一種基于dtn的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)及其交互式通信方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)及其交互式通信方法，包括：(1)分布式資源服務器群；(2)管理服務器；(3)播發(fā)服務器；(4)IPDVB網(wǎng)關(guān)；(5)終端節(jié)點；(6)移動通信節(jié)點：車載嵌入式計算機系統(tǒng)或便攜式通信設(shè)備，支持802.11b/g無線通信；與終端節(jié)點通信，獲取bundle消息，并將收儲的消息，在獲得互聯(lián)網(wǎng)接入機會時發(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)，對終端節(jié)點的bundle消息解封裝，以IP數(shù)據(jù)包的形式提交給播發(fā)服務器；眾多的終端節(jié)點分散部署在邊遠地區(qū)的各個中小學或個人用戶家中。進一步推進遠程教育的發(fā)展，優(yōu)化邊遠地區(qū)的教育資源配置，提高教育質(zhì)量，促進教育公平。
【專利說明】一種基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)及其交互式通信方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種基于DTN(DTN:Delay Tolerant Network,延遲容忍網(wǎng)絡(luò))的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)及其交互式通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國幅員遼闊，地區(qū)差異大，教育發(fā)展不平衡。遠程教育對于促進邊遠地區(qū)的教育發(fā)展至關(guān)重要，是我國非常重視的長期發(fā)展戰(zhàn)略。衛(wèi)星遠程教育充分發(fā)揮了廣播優(yōu)勢，以較低的費用實現(xiàn)廣大區(qū)域內(nèi)大數(shù)據(jù)量的分發(fā)，降低了遠程教育的實施成本，特別適合于地理分布廣、人口密度低、經(jīng)濟欠發(fā)達的地區(qū)用來實現(xiàn)教育信息化、分享優(yōu)質(zhì)教育資源?，F(xiàn)有的衛(wèi)星遠程教育信息化系統(tǒng)，由資源庫、衛(wèi)星廣播網(wǎng)絡(luò)和終端節(jié)點三部分組成。其中資源庫可以存儲于互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)上，通常包括數(shù)據(jù)庫服務器、媒體服務器等，用來實現(xiàn)教育資源的編輯、制作、存儲和管理。終端節(jié)點是地理上分散的遠程教育用戶，配置單臺計算機或小型局域網(wǎng)，以視頻、音頻、多媒體課件等信息化方式來提供教學服務。衛(wèi)星廣播網(wǎng)絡(luò)由播發(fā)服務器、irovB網(wǎng)關(guān)、衛(wèi)星信道和接收端系統(tǒng)組成，任務是將教育資源以ip數(shù)據(jù)包的形式分發(fā)到遠程用戶的計算機上。
[0003]衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)在利用衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)時一般米用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，對音視頻等信息進行編碼、壓縮、打包形成傳輸流(TS，Transport Stream),經(jīng)過傳輸流復用后,通過衛(wèi)星、有線電視或地面廣播等不同媒介進行傳輸。其中，DVB-S是衛(wèi)星數(shù)字電視廣播方面的標準。如圖1所示，在教育資源分發(fā)時，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)播發(fā)中心的播發(fā)服務器訪 問資源庫，將資源信息以ip形式打包發(fā)送。在經(jīng)過irovB網(wǎng)關(guān)處理后，將IP數(shù)據(jù)包封裝到TS流中。然后，利用衛(wèi)星信道進行TS流傳輸。衛(wèi)星地面站的接收系統(tǒng)在收到TS流后，計算機再將其解封裝為IP數(shù)據(jù)包，提供給終端節(jié)點的教學軟件使用。
[0004]衛(wèi)星遠程教育基于IP over DVB-S技術(shù)，利用衛(wèi)星的廣播特性，可以實現(xiàn)單點發(fā)送數(shù)據(jù)而多點同時接收數(shù)據(jù)。這種方法能夠以較高的傳輸速度，向遠端大量用戶發(fā)送高質(zhì)量教育資源，使邊遠地區(qū)獲得互聯(lián)網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)的教學內(nèi)容，實現(xiàn)了教育資源的共享。但是，衛(wèi)星廣播的單向傳輸特性也存在著局限性。在遠程教育實施過程中，終端用戶對資源的需求體現(xiàn)出了多樣性的特點:中小學校、不同地區(qū)學校、民族學校對資源的需求并不相同，且隨時間變化較大，統(tǒng)一推送的教學內(nèi)容無法滿足其要求，用戶希望能夠根據(jù)自己的情況訂閱資源。同時，用戶學習的方式、學習的積極性也受到了單向網(wǎng)絡(luò)“灌輸教學”模式的制約。終端用戶希望能夠享受遠程答疑、網(wǎng)上閱卷和作品發(fā)布等互聯(lián)網(wǎng)遠程教育模式下的服務。這些用戶需求的提出，促使衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)必須將單向通信改變?yōu)殡p向，即引入反向回傳通信機制。
[0005]由于衛(wèi)星鏈路是單向的，所以在反向傳輸技術(shù)上存在兩種模式，即衛(wèi)星鏈路(即內(nèi)交互)模式和外交互模式。[0006]第一種是采用衛(wèi)星DVB-RCS信道作為反向回傳信道的IP over DVB-S/RCS的內(nèi)交互技術(shù)。該技術(shù)要求在衛(wèi)星地面站同時配備衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備，即地面站為雙向站。在收發(fā)數(shù)據(jù)時，前向鏈路選用DVB-S，反向鏈路選用DVB-RCS，數(shù)據(jù)采用IPover DVB-S/RCS模式通信。這種技術(shù)方案成熟，但發(fā)送設(shè)備和衛(wèi)星信道租用費用較貴。出于成本的考慮，對于完全不可能建設(shè)地面鏈路的地區(qū)，如果遠程教育用戶規(guī)模較大且分布相對集中，可以考慮采用；但對于邊遠地區(qū)的中小學校而言，地理分散、教育經(jīng)費不足，無法推廣普及。
[0007]雙向衛(wèi)星地面站較高的建設(shè)費，對于邊遠地區(qū)的學校無法承受。用于反向回傳的衛(wèi)星DVB-RCS信道，其日常租用費用需要由各個終端用戶(學校)支付。遠程教育應用需要回傳的信息有限，DVB-RCS信道空閑率較高。
[0008]第二種是基于PSDN、DSL、GPRS或無線3G網(wǎng)絡(luò)等接入技術(shù)來形成異構(gòu)的“外交互”回傳鏈路。該技術(shù)要求在衛(wèi)星地面站配備衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收設(shè)備，并具有互聯(lián)網(wǎng)接入功能。在收發(fā)數(shù)據(jù)時，前向鏈路選用DVB-S，而反向鏈路利用已經(jīng)存在的計算機網(wǎng)絡(luò)進行通信，即對于具有網(wǎng)絡(luò)接入功能的衛(wèi)星接收端，可以利用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施接入互聯(lián)網(wǎng)運營商，通過Internet將用戶端的請求上傳到衛(wèi)星播發(fā)中心。反向鏈路可以是基于Internet固定接入的運營商專線，如幀中繼、DDN等；可以是根據(jù)實際情況建立的撥號上網(wǎng)鏈路，如電話撥號、ADSL ;也可以是無線接入網(wǎng)絡(luò)，如WiF1、GPRS或3G等技術(shù)。對于具備搭建地面鏈路的地區(qū)，出于帶寬和成本的考慮，在遠程教育中使用外交互模式也是適合的。
[0009]這種方案的困難在于需要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持，對于農(nóng)牧區(qū)等地廣人稀、無網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的偏遠區(qū)域，并不適用。
[0010]第三種是基于存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù)文件報送，來實現(xiàn)遠程教育信息的反饋。該技術(shù)要求在衛(wèi)星地面站只配備衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收設(shè)備即可。終端用戶在衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)使用中，當需要進行信息的反饋或者數(shù)據(jù)的上報時，如請求資源、提交作業(yè)等，首先在終端計算機上將信息按照既定的規(guī)范生成數(shù)據(jù)文件，然后將文件拷貝到存儲介質(zhì)(如U盤、磁盤)中，利用郵政投遞服務對存儲介質(zhì)進行寄送。衛(wèi)星播發(fā)中心收到寄來的存儲介質(zhì)后，在計算機中對用戶文件進行數(shù)據(jù)解析，根據(jù)雙方既定的規(guī)范予以處理，滿足用戶提出的要求。這種技術(shù)方案的優(yōu)勢在于利用了國家財政予以大力支持的“村村通”郵政服務系統(tǒng)，終端用戶不需要進行反向通信鏈路的建設(shè)和維護，使用成本較低。這種基于郵政投遞服務的數(shù)據(jù)文件報送方式，可以滿足信息“孤島”小規(guī)模用戶的簡單需求。
[0011]這種技術(shù)方案存在著軟件接口設(shè)計耦合度高、數(shù)據(jù)處理繁瑣和軟件設(shè)計復雜等問題，不利于大量應用的推廣。對于終端用戶而言，數(shù)據(jù)通信過程對用戶不透明，用戶使用不便。對于遠程教育系統(tǒng)運營者而言，規(guī)模龐大的基礎(chǔ)用戶群造成數(shù)據(jù)文件手工處理的工作量非常繁重。此外，采用存儲介質(zhì)還可能帶來病毒擴散等安全隱患，并且日常使用中介質(zhì)的損耗較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]終端用戶希望衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)提供的交互式服務主要分為以下三類:一、內(nèi)容服務，用戶可以訂閱自己喜歡的教育資源，定制衛(wèi)星分發(fā)內(nèi)容；二、教學服務，包括作業(yè)答疑、網(wǎng)絡(luò)考試與閱卷等；三、個性化服務，如美術(shù)作品展示、個人資源分享等。分析終端用戶的需求，可以發(fā)現(xiàn)，這三類服務的數(shù)據(jù)傳輸量不盡相同，但響應時間要求都不是很高，不需要立刻予以反饋，延遲通?？梢苑艑挼綆滋斓姆秶?。
[0013]衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)用戶的這種反向通信特點，具有延遲容忍網(wǎng)絡(luò)(DTN:DelayTolerant Network)的特點。在DTN網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)在傳遞時,可能由于巨大的延時和間歇性的鏈路斷開，而無法保持端到端的連接，使得經(jīng)典的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議不能繼續(xù)工作。DTN使用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”的思想來解決由于間歇性連接、長且可變延時所帶來的問題。在數(shù)據(jù)發(fā)送時，消息(即bundle)沿著路徑，從一個節(jié)點依次轉(zhuǎn)存到另一個節(jié)點上。這種方法隔離了延時，從而支持間歇性連接的節(jié)點之間的通信。
[0014]鑒于衛(wèi)星遠程教育的應用及通信特點，為了克服現(xiàn)有反向回傳通信技術(shù)成本高、依賴基礎(chǔ)通信設(shè)施或用戶使用不便等不足，本發(fā)明提出一種基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)交互式通信方法。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0016]一種基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)，包括:(I)分布式資源服務器群；(2)管理服務器；(3)播發(fā)服務器:根據(jù)用戶需求進行資源定制，制定內(nèi)容下發(fā)策略，構(gòu)造IP數(shù)據(jù)包，向IroVB網(wǎng)關(guān)發(fā)送:(4) IroVB網(wǎng)關(guān):將從播發(fā)服務器收到的ip數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成ts后利用衛(wèi)星信道進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播；(5)終端節(jié)點:終端節(jié)點配置DVB-S衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收卡和支持802.llb/g的無線局域網(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)點進行無線通信；接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，在本地進行遠程教學；提交交互式服務請求，以DTN消息即bundle封裝，在本地存儲；在合適的時機，利用802.llb/g無線接口向移動通信節(jié)點發(fā)送；(6)移動通信節(jié)點:車載嵌入式計算機系統(tǒng)或便攜式通信設(shè)備，支持802.llb/g無線通信；與終端節(jié)點通信，獲取bundle消息，并將收儲的消息，在獲得互聯(lián)網(wǎng)接入機會時發(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)，對終端節(jié)點的bundle消息解封裝，以IP數(shù)據(jù)包的形式提交給播發(fā)服務器；其中，管理服務器、播發(fā)服務器、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，屬于同一個可信域；眾多的終端節(jié)點分散部署在邊遠地區(qū)的各個中小學或個人用戶家中。
[0017]本發(fā)明還提供一種基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的交互式通信方法，終端節(jié)點的用戶在使用遠程教育系統(tǒng)學習時，利用終端節(jié)點的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)來接收衛(wèi)星播發(fā)中心廣播的資源；當用戶需要進行信息發(fā)送時，如果附近沒有移動通信節(jié)點，終端節(jié)點則將其緩存在本地的硬盤中；終端節(jié)點檢測到移動通信節(jié)點無線信號時，與移動通信節(jié)點構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信，提交終端節(jié)點上存儲的信息；移動通信節(jié)點接收信息并存儲，攜帶著信息繼續(xù)移動；當移動通信節(jié)點到達具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點時，將攜帶的信息利用互聯(lián)網(wǎng)傳遞給衛(wèi)星播發(fā)中心，從而實現(xiàn)終端節(jié)點用戶的反向回傳通信。
[0018]所述的交互式通信方法，所述交互式通信具體包括以下步驟:
[0019]S1.1:播發(fā)服務器將教育資源清單及常用的教學資源組織成IP數(shù)據(jù)包的形式，周期性地向irovB網(wǎng)關(guān)發(fā)送；
[0020]S1.2:1PDVB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；
[0021]S1.3:終端節(jié)點通過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，在本地的終端教學軟件系統(tǒng)中以網(wǎng)頁、視頻、聲音、圖片形式進行教學；
[0022]S1.4:遠程教育用戶在學習過程中，將其需要交流的信息或資源請求等通過教學軟件界面向系統(tǒng)提交；[0023]S1.5:終端節(jié)點將用戶提交的請求信息以bundle消息封裝，存儲在本地；
[0024]S1.6:終端節(jié)點周期性地查找無線通信范圍內(nèi)是否有移動通信節(jié)點存在；
[0025]S1.7:終端節(jié)點發(fā)現(xiàn)無線通信范圍內(nèi)存在移動通信節(jié)點時，與移動通信節(jié)點使用無線網(wǎng)絡(luò)建立Ad Hoc連接；
[0026]S1.8:終端節(jié)點與移動通信節(jié)點之間進行認證，確認其身份是否合法；
[0027]S1.9:認證失敗，終端節(jié)點被視為不可信任節(jié)點，請求信息發(fā)送失敗；
[0028]S1.10:認證成功,終端節(jié)點將存儲的bundle消息轉(zhuǎn)發(fā)給移動通信節(jié)點；
[0029]S1.11:移動通信節(jié)點攜帶bundle消息繼續(xù)移動，并收儲其他終端節(jié)點發(fā)送的bundle 消息；
[0030]S1.12:移動通信節(jié)點到達具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點(如郵局等)，將存儲的bundle消息通過互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)送給IPDTN網(wǎng)關(guān)；
[0031]S1.13 =IPDTN網(wǎng)關(guān)將收到的bundle消息解封裝，還原為用戶的請求信息，再封裝入IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送給播發(fā)服務器，供其處理。
[0032]所述的交互式通信方法，所述終端節(jié)點發(fā)送消息的過程包括以下步驟S2.1?
52.12:
[0033]S2.1:終端節(jié)點接收用戶提交的請求信息；
[0034]S2.2:終端節(jié)點根據(jù)請求信息的數(shù)據(jù)量大小進行分片，以bundle格式封裝，生成一個或多個bundle消息；
[0035]S2.3:終端節(jié)點將bundle消息設(shè)置優(yōu)先級，存儲在本地的發(fā)送隊列中；
[0036]S2.4:終端節(jié)點定期通告其節(jié)點標識，等待無線通信范圍內(nèi)移動通信節(jié)點的連接與認證;
[0037]S2.5:終端節(jié)點與移動通信節(jié)點建立無線Ad Hoc連接后，移動通信節(jié)點對終端節(jié)點進行認證；
[0038]S2.6:終端節(jié)點未通過認證，消息發(fā)送失??；
[0039]S2.7:終端節(jié)點通過認證后，將發(fā)送隊列中的bundle消息復本發(fā)送給移動通信節(jié)
占.[0040]S2.8:終端節(jié)點發(fā)送bundle消息給移動通信節(jié)點后，等待移動通信節(jié)點發(fā)回的接收確認；
[0041]S2.9:終端節(jié)點收到移動通信節(jié)點的接收確認，信息發(fā)送成功。終端節(jié)點對已成功發(fā)送給移動通信節(jié)點的bundle消息設(shè)置“監(jiān)管”標志和重傳時限，將其從發(fā)送隊列移入監(jiān)管隊列中。然后，繼續(xù)發(fā)送下一個bundle消息；
[0042]S2.10:終端節(jié)點沒有收到移動通信節(jié)點的回應消息，在重傳次數(shù)未超限的情況下重發(fā)丟失的信息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行S2.8，否則不再進行發(fā)送，而等待下一次與移動通信終端的連接機會。
[0043]所述的交互式通信方法，所述終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)的過程包括S3.1?
53.8:
[0044]S3.1:終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播的TS流信息；
[0045]S3.2:終端節(jié)點對TS流進行解封裝處理，得到IP數(shù)據(jù)包；
[0046]S3.3:終端節(jié)點對IP數(shù)據(jù)包頭部進行解析，根據(jù)源節(jié)點的不同而分支處理；[0047]S3.4:對于播發(fā)服務器發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，終端節(jié)點將其提交給上層的教學應用軟件進行使用；
[0048]S3.5:對于IPDTN網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，終端節(jié)點從IP數(shù)據(jù)包中提取bundle
監(jiān)管信息；
[0049]S3.6:終端節(jié)點判斷監(jiān)管信息是否與節(jié)點本身匹配，即是否是對本節(jié)點所發(fā)送bundle的監(jiān)管確認；
[0050]S3.7:如果是發(fā)送給本節(jié)點的監(jiān)管確認，終端節(jié)點根據(jù)bundle標識將對應的bundle消息從監(jiān)管隊列中刪除；
[0051]S3.8:如果是發(fā)送給其他節(jié)點的監(jiān)管確認，終端節(jié)點將數(shù)據(jù)包丟棄，不做進一步處理。
[0052]所述的交互式通信方法，所述移動通信節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)消息的過程執(zhí)行步驟S4.1?
S4.10:
[0053]S4.1:移動通信節(jié)點在邊遠地區(qū)行進，實施信函投遞等業(yè)務；
[0054]S4.2:移動通信節(jié)點在無線通信范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)終端節(jié)點，建立無線Ad Hoc連接；
[0055]S4.3:移動通信節(jié)點驗證終端節(jié)點是否合法；
[0056]S4.4:終端節(jié)點未通過驗證,拒絕接受該終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息；
[0057]S4.5:終端節(jié)點通過驗證,移動通信節(jié)點接收該終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息,存儲在本地硬盤中；
[0058]S4.6:移動通信節(jié)點繼續(xù)原定行程，若途中仍有終端節(jié)點，轉(zhuǎn)去執(zhí)行步驟S4.2 ；
[0059]S4.7:移動通信節(jié)點繼續(xù)行駛，到達有Internet接入的地點，利用互聯(lián)網(wǎng)建立與IPDTN網(wǎng)關(guān)的連接，將bundle消息封裝在IP數(shù)據(jù)包中發(fā)送給IPDTN網(wǎng)關(guān)；
[0060]S4.8:移動通信節(jié)點等待IPDTN網(wǎng)關(guān)返回的接收應答消息；
[0061]S4.9:移動通信節(jié)點收到II3DTN網(wǎng)關(guān)的回應消息，信息發(fā)送成功；
[0062]S4.10:移動通信節(jié)點沒收到IPDTN網(wǎng)關(guān)的回應消息，重發(fā)丟失的bundle消息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行S4.8。
[0063]所述的交互式通信方法，所述IPDTN網(wǎng)關(guān)處理信息的過程執(zhí)行步驟S5.1?S5.9:
[0064]S5.1 =IPDTN網(wǎng)關(guān)從其網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)據(jù)包；
[0065]S5.2 =IPDTN網(wǎng)關(guān)判斷數(shù)據(jù)包是否來自于移動通信節(jié)點；
[0066]S5.3:如果數(shù)據(jù)包不是來自于移動通信節(jié)點，則將其丟棄；
[0067]S5.4:如果數(shù)據(jù)包來自于移動通信節(jié)點，IPDTN網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)包向上層交付，直到bundle層處理進程,完成bundle消息的解封裝；
[0068]S5.5 =IPDTN網(wǎng)關(guān)對收到的bundle消息進行接收確認，生成bundle應答消息，封裝在IP數(shù)據(jù)包中，回復給相應的移動通信節(jié)點；
[0069]S5.6 =IPDTN網(wǎng)關(guān)對bundle信息解析，獲得bundle消息的產(chǎn)生者標識，構(gòu)造IP數(shù)據(jù)包，在其中添加bundle監(jiān)管信息后，發(fā)送給IroVB網(wǎng)關(guān)進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，傳遞給終端節(jié)
占.[0070]S5.7 =IPDTN網(wǎng)關(guān)檢查收到的bundle消息是否存在后續(xù)的分片，即是否可構(gòu)成完整的用戶請求信息；
[0071]S5.8:如果bundle消息無后續(xù)的分片，則提取用戶請求信息，將該信息封裝到IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送到播發(fā)服務器；
[0072]S5.9:如果bundle消息存在后續(xù)的分片,則不進行處理。
[0073]所述的交互式通信方法，所述播發(fā)服務器處理信息的過程執(zhí)行步驟S6.1?S6.9:
[0074]S6.1:播發(fā)服務器根據(jù)資源播發(fā)列表，周期性地從資源服務器提取教育資源，封裝到IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送給IrovB網(wǎng)關(guān)進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，傳遞給終端節(jié)點；
[0075]S6.2:播發(fā)服務器收到IPDTN網(wǎng)關(guān)發(fā)來的IP數(shù)據(jù)包；
[0076]S6.3:播發(fā)服務器對IP數(shù)據(jù)包解封裝，獲得用戶的請求信息；
[0077]S6.4:播發(fā)服務器根據(jù)用戶請求，制定資源調(diào)度策略，更新資源播發(fā)列表后，返回步驟S6.1。
[0078]本發(fā)明將IP over DVB技術(shù)與DTN技術(shù)融合起來，提出新型的衛(wèi)星遠程教育網(wǎng)絡(luò)交互式通信方法。數(shù)據(jù)通信的下行鏈路通信協(xié)議采用IP over DVB-S，用于從衛(wèi)星播發(fā)中心到接收終端的資源下發(fā)。上行鏈路的通信協(xié)議由兩段組成，一段是利用Ad Hoc通信及移動通信節(jié)點攜帶信息運動的特性來支持報文轉(zhuǎn)發(fā)，提供“攜帶”鏈路，用于服務請求的收儲；另一段是基于互聯(lián)網(wǎng)的“外交互”鏈路，接力“攜帶”鏈路的信息遞送過程，將信息上傳到衛(wèi)星播發(fā)中心。這種新型的交互式通信方法，適合邊遠地區(qū)的人口地理分布特點，能夠向邊遠地區(qū)的衛(wèi)星遠程教育用戶提供新型交互式教學服務，可使原有的單向被動的資源推送教學方式，擴展為雙向交流的用戶自主學習方式。這將進一步推進遠程教育的發(fā)展，優(yōu)化邊遠地區(qū)的教育資源配置，提高教育質(zhì)量，促進教育公平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0079]圖1為現(xiàn)有的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)示意圖；
[0080]圖2為本發(fā)明基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)交互式通信機制；
[0081]圖3為遠程教育系統(tǒng)的交互式通信流程；
[0082]圖4為終端節(jié)點發(fā)送消息的過程；
[0083]圖5為終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)的過程；
[0084]圖6為移動通信節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)消息的過程；
[0085]圖7為IPDTN網(wǎng)關(guān)處理信息的過程；
[0086]圖8為播發(fā)服務器處理信息的過程。
【具體實施方式】
[0087]以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0088]2.2.1衛(wèi)星遠程教育網(wǎng)絡(luò)組成
[0089]將IP over DVB與DTN技術(shù)結(jié)合，衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)中采用交互式通信機制后，網(wǎng)絡(luò)組成將如下圖2所示。
[0090]參與網(wǎng)絡(luò)通信的實體包括:(I)分布式資源服務器群:保存著全部的教育資源，進行資源管理。(2)管理服務器:進行用戶管理、安全和認證管理等工作的一組服務器，如密鑰分發(fā)服務器。(3)播發(fā)服務器:根據(jù)用戶需求進行資源定制，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) IroVB網(wǎng)關(guān):將從播發(fā)服務器收到的IP數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成TS后利用衛(wèi)星信道進行數(shù)據(jù)廣播。(5)終端節(jié)點:接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，在本地進行遠程教學。提交交互式服務請求，以DTN消息即bundle封裝，在本地存儲。在合適的時機，利用802.1lb/g無線接口向移動通信節(jié)點發(fā)送。(6)移動通信節(jié)點:車載嵌入式計算機系統(tǒng)或便攜式通信設(shè)備，支持802.llb/g無線通信。與終端節(jié)點通信，獲取bundle消息，并將收儲的消息，在獲得互聯(lián)網(wǎng)接入機會時發(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)，對終端節(jié)點的bundle消息解封裝，以IP數(shù)據(jù)包的形式提交給播發(fā)服務器。其中，管理服務器、播發(fā)服務器、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，屬于同一個可信域；眾多的終端節(jié)點分散部署在邊遠地區(qū)的各個中小學或個人用戶家中。
[0091]2.2.1交互式通信流程
[0092]如圖3所示，衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的交互式通信執(zhí)行步驟S1.1?S1.8如下:
[0093]S1.1:播發(fā)服務器將教育資源清單及常用的教學資源組織成IP數(shù)據(jù)包的形式，周期性地向irovB網(wǎng)關(guān)發(fā)送。
[0094]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。
[0095]S1.3:終端節(jié)點通過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，在本地的終端教學軟件系統(tǒng)中以網(wǎng)頁、視頻、聲音、圖片等形式進行教學。
[0096]S1.4:遠程教育用戶在學習過程中，將其需要交流的信息或資源請求等通過教學軟件界面向系統(tǒng)提交。
[0097]S1.5:終端節(jié)點將用戶提交的請求信息以bundle消息封裝，存儲在本地。
[0098]S1.6:終端節(jié)點周期性地查找無線通信范圍內(nèi)是否有移動通信節(jié)點存在。
[0099]S1.7:終端節(jié)點發(fā)現(xiàn)無線通信范圍內(nèi)存在移動通信節(jié)點時，與移動通信節(jié)點使用無線網(wǎng)絡(luò)(如采用802.llb/g)建立Ad Hoc連接。
[0100]S1.8:終端節(jié)點與移動通信節(jié)點之間進行認證，確認其身份是否合法。
[0101]S1.9:認證失敗，終端節(jié)點被視為不可信任節(jié)點，請求信息發(fā)送失敗。
[0102]S1.10:認證成功,終端節(jié)點將存儲的bundle消息轉(zhuǎn)發(fā)給移動通信節(jié)點。
[0103]S1.11:移動通信節(jié)點攜帶bundle消息繼續(xù)移動，并收儲其他終端節(jié)點發(fā)送的bundle 消息。
[0104]S1.12:移動通信節(jié)點到達具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點(如郵局等)，將存儲的bundle消息通過互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)送給IPDTN網(wǎng)關(guān)。
[0105]S1.13 =IPDTN網(wǎng)關(guān)將收到的bundle消息解封裝，還原為用戶的請求信息，再封裝入IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送給播發(fā)服務器，供其處理。
[0106]2.2.2終端節(jié)點發(fā)送消息的過程
[0107]如圖4所示，終端節(jié)點發(fā)送消息的過程執(zhí)行步驟S2.1?S2.12如下:
[0108]S2.1:終端節(jié)點接收用戶提交的請求信息。
[0109]S2.2:終端節(jié)點根據(jù)請求信息的數(shù)據(jù)量大小進行分片，以bundle格式封裝，生成一個或多個bundle消息。
[0110]S2.3:終端節(jié)點將bundle消息設(shè)置優(yōu)先級，存儲在本地的發(fā)送隊列中。
[0111]S2.4:終端節(jié)點定期通告其節(jié)點標識，等待無線通信范圍內(nèi)移動通信節(jié)點的連接與認證。
[0112]S2.5:終端節(jié)點與移動通信節(jié)點建立無線Ad Hoc連接后，移動通信節(jié)點對終端節(jié)點進行認證。[0113]S2.6:終端節(jié)點未通過認證，消息發(fā)送失敗。
[0114]S2.7:終端節(jié)點通過認證后，將發(fā)送隊列中的bundle消息復本發(fā)送給移動通信節(jié)點。
[0115]S2.8:終端節(jié)點發(fā)送bundle消息給移動通信節(jié)點后，等待移動通信節(jié)點發(fā)回的接收確認。
[0116]S2.9:終端節(jié)點收到移動通信節(jié)點的接收確認，信息發(fā)送成功。終端節(jié)點對已成功發(fā)送給移動通信節(jié)點的bundle消息設(shè)置“監(jiān)管”標志和重傳時限，將其從發(fā)送隊列移入監(jiān)管隊列中。然后，繼續(xù)發(fā)送下一個bundle消息。
[0117]S2.10:終端節(jié)點沒有收到移動通信節(jié)點的回應消息，在重傳次數(shù)未超限的情況下重發(fā)丟失的信息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行S2.8，否則不再進行發(fā)送，而等待下一次與移動通信終端的連接機會。
[0118]2.2.3終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)的過程
[0119]如圖5所示，終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)的過程執(zhí)行步驟S3.1?S3.8如下:
[0120]S3.1:終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播的TS流信息。
[0121]S3.2:終端節(jié)點對TS流進行解封裝處理，得到IP數(shù)據(jù)包。
[0122]S3.3:終端節(jié)點對IP數(shù)據(jù)包頭部進行解析，根據(jù)源節(jié)點的不同而分支處理。
[0123]S3.4:對于播發(fā)服務器發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，終端節(jié)點將其提交給上層的教學應用軟件進行使用。
[0124]S3.5:對于IPDTN網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，終端節(jié)點從IP數(shù)據(jù)包中提取bundle
監(jiān)管信息。
[0125]S3.6:終端節(jié)點判斷監(jiān)管信息是否與節(jié)點本身匹配，即是否是對本節(jié)點所發(fā)送bundle的監(jiān)管確認。
[0126]S3.7:如果是發(fā)送給本節(jié)點的監(jiān)管確認，終端節(jié)點根據(jù)bundle標識將對應的bundle消息從監(jiān)管隊列中刪除。
[0127]S3.8:如果是發(fā)送給其他節(jié)點的監(jiān)管確認，終端節(jié)點將數(shù)據(jù)包丟棄，不做進一步處理。
[0128]2.2.4移動通信節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)消息的過程
[0129]如圖6所示，移動通信節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)消息的過程執(zhí)行步驟S4.1?S4.10如下:
[0130]S4.1:移動通信節(jié)點(如郵車、郵遞員)在邊遠地區(qū)行進，實施信函投遞等業(yè)務。
[0131]S4.2:移動通信節(jié)點在無線通信范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)終端節(jié)點，建立無線Ad Hoc連接。
[0132]S4.3:移動通信節(jié)點驗證終端節(jié)點是否合法。
[0133]S4.4:終端節(jié)點未通過驗證,拒絕接受該終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息。
[0134]S4.5:終端節(jié)點通過驗證,移動通信節(jié)點接收該終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息,存儲在本地硬盤中。
[0135]S4.6:移動通信節(jié)點繼續(xù)原定行程，若途中仍有終端節(jié)點，轉(zhuǎn)去執(zhí)行步驟S4.2。
[0136]S4.7:移動通信節(jié)點繼續(xù)行駛，到達有Internet接入的地點(如郵局等)，利用互聯(lián)網(wǎng)建立與IPDTN網(wǎng)關(guān)的連接，將bundle消息封裝在IP數(shù)據(jù)包中發(fā)送給IPDTN網(wǎng)關(guān)。
[0137]S4.8:移動通信節(jié)點等待IPDTN網(wǎng)關(guān)返回的接收應答消息。
[0138]S4.9:移動通信節(jié)點收到IPDTN網(wǎng)關(guān)的回應消息，信息發(fā)送成功。[0139]S4.10:移動通信節(jié)點沒收到II3DTN網(wǎng)關(guān)的回應消息，重發(fā)丟失的bundle消息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行S4.8。
[0140]2.2.5IPDTN網(wǎng)關(guān)處理信息的過程
[0141]如圖7所示，IPDTN網(wǎng)關(guān)處理信息的過程執(zhí)行步驟S5.1?S5.9如下:
[0142]S5.1 =IPDTN網(wǎng)關(guān)從其網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)據(jù)包。
[0143]S5.2 =IPDTN網(wǎng)關(guān)判斷數(shù)據(jù)包是否來自于移動通信節(jié)點。
[0144]S5.3:如果數(shù)據(jù)包不是來自于移動通信節(jié)點，則將其丟棄。
[0145]S5.4:如果數(shù)據(jù)包來自于移動通信節(jié)點，IPDTN網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)包向上層交付，直到bundle層處理進程,完成bundle消息的解封裝。
[0146]S5.5 =IPDTN網(wǎng)關(guān)對收到的bundle消息進行接收確認，生成bundle應答消息，封裝在IP數(shù)據(jù)包中，回復給相應的移動通信節(jié)點。
[0147]S5.6 =IPDTN網(wǎng)關(guān)對bundle信息解析，獲得bundle消息的產(chǎn)生者(即終端節(jié)點)標識，構(gòu)造IP數(shù)據(jù)包，在其中添加bundle監(jiān)管信息(如終端節(jié)點標識、bundle消息標識等)后，發(fā)送給irovB網(wǎng)關(guān)進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，傳遞給終端節(jié)點。
[0148]S5.7 =IPDTN網(wǎng)關(guān)檢查收到的bundle消息是否存在后續(xù)的分片，即是否可構(gòu)成完整的用戶請求信息。
[0149]S5.8:如果bundle消息無后續(xù)的分片，則提取用戶請求信息，將該信息封裝到IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送到播發(fā)服務器。
[0150]S5.9:如果bundle消息存在后續(xù)的分片，貝U不進行處理。
[0151]2.2.6播發(fā)服務器處理信息的過程
[0152]如圖8所示，播發(fā)服務器處理信息的過程執(zhí)行步驟S6.1?S6.9如下:
[0153]S6.1:播發(fā)服務器根據(jù)資源播發(fā)列表，周期性地從資源服務器提取教育資源，封裝到IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送給IrovB網(wǎng)關(guān)進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，傳遞給終端節(jié)點。
[0154]S6.2:播發(fā)服務器收到IPDTN網(wǎng)關(guān)發(fā)來的IP數(shù)據(jù)包。
[0155]S6.3:播發(fā)服務器對IP數(shù)據(jù)包解封裝，獲得用戶的請求信息。
[0156]S6.4:播發(fā)服務器根據(jù)用戶請求，制定資源調(diào)度策略，更新資源播發(fā)列表后，返回步驟S6.1。
[0157]本發(fā)明提出了一種融合了 IP over DVB技術(shù)與DTN技術(shù)的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)交互式通信方法。與現(xiàn)有的其他方法不同的是，本方法除了考慮到現(xiàn)有的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的資源分發(fā)功能，還在此基礎(chǔ)上結(jié)合考慮邊遠地區(qū)用戶需求，發(fā)明了衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的信息回傳功能，構(gòu)建出新型的交互式衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)。本方法的優(yōu)點具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
[0158]I)交互性:原有的單向被動的資源推送教學方式，可擴展為雙向交流的用戶自主學習方式。
[0159]2)經(jīng)濟性:針對現(xiàn)有的遠程教育系統(tǒng)，采用新的交互式通信方法僅需要較小的投入。硬件投入少，開銷低。
[0160]3)適應性:移動通信節(jié)點可直接借用“村村通郵”工程中的郵車、電教服務或科技服務的車輛、人員來予以實現(xiàn)，對于在邊遠地區(qū)推廣具有較強的適應性。
[0161]4)兼容性:此方法能完全兼容現(xiàn)有衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的基本功能，可支持現(xiàn)有的教育資源的分發(fā)方案，目前的單向衛(wèi)星地面站用戶使用不受任何影響。
[0162]應當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)，其特征在于，包括:(1)分布式資源服務器群；(2)管理服務器；(3)播發(fā)服務器:根據(jù)用戶需求進行資源定制，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)服務器收到的IP數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成TS后利用衛(wèi)星信道進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播；(5)終端節(jié)點:終端節(jié)點配置DVB-S衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收卡和支持802.llb/g的無線局域網(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)點進行無線通信；接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，在本地進行遠程教學；提交交互式服務請求，以DTN消息即bundle封裝，在本地存儲；在合適的時機，利用802.llb/g無線接口向移動通信節(jié)點發(fā)送；(6)移動通信節(jié)點:車載嵌入式計算機系統(tǒng)或便攜式通信設(shè)備，支持802.llb/g無線通信；與終端節(jié)點通信，獲取bundle消息，并將收儲的消息，在獲得互聯(lián)網(wǎng)接入機會時發(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)，對終端節(jié)點的bundle消息解封裝，以IP數(shù)據(jù)包的形式提交給播發(fā)服務器；其中，管理服務器、播發(fā)服務器、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，屬于同一個可信域；眾多的終端節(jié)點分散部署在邊遠地區(qū)的各個中小學或個人用戶家中。
2.基于DTN的衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的交互式通信方法，其特征在于，終端節(jié)點的用戶在使用遠程教育系統(tǒng)學習時，利用終端節(jié)點的衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)來接收衛(wèi)星播發(fā)中心廣播的資源；當用戶需要進行信息發(fā)送時，如果附近沒有移動通信節(jié)點，終端節(jié)點則將其緩存在本地的硬盤中；終端節(jié)點檢測到移動通信節(jié)點無線信號時，與移動通信節(jié)點構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信，提交終端節(jié)點上存儲的信息；移動通信節(jié)點接收信息并存儲，攜帶著信息繼續(xù)移動；當移動通信節(jié)點到達具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點時，將攜帶的信息利用互聯(lián)網(wǎng)傳遞給衛(wèi)星播發(fā)中 心，從而實現(xiàn)終端節(jié)點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)服務器將教育資源清單及常用的教學資源組織成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)點通過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，在本地的終端教學軟件系統(tǒng)中以網(wǎng)頁、視頻、聲音、圖片形式進行教學； S1.4:遠程教育用戶在學習過程中，將其需要交流的信息或資源請求等通過教學軟件界面向系統(tǒng)提交； S1.5:終端節(jié)點將用戶提交的請求信息以bundle消息封裝，存儲在本地； S1.6:終端節(jié)點周期性地查找無線通信范圍內(nèi)是否有移動通信節(jié)點存在； S1.7:終端節(jié)點發(fā)現(xiàn)無線通信范圍內(nèi)存在移動通信節(jié)點時，與移動通信節(jié)點使用無線網(wǎng)絡(luò)建立Ad Hoc連接； S1.8:終端節(jié)點與移動通信節(jié)點之間進行認證，確認其身份是否合法； S1.9:認證失敗，終端節(jié)點被視為不可信任節(jié)點，請求信息發(fā)送失?。? S1.10:認證成功，終端節(jié)點將存儲的bundle消息轉(zhuǎn)發(fā)給移動通信節(jié)點； S1.11:移動通信節(jié)點攜帶bundle消息繼續(xù)移動，并收儲其他終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息； S1.12:移動通信節(jié)點到達具有互聯(lián)網(wǎng)接入的地點(如郵局等)，將存儲的bundle消息通過互聯(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，還原為用戶的請求信息，再封裝入IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送給播發(fā)服務器，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)點發(fā)送消息的過程包括以下步驟S2.1~S2.12: . 52.1:終端節(jié)點接收用戶提交的請求信息； S2.2:終端節(jié)點根據(jù)請求信息的數(shù)據(jù)量大小進行分片，以bundle格式封裝，生成一個或多個bundle消息； S2.3:終端節(jié)點將bundle消息設(shè)置優(yōu)先級，存儲在本地的發(fā)送隊列中； S2.4:終端節(jié)點定期通告其節(jié)點標識，等待無線通信范圍內(nèi)移動通信節(jié)點的連接與認證； S2.5:終端節(jié)點與移動通信節(jié)點建立無線Ad Hoc連接后，移動通信節(jié)點對終端節(jié)點進行認證； S2.6:終端節(jié)點未通過認證，消息發(fā)送失敗； S2.7:終端節(jié)點通過認證后，將發(fā)送隊列中的bundle消息復本發(fā)送給移動通信節(jié)點； S2.8:終端節(jié)點發(fā)送bundle消息給移動通信節(jié)點后，等待移動通信節(jié)點發(fā)回的接收確認； S2.9:終端節(jié)點收到移動通信節(jié)點的接收確認，信息發(fā)送成功。終端節(jié)點對已成功發(fā)送給移動通信節(jié)點的bundle消息設(shè)置“監(jiān)管”標志和重傳時限，將其從發(fā)送隊列移入監(jiān)管隊列中。然后，繼續(xù)發(fā)送下一個bundle消息；. 52.10:終端節(jié)點沒有收到移動通信節(jié)點的回應消息，在重傳次數(shù)未超限的情況下重發(fā)丟失的信息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行S2.8，否則不再進行發(fā)送，而等待下一次與移動通信終端的連接機八
ο
5.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)點接收衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)的過程包括S3.1~S3.8: 53.1:終端節(jié)點接收衛(wèi)星廣播的TS流信息； S3.2:終端節(jié)點對TS流進行解封裝處理，得到IP數(shù)據(jù)包； S3.3:終端節(jié)點對IP數(shù)據(jù)包頭部進行解析，根據(jù)源節(jié)點的不同而分支處理； S3.4:對于播發(fā)服務器發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，終端節(jié)點將其提交給上層的教學應用軟件進行使用； S3.5:對于IPDTN網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的IP數(shù)據(jù)包，終端節(jié)點從IP數(shù)據(jù)包中提取bundle監(jiān)管信息； S3.6:終端節(jié)點判斷監(jiān)管信息是否與節(jié)點本身匹配，即是否是對本節(jié)點所發(fā)送bundle的監(jiān)管確認； S3.7:如果是發(fā)送給本節(jié)點的監(jiān)管確認,終端節(jié)點根據(jù)bundle標識將對應的bundle消息從監(jiān)管隊列中刪除； S3.8:如果是發(fā)送給其他節(jié)點的監(jiān)管確認，終端節(jié)點將數(shù)據(jù)包丟棄，不做進一步處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式通信方法，其特征在于，所述移動通信節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)消息的過程執(zhí)行步驟S4.1~S4.10:S4.1:移動通信節(jié)點在邊遠地區(qū)行進，實施信函投遞等業(yè)務； S4.2:移動通信節(jié)點在無線通信范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)終端節(jié)點，建立無線Ad Hoc連接； S4.3:移動通信節(jié)點驗證終端節(jié)點是否合法； S4.4:終端節(jié)點未通過驗證,拒絕接受該終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息； S4.5:終端節(jié)點通過驗證,移動通信節(jié)點接收該終端節(jié)點發(fā)送的bundle消息,存儲在本地硬盤中； S4.6:移動通信節(jié)點繼續(xù)原定行程，若途中仍有終端節(jié)點，轉(zhuǎn)去執(zhí)行步驟S4.2 ； S4.7:移動通信節(jié)點繼續(xù)行駛，到達有Internet接入的地點，利用互聯(lián)網(wǎng)建立與IPDTN網(wǎng)關(guān)的連接，將bundle消息封裝在IP數(shù)據(jù)包中發(fā)送給II3DTN網(wǎng)關(guān)； S4.8:移動通信節(jié)點等待IPDTN網(wǎng)關(guān)返回的接收應答消息； S4.9:移動通信節(jié)點收到IPDTN網(wǎng)關(guān)的回應消息，信息發(fā)送成功； 。54.10:移動通信節(jié)點沒收到IPDTN網(wǎng)關(guān)的回應消息，重發(fā)丟失的bundle消息，轉(zhuǎn)去執(zhí)行 S4.8。
7.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IroTN網(wǎng)關(guān)處理信息的過程執(zhí)行步驟S5.1~S5. 9: 55.1 =IPDTN網(wǎng)關(guān)從其網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)據(jù)包； S5.2 =IPDTN網(wǎng)關(guān)判斷數(shù)據(jù)包是否來自于移動通信節(jié)點； S5.3:如果數(shù)據(jù)包不是來自于移動通信節(jié)點，則將其丟棄； S5.4:如果數(shù)據(jù)包來自于移動通信節(jié)點，IPDTN網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)包向上層交付，直到bundle層處理進程，完成bundle消息的解封裝； S5.5 =IPDTN網(wǎng)關(guān)對收到的bundle消息進行接收確認，生成bundle應答消息，封裝在IP數(shù)據(jù)包中，回復給相應的移動通信節(jié)點； S5.6:1TOTN網(wǎng)關(guān)對bundle信息解析，獲得bundle消息的產(chǎn)生者標識，構(gòu)造IP數(shù)據(jù)包，在其中添加bundle監(jiān)管信息后，發(fā)送給IroVB網(wǎng)關(guān)進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，傳遞給終端節(jié)點；S5.7 =IPDTN網(wǎng)關(guān)檢查收到的bundle消息是否存在后續(xù)的分片，即是否可構(gòu)成完整的用戶請求信息； S5.8:如果bundle消息無后續(xù)的分片，則提取用戶請求信息，將該信息封裝到IP數(shù)據(jù)包中，發(fā)送到播發(fā)服務器； 。55.9:如果bundle消息存在后續(xù)的分片，則不進行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式通信方法，其特征在于，所述播發(fā)服務器處理信息的過程執(zhí)行步驟S6.1~S6.9: 。56.1:播發(fā)服務器根據(jù)資源播發(fā)列表，周期性地從資源服務器提取教育資源，封裝到ip數(shù)據(jù)包中，發(fā)送給irovB網(wǎng)關(guān)進行衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，傳遞給終端節(jié)點； S6.2:播發(fā)服務器收到IPDTN網(wǎng)關(guān)發(fā)來的IP數(shù)據(jù)包； S6.3:播發(fā)服務器對IP數(shù)據(jù)包解封裝，獲得用戶的請求信息； S6.4:播發(fā)服務器根據(jù)用戶請求，制定資源調(diào)度策略，更新資源播發(fā)列表后，返回步驟S6.1。
【文檔編號】H04H20/74GK104009985SQ201410212413
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】白翔宇, 吳承勇, 李茹, 邢熠, 黃艷君, 王淑芳, 李鋼小 申請人:內(nèi)蒙古大學