[發明專利]一種基于CDN緩存技術的衛星組播分發系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202111465602.0
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114157342A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 楊永杰;路易;肖李鵬
• 申請（專利權）人: 南通先進通信技術研究院有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 深圳市賓亞知識產權代理有限公司 44459
• 代理人: 劉雷雷

本發明公開一種基于CDN緩存技術的衛星組播分發系統及其工作方法，具體步驟如下：地面中心站分發服務及遠端站接收服務加入衛星組播組；地面中心站發送端獲取本地CDN緩存數據，并利用RaptorQ編碼方式進行編碼，將編碼數據通過衛星鏈路分發給組播組內的所有遠端接收端；遠端接收端通過衛星鏈路，接收到地面中心站傳來的組播數據，利用RaptorQ譯碼方式，對接收數據進行譯碼，并保存在本地資源服務器上；遠端用戶利用CDN重定向技術，從本地資源服務器上獲取資源。本發明通過將地面中心站上緩存的熱門資源數據，提前組播分發到遠端站，實現遠端用戶可以通過內網從本地資源服務器上獲取資源，以達到加快遠端用戶上網體驗，節省衛星鏈路帶寬資源的目的。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種基于CDN緩存技術的衛星組播分發系統及其工作方法。

背景技術

隨著信息技術的發展，互聯網越來越融入到生活學習中，它作為一種全新的信息流動承載平臺，正在深刻地改變人們的生活和交流方式?；ヂ摼W服務應用于視頻直播、網絡廣告、多媒體新聞發布、電子商務、視頻點播、遠程教育、遠程醫療、網絡電臺等，其豐富的內容表現形式，賦予了帶寬應用更多娛樂性和互動性，而為了減小延時和保證觀看質量，用戶必須擁有足夠的帶寬資源。

處于偏于山區或中遠海的用戶，正常無法接收到基站信號，只能通過衛星通信的方式實現與外界互聯互通。衛星通信系統作為現代通信技術的重要成果，具有通信覆蓋區域大、通信距離遠、通信頻帶寬等優點，很好地適用于偏遠山區及中遠海地區。但是，衛星通信也存在傳輸時延長，信號易衰減，誤碼率大、帶寬資源緊張等缺點，用戶如果需要下載大流量文件或者體驗流媒體服務，則會出現加載緩慢、訪問速度下降、易出錯等問題，導致用戶體驗度下降。因此，可以在衛星通信系統中引入互聯網內容加速服務，在現有衛星網絡基礎之上構建智能虛擬網絡，依靠部署在遠端的資源服務器，通過中心平臺的負載均衡、內容分發、調度等功能模塊，使用戶就近獲取所需的內容，降低網絡擁堵，提高用戶訪問相應速度以及用戶體驗度

然而，當某一遠端用戶請求資源時，CDN服務只會在地面中心站資源服務器及相應的遠端資源服務器上緩存資源數據，若其他遠端用戶請求同一資源時，仍需要通過衛星鏈路到地面中心站或源站獲取資源，不能體驗到一次緩存多次利用的加速效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于CDN緩存技術的衛星組播分發系統及其工作方法，具體通過將CDN服務引入衛星通信系統中，使遠端用戶可以體驗互聯網加速效果，并且還利用衛星組播分發技術，將CDN服務在地面中心站產生的緩存數據，進行壓縮編碼，然后在鏈路空閑時段分發給衛星組播組內所有遠端，實現系統內所有遠端對熱門資源預緩存，當系統內任一遠端請求已緩存的資源時，可以直接從本地資源服務器上獲取，不必通過衛星鏈路到源站或地面中心站獲取，從而實現一次緩存多次利用的加速效果。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于CDN緩存技術的衛星組播分發系統，其創新點在于：主要由地面段的地面中心站、空間段的衛星通信站以及船載段的遠端站組成；所述地面中心站主要由地面衛星天線、衛星網關以及地面數據中心組成，主要負責接收遠端用戶的請求信息，并由CDN服務產生緩存數據，然后再利用組播分發技術將數據分發出去；所述衛星鏈路主要由衛星鏈路及通信衛星組成，為整個系統的運行提供數據傳輸鏈路；所述遠端站主要由船載衛星天線、衛星網關以及遠端資源服務器組成，主要負責轉發用戶的請求信息，以及接收保存組播數據并提供二次加速服務。

進一步的，所述衛星鏈路主要由遠端收發站、上行鏈路、衛星轉發器、下行鏈路以及地面收發站組成的傳輸鏈路。

一種基于CDN緩存技術的衛星組播分發系統的工作方法，其創新點在于，具體步驟如下：

S1、地面中心站分發服務及遠端站接收服務加入衛星組播組；

S2、地面中心站發送端獲取本地CDN緩存數據，并利用RaptorQ編碼方式進行編碼，將編碼數據通過衛星鏈路分發給組播組內的所有遠端接收端；