CN1138353C - 一种非平衡传输网络通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非平衡传输网络通信方法，它是通过在主站和用户端之间指定一个单向物理或逻辑通道为一个虚拟局域网、在主站和用户端之间指定另一个物理或逻辑通道为外交互网络、主站在虚拟局域网上按用户端物理地址发送标准的局域网物理帧、用户端通过外交互网络传输用户端数据至主站。本发明将传统通信系统中单向方式和双向方式有机地结合在一起，使现有的单向网络具有双向通信的功能。
Description
本发明涉及一种非平衡传输网络通信方法，属于网络通信领域。
传统的通信系统中，人们的通信模型是对称的，信息的往返传输都是在一个物理介质上实现。例如，人们打电话时，发送的话音和接收的话音都在一条电话线上传输；而双向卫星系统中，数据的发送和接收也都是通过卫星信道实现。为了降低系统的成本，很多新的通信方式出现了，如单向的卫星通信系统和单向的有线电视系统。但是，纯粹的单向通信用户只能被动地接收信息，它无法解决用户之间交互信息的需求。例如，用户A想查阅用户B图书馆的资料就无法实现。采用局域网的通信方式可满足网上用户之间交换信息的需求，局域网是一个采用广播和介质共享的网络，其本质特征是，用户发送的局域网数据包可以被网络上的任何用户接收。但是，这个接收是有一定条件的，接收设备的物理地址必须和数据包的目标地址一致才可以接收，且局域网通信传输距离较短。另外对于一些特定的系统，例如支持广播的单向通信系统，如单向卫星系统或者是单向有线电视系统，用户根本就不能发送数据，因此并不能构成局域网。再有，对于一些不支持广播的系统，例如电话拨号上网，虽然支持双向通信，但不支持广播协议，也无法实现局域网。
为解决上述问题，本发明的目的是在未实现局域网的、或单向通信系统中提供一种简便的双向通信方法，即非平衡传输网络通信方法，它使得主站与用户端之间在一个无法直接实现局域网的介质上构造局域网，从而简化网络结构，支持局域网的所有协议。
为实现本发明目的，本发明提出了一种非平衡传输网络通信方法，在主站与用户端之间传播数据，其方法如下：
在主站和用户端之间设定一个单向物理或逻辑通道为一个虚拟局域网；
在主站和用户端之间另设定一个双向物理或逻辑通道为外交互网络；
当外交互网络为一局域网时，用户端通过外交互网络传输标准的局域网物理帧和物理地址广播帧；并且主站在虚拟局域网上根据用户端物理地址发送标准的局域网物理帧；
当外交互网络为广域网或因特网时，若用户端为一单机，用户端通过外交互网络将本站的IP地址和物理地址打成IP包的形式传送给主站局域网上指定的某台机器(一般为发端机)形成IP物理地址对照表；若用户端为一局域网时，用户端某台微机将整个局域网内所有微机的物理地址和IP地址打成IP包的形式传送给主站局域网上指定的某台机器(一般为发端机)形成IP物理地址对照表；或各台微机独自将其IP地址和物理地址以IP包形式传送给主站局域网上某台指定计算机形成IP物理地址对照表。
采用本发明方法，主站与用户端之间数据通信步骤如下：
主站在虚拟局域网上根据用户端物理地址(如：MAC地址、ID号等接收设备特有地址)向用户端发送局域网物理帧；用户端接收局域网物理帧；
当主站与用户端之间设定的外交互网络为局域网时，在用户端设备上安装软件仿真和转换程序，将反馈的数据以局域网物理帧的形式通过外交互网络发送至主站方；并且在主站设备上安装软件仿真和转换程序，用以接收该外交互网络的回传数据，并处理向用户方发送的数据。
当主站与用户端之间设定的外交互网络为广域网或因特网时，在用户端设备上安装软件仿真和转换程序，将反馈的数据打成IP包的形式通过外交互网络发送至主站方；并且在主站设备上安装软件仿真和转换程序，用以接收该外交互网络的回传IP包，并处理向用户方发送的数据。
本发明的原理就是利用外交互技术，将数据的收发分割到两个信道上，利用一个单向物理或逻辑信道下行接收，另设定一个双向物理或逻辑信道上行发送；在一个不支持局域网的系统中安装软件仿真和转换程序、并通过外交互网络信道传递局域网物理帧或IP包，以构造一个虚拟的局域网，从而实现数据的非平衡传输。
现结合附图对本发明做进一步地说明：
附图1为本发明方法原理示意图；
附图2为主站发送数据流程示意图；
附图3为用户端发送数据流程示意图；
附图4为卫星通信系统应用非平衡传输方法进行网络通信的示意图。
附图5为单向卫星通信系统非平衡传输网络数据流程示意图。
附图6为用户端为一局域网时，本发明方法原理示意图。
如图1所示，非平衡传输网络通信方法由下列步骤实现的：
在主站(1)和用户端(2)之间设定一个单向物理或逻辑通道为一个虚拟局域网(4)；
在主站(1)和用户端(2)之间设定另一个双向物理或逻辑通道为外交互网络(3)；
用户端通过外交互网络(3)传输标准的局域网物理帧和物理地址广播帧或IP包。
主站(1)在虚拟局域网(4)上根据用户端物理地址发送标准的局域网物理帧；
上述的虚拟局域网(4)可以是单向卫星通信系统、单向有线电视系统等中的信道。上述的外交互网络(3)可以是一个局域网，也可以是一个广域网或是一个标准的因特网等双向外接网络构成。外交互网络(3)在主站(1)和用户端(2)对应安装有外交互网发送器(8)和外交互网接收器(7)。外交互网发送器和外交互网接收器可以是网卡，也可以是调制解调器(MODEM)等网络设备。
如图2、图3所示，为主站(1)和用户端(2)发送数据和接收数据流程示意图。主站(1)发送数据流程大体是这样的：来自其它网络通道和外交互网络的数据进入主站软件仿真和转换程序，先检查是否包含局域网物理帧或IP包的数据，如是物理帧数据，送到应用程序，应用程序发送的数据送到“判断该物理帧是否应该发送？”。如不是，进一步检查接收到的IP包是否合法，如不合法，丢弃该数据包，如合法，则送到应用程序，应用程序发送的数据进入到“软件仿真模块”，“转换为物理帧数据”，“判断该物理帧是否可以发送？”，可以发送，则主站(1)在虚拟局域网(4)上根据用户端物理地址(如：MAC地址、ID号等接收设备特有地址)向用户端发送局域网物理帧，送到“单向通信设备“上发送，如否，则丢弃该物理帧数据。用户端发送数据流程大体是这样：用户端发送应答数据和其它数据，在用户端(2)上安装软件仿真和转换程序，“判断外交互网是局域网还是广域网”，如是局域网，则“按局域网物理帧格式打包”后通过“外交互网络”送至主站方，如是广域网或因特网，则“按IP包格式打包”后通过“外交互网络”送至主站方。
如图4所示，为单向卫星通信系统应用非平衡传输方法进行网络通信的示意图。
图5所示，为该单向卫星通信系统应用非平衡传输网络数据流程示意图，其数据传输步骤如下：
主站(1)按照局域网标准在虚拟局域网(4)上向用户端发送局域网物理帧。即将应用程序的数据通过TCP/UDP模块和IP模块转换为IP包后送到单向数据发送设备(9)上，单向数据发送设备(9)将IP数据打包为局域网物理帧后经发送口发送到虚拟局域网的单向物理信道(4)上；
用户端(2)接收该局域网物理帧数据；
在用户端(2)上安装软件仿真和转换程序(6)，用户端发送数据时，用户端应用程序相应通过TCP/UDP模块和IP模块将发送数据打包为IP包后送到该用户端软件仿真和转换程序(6)上，判断外交互网是局域网还是广域网，如是局域网，安装的软件仿真和转换程序将数据转化为局域网物理帧、并重新加上TCP/IP的数据头通过外交互网络(3)发送到主站的外交互网接收器上；如是广域网或因特网，直接将IP包按TCP/IP格式发送到外交互网(3)上，并传送到外交互网接收器上。
在主站安装软件仿真和转换程序(5)，用以接收上述局域网物理帧或IP包；主站接收数据时，主站(1)的外交互接收器确认这个数据是局域网物理帧或IP包后，将其传输给软件仿真和转换程序(5)，经过其IP层/TCP层到达主站应用程序。
虚拟局域网物理帧的发送是通过虚拟局域网(4)实现的，而其是接收通过外交互网络(3)实现。
附图6为用户端为一局域网时，本发明方法原理示意图。若用户端为一局域网时，用户端某台微机将整个局域网内所有微机的物理地址和IP地址打成IP包的形式传送给主站局域网上指定的某台机器(一般为发端机)形成IP物理地址对照表，或各台微机独自将其IP地址和物理地址以IP包形式传送给主站局域网上某台指定计算机形成IP物理地址对照表。
本发明突破了传统局域网对实际通信介质的各种限制，从而打破了传统通信系统中单向方式和双向方式相互孤立的格局，将两者有机地结合在一起，实现资源共享；本发明改造了现有的单向网络，使之成为完整的外交互网络，方便地解决各种非外交互系统的互通网络问题，可应用在单向卫星通信网络和单向有线电视网络上，也可应用在双向通信网络上；本发明全面透明地支持多种局域网协议，支持各种局域网的应用软件。
Claims (10)
1、一种非平衡传输网络通信方法，是由主站(1)发送数据，用户端(2)接收数据，其特征在于：
a.在主站(1)和用户端(2)之间设定一个单向物理或逻辑通道为一个虚拟局域网(4)；
b.在主站(1)和用户端(2)之间设定另一个双向物理或逻辑通道为外交互网络(3)。
2、根据权利要求1所述的一种非平衡传输网络通信方法，当外交互网络为一局域网时，其特征是：
a.用户端通过外交互网络(3)传输标准的局域网物理帧和物理地址广播帧；
b.主站(1)在虚拟局域网(4)上根据用户端物理地址发送标准的局域网物理帧。
3、根据权利要求1所述的一种非平衡传输网络通信方法，当外交互网络为广域网或因特网时，其特征是：若用户端为一单机，用户端通过外交互网络(3)将本站的IP地址和物理地址打成IP包的形式传送给主站局域网上指定的某台机器(一般为发端机)形成IP物理地址对照表。
4、根据权利要求1或3所述的一种非平衡传输网络通信方法，其特征是：若用户端为一局域网时，用户端某台微机将整个局域网内所有微机的物理地址和IP地址打成IP包的形式传送给主站局域网上指定的某台机器(一般为发端机)形成IP物理地址对照表。
5、根据权利要求1或3所述的一种非平衡传输网络通信方法，其特征是：各台微机独自将其IP地址和物理地址以IP包形式传送给主站局域网上某台指定计算机形成IP物理地址对照表。
6、根据权利要求1所述的非平衡传输网络通信方法，其特征在于主站(1)与用户端(2)之间数据通信步骤如下：
a.主站(1)在虚拟局域网(4)上根据客户端物理地址(如：MAC地址、ID号等接收设备特有地址)向用户端发送局域网物理帧；
b.用户端(2)接收局域网物理帧。
7、根据权利要求1和3所述的非平衡传输网络通信方法，当外交互网络为局域网时，其特征是：
a.在用户端(2)上安装软件仿真和转换程序，将反馈的数据以局域网物理帧的形式通过外交互网络(3)发送至主站方；
b.在主站安装软件仿真和转换程序，用以接收该外交互网络的回传数据。并处理向用户方发送的数据。
8、根据权利要求1和3中所述的非平衡传输网络通信方法，当外交互网络为广域网或因特网时，其特征在于主站(1)与用户端(2)之间数据通信步骤如下：
a.在用户端(2)上安装软件仿真和转换程序，将反馈的数据打成IP包的形式通过外交互网络(3)发送至主站方；
b.在主站安装软件仿真和转换程序，用以接收该外交互网络的回传IP包，并处理向用户方发送的数据。
9、根据权利要求1所述的非平衡传输网络通信方法，其特征在于外交互网络(3)可以由局域网构成。
10、根据权利要求1所述的非平衡传输网络通信方法，其特征在于外交互网络(3)还可以由广域网或因特网等构成。
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