基于IP over TS系統(tǒng)網(wǎng)段內地址擴展技術的研究

1 引言
數(shù)字視頻廣播DVB(Digital Video Broadcasting)提供面向電視和機頂盒的無線廣播數(shù)字電視服務，定義了一套基于動態(tài)影像壓縮標準MEPG-2(Moving pictures Experts Group)傳輸流的數(shù)據(jù)包內封裝數(shù)據(jù)的方法，根據(jù)衛(wèi)星、有線和地面等不同傳輸媒介，DVB標準相應的分為DVB-S、DVB-C和DVB-T等。
IP over TS技術是通過數(shù)字地面電視網(wǎng)絡傳輸IP數(shù)據(jù)業(yè)務的關鍵技術，它采用已有的基于DVB-T的發(fā)射和接收裝置提供無線IP訪問業(yè)務。IP over TS可為用戶提供高速移動(200 krn／h)狀態(tài)下的遠程(50 km)網(wǎng)絡訪問接口。以相對低廉的成本解決非固定以太網(wǎng)訪問的接入問題。
IP over TS系統(tǒng)必須提供IP數(shù)據(jù)包和TS數(shù)據(jù)包的封裝能力和地址解析能力。同網(wǎng)段內地址擴展技術主要為要求互聯(lián)的雙方在同一網(wǎng)段內的特殊設備提供地址解析方案。它是IP over TS系統(tǒng)同網(wǎng)段內應用的關鍵技術。

2 問題的引入
圖1為使用IP overTS系統(tǒng)的網(wǎng)絡構架。其中，A端接入以太網(wǎng)，為B端提供訪問接口；同時A端和B端接入A1和B1，A1和B1分別為要求接入同一網(wǎng)段內相互通訊的網(wǎng)絡設備。同網(wǎng)段內的地址擴展技術則提供A，B網(wǎng)絡的無縫連接。

3 鏈路擴展法
對于上述模型，在以太網(wǎng)中通常采用鏈路擴展法解決A端和B端網(wǎng)絡的連接問題。常用的設備有集線器和交換機。在無線系統(tǒng)中可提供對底層鏈路的支持來實現(xiàn)以太網(wǎng)連接。因此，鏈路擴展法同樣適用于無線信道。
3．1 鏈路擴展法原理
鏈路擴展法的原理是通過在MAC層截取數(shù)據(jù)包并轉發(fā)以太網(wǎng)底層所有數(shù)據(jù)包。通過對底層鏈路的支持實現(xiàn)同一網(wǎng)段內地址的擴展。
3．2 鏈路擴展法的實現(xiàn)
訪問數(shù)據(jù)鏈路層通常有3種方法：基于BSD的分組過濾器(BPF)、基于SVR4的數(shù)據(jù)鏈路接口(DLPI)和基于Linux的SOCKET_PACKET接口。由于該系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，所以采用SOCKET_PACKET接口訪問數(shù)據(jù)鏈路層。實現(xiàn)過程為通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)鏈路層socket進行數(shù)據(jù)鏈路層的訪問。所有數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)進行TS封裝并通過TS無線信道傳輸至對端，對接收到的信號進行解調、解封裝，將數(shù)據(jù)通過SOCKET PACKET接口發(fā)送到交換機，再由交換機轉發(fā)。其程序主要語句為：