基于衛星調制器路由功能實現的視頻系統

摘 要：隨著衛星通信技術的迅猛發展，衛星通信業務已經由話音向網絡和寬帶視頻通信方向發展，因此基于網絡及IP協議的衛星寬帶視頻傳輸系統得到了廣泛應用。本文基于一種被廣泛使用的衛星調制器的IP路由功能實現了一種雙向進行IP訪問的視頻傳輸系統，解決了只能雙方訪問對端路由器以后設備的弊端，用戶可以在整個系統中進行遠程配置和監測任何終端。

關鍵詞：衛星通信技術 網絡 寬帶視頻

中圖分類號： TN761文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0049-02

隨著社會的進步及通信的迅猛發展，人們對通信的要求和需求越來越高，同時對通信的依賴也非常強。衛星通信作為一個天生的應急通信手段在無線電通信中受到更多人們的關注和青睞。傳統的C波段衛星通信系統是比較成熟的一代系統，但是它傳輸的業務主要是語音，盡管采取了很多措施改善語音質量和減少帶寬，但隨著人們對通信的要求不斷增加，以語音為主的衛星通信已經不能滿足人們的需求，因此為了能傳輸高質量的圖像和視頻，新的一代KU波段的能通視頻和數據的衛星通信系統被廣泛采用。但是是近幾年來，隨著數據通信的不斷發展和廣泛應用，網絡已經走入到日常百姓家中，計算機網絡技術和數據通信技術不斷得到應用，因此基于網絡及IP協議的衛星寬帶視頻傳輸系統得到了廣泛應用，衛星通信和地面光纜傳輸系統相比，它只是提供一個遠距離的透明無線傳輸信道，與傳統的衛星通信系統有了非常大的區別，信號進入中頻后都是基于IP網絡的組成方式，因此基于網絡的衛星通信系統得到了充足發展。本文就是通過開發和研究衛星調制器的路由功能，使得衛星通信的整個路由更加透明化。

1 衛星通信調制解調器介紹

調制解調器是衛星通信中的一個重要設備，它的作用就是將工作在微波頻段的衛星射頻信號轉換成中頻信號，從而便于用戶進行提取在衛星上傳輸的基帶信號，通過對基帶信號的提取從而轉換成語音信號，從而完成整個通信的流程。以往的衛星調制解調器經過處理后都是在70M或者140MHz的中頻信號，但是隨著網絡的不斷發展和普及，基于IP模塊的調制解調器被研制并被廣泛使用在衛星通信中，它不僅僅可以完成傳統的射頻信號到中頻信號的轉變，而且能將中頻信號通過IP轉化，將信號能通過標準的網線來傳送到下一級的網絡中區，從而也大大加強了衛星通信的網絡化發展。Comtech EF Data公司生產的一款帶有IP功能的調制解調器就是滿足低成本終端的需求，配合L波段接 口至低噪聲變頻器（LNBs）和上變頻模塊（BUCs），是L波段衛星通信的理想應用，它包括有同步EIA-530/422，V.35，EIA-232接口，G.703 T1/E1接口，另外，可選的Internet協議（IP）模塊是為LAN和網絡應用提供帶有10/100以太網接口，同時它的體系結構是固件（Firmware）和可編程門陣列（FPGA）為基礎的，通過串口或前面板上的USB端口很容易對內部閃存（Flash Memory）進行更新.調制解調器被封裝在1個RU里，提供了出色的靈活度和性能.

2 調制解調路由功能使用

衛星視頻傳輸系統是在傳統的衛星通信基礎上并結合網絡技術利用衛星的帶寬資源來實現的一種新的衛星通信方式，它不僅僅可以發揮衛星通信的遠距離、高容量的特點而且能和地面的數字通信網進行有效連接，發揮兩個網絡各自的優勢。但是目前的衛星視頻傳輸系統所采用的都是兩者調制解調之間是通過橋連接的模式，特別是在調制解調器后面都要經過路由器來識別不同網段之間的用戶信息，用戶雙方一般只能對路由器以下的設備進行訪問和遠端控制，對于對方的調制解調器卻不能進行控制，在家庭組建的網絡之中用戶安裝路由器就能通信，調制解調器不需要進行設置，但是在衛星通信中調制解調器是一個非常重要的設備其參數非常多，這些參數設置不好都能影響到整個通信的正常進行，而且在同車載站等智能化程度高的衛星設備的操作，固定站要根據不同的業務需求和需要對遠端的參數要進行修改和設置，此時傳統的橋模式就不能達到任務需求不能訪問對方的調制解調器，因此就需要將調制解調器改為路由方式進行工作。下面我們就利用Comtech EF Data公司生產的CDM5700L調制解調器介紹如何利用路由功能實現整個信道的透明傳輸。

（1）通過鍵盤操作將調制解調器的IP地址設置為計算機可以設置的網段192.168.32.100。

（2）進入調制解調器控制軟件將調制解調器設置為路由器點對點模式（圖3）。

（3）在IP選項中路由器菜單中增加以下路由對應表。

①對下級網絡接口端（選擇TO Eth）IP Adress/Mask 方框中輸入192.168.10.0/24（即下端局域網的地址）在Next Hop Address方框中輸入192.168.32.254（即下一級路由器的輸入端IP地址）

②對上級衛星接口端（選擇TO Sat）增加兩條：

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.2.0/24（即對端設備具有的網段）

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.12.0/24（即對端設備具有的網段）

（4）通過本地計算機打開固定站路由器增加一固定路由：Ip Route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.32.100（圖2）。

（5）在對端修改調制解調器，將其設置為路由器點對點模式。

（6）在車上的調制解調器IP選項中路由器菜單中增加以下路由對應表。

（1）、對下級網絡接口端（選擇TO Eth）IP Adress/Mask方框中輸入192.168.12.0/24（即下端局域網的地址）在Next Hop Address方框中輸入192.168.2.5（即本端路由器的輸入端IP地址）。

（2）、對上級衛星接口端（選擇TO Sat）增加兩條：

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.32.0/24（即本端站上具有的網段）

IP Adress/Mask方框中輸入192.168.10.0/24（即本段站上具有的網段）

3 結語

隨著衛星通信技術的迅猛發展，衛星通信業務已經由話音向網絡和寬帶視頻通信方向發展，因此基于網絡及IP協議的衛星寬帶視頻傳輸系統得到了廣泛應用。本文基于一種被廣泛使用的衛星調制器的IP路由功能實現了一種雙向進行IP訪問的視頻傳輸系統，解決了只能雙方訪問對端路由器以后設備的弊端，用戶可以在整個系統中進行遠程配置和監測任何終端。

參考文獻

[1]趙李華.Ku衛星傳輸及視頻監測系統設計[J].電腦知識與技術，2012（30）：16-20.

[2]劉平，賈卓生.衛星網絡條件下音視頻實時傳輸的設計與實現[J].計算機科學，2008（2）：16-20.

[3]宋玉鋒，周泓.遠程數字視頻監控系統的設計與實現[J].計算機工程，2002（8）： 238-239.

[4]王春芳.基于便攜衛星站和無線寬帶視頻傳輸的氣象應急通信系統[C]//國家氣象信息中心2006年科技年會論文，2006：184-188.

[5]姚貴英，金燕華.衛星電視信號實時監控系統的軟件設計[J].微計算機信息， 2012（1）：47-49.