的教學(xué)資源組織成IP數(shù)據(jù)包的形式,周期性地向IrovB網(wǎng)關(guān)發(fā)送; S1.2 =IPDVB網(wǎng)關(guān)將IP數(shù)據(jù)包封裝到TS流后,利用DVB-S衛(wèi)星信道傳輸; S1.3:終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)DVB-S接收系統(tǒng)收到TS流,解封裝后形成IP包,將其組織成教育資源,在本地的終端教學(xué)軟件系統(tǒng)中以網(wǎng)頁(yè)、視頻、聲音、圖片形式進(jìn)行教學(xué); S1.4:遠(yuǎn)程教育用戶在學(xué)習(xí)過(guò)程中,將其需要交流的信息或資源請(qǐng)求等通過(guò)教學(xué)軟件界面向系統(tǒng)提交; S1.5:終端節(jié)點(diǎn)將用戶提交的請(qǐng)求信息以bundle消息封裝,存儲(chǔ)在本地; S1.6:終端節(jié)點(diǎn)周期性地查找無(wú)線通信范圍內(nèi)是否有移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)存在; S1.7:終端節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)無(wú)線通信范圍內(nèi)存在移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)時(shí),與移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立Ad Hoc連接; S1.8:終端節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行認(rèn)證,確認(rèn)其身份是否合法; S1.9:認(rèn)證失敗,終端節(jié)點(diǎn)被視為不可信任節(jié)點(diǎn),請(qǐng)求信息發(fā)送失敗; S1.10:認(rèn)證成功,終端節(jié)點(diǎn)將存儲(chǔ)的bundle消息轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn); S1.11:移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)攜帶bundle消息繼續(xù)移動(dòng),并收儲(chǔ)其他終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的bundle消息; S1.12:移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)到達(dá)具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點(diǎn)(如郵局等),將存儲(chǔ)的bundle消息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)送給IPDTN網(wǎng)關(guān); . 51.13 =IPDTN網(wǎng)關(guān)將收到的bundle消息解封裝,還原為用戶的請(qǐng)求信息,再封裝入IP數(shù)據(jù)包中,發(fā)送給播發(fā)服務(wù)器,供其處理。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式通信方法,其特征在于,所述終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息的過(guò)程包括以下步驟S2.1~S2.12: . 52.1:終端節(jié)點(diǎn)接收用戶提交的請(qǐng)求信息; S2.2:終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)請(qǐng)求信息的數(shù)據(jù)量大小進(jìn)行分片,以bundle格式封裝,生成一個(gè)或多個(gè)bundle消息; S2.3:終端節(jié)點(diǎn)將bundle消息設(shè)置優(yōu)先級(jí),存儲(chǔ)在本地的發(fā)送隊(duì)列中; S2.4:終端節(jié)點(diǎn)定期通告其節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí),等待無(wú)線通信范圍內(nèi)移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)的連接與認(rèn)證; S2.5:終端節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)建立無(wú)線Ad Hoc連接后,移動(dòng)通信節(jié)點(diǎn)對(duì)終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證; S2.6:終端節(jié)點(diǎn)未通過(guò)認(rèn)證,消息發(fā)送失敗; S2.7:終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)認(rèn)證后,將發(fā)送隊(duì)列中...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:白翔宇,吳承勇,李茹,邢熠,黃艷君,王淑芳,李鋼小,
申請(qǐng)(專利權(quán))人:內(nèi)蒙古大學(xué),
類型:發(fā)明
國(guó)別省市:內(nèi)蒙古;15
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