一种无线子网异构互联方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线子网异构互联方法，包括：配置岸基、目标船和浮标中各节点的综合业务网关的基础信息，使所述各节点的所述综合业务网关通过对应的4G路由器与公有云服务器建立通讯连接；由所述公有云服务器接收所述各节点的所述综合业务网关周期性发送的可达性探测消息得到对应的4G可达信息，并获取经过NAT设备映射后的公网地址和端口号；以及由所述公有云服务器周期性向所述各节点推送对应的所述4G可达信息，并将所述公网地址和所述端口号告知对应的所述综合业务网关。其可以解决现有无线子网适用的通信距离较短，通信过程中SIP信令和媒体流对于NAT设备的穿越以及NAT映射具有失效性的问题。射具有失效性的问题。射具有失效性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无线子网异构互联方法和系统


[0001]本专利技术涉及智慧海洋无线通信
，尤其涉及到一种无线子网异构互联方法和一种无线子网异构互联系统。

技术介绍

[0002]随着国家对于“智慧海洋”的重视程度不断提高，“智慧海洋”迎来了快速发展的最佳时机。面向智慧海洋应急通信试验网络建设新需求，无线通信系统需集成4G网、LTE专网等通信手段，实现岸基综控系统与应急保障船、浮标间的业务接入，保障岸基指挥中心、应急通信保障船、浮标之间的无线通信。该系统基于标准IP数据包进行应用业务的承载，构建具有岸、船、浮标间端到端寻址路由能力的IP网。但无线通信系统面临如下问题：
[0003]其一，各节点通信设备部署于私网，在基于4G网、LTE专网的网络互联时，必然面临着私网用户通过NAT设备连接到公网，NAT设备会把私网地址和端口号映射到公网地址和端口号，同时NAT设备为私网用户建立网络地址映射具有一定的时效性，在绑定有效期内需要不间断数据的传送，以维持映射关系的存在，超过保留时间后，映射关系就会被丢弃。
[0004]其二，由于话音业务是基于SIP协议实现的，媒体流数据的收发不是在固定端口上进行的，而是通过INVITE和200OK的SDP消息体中携带的媒体参数动态确定的，而SIP消息应用层中的地址信息是不会随着NAT映射改变的，这会导致在SIP媒体协商时，协商的地址为私网地址，无法实现正常媒体互通。
[0005]其三，在近海区域，4G网络可支持岸基与浮标互联互通；但4G基站无法覆盖较远区域，在较远海域浮标上4G无线路由器将无法接入岸基基站。而船上部署LTE基站，浮标和船可通过LTE终端实现船与浮标间的互联互通，但岸基与船在较远，超出LTE通信距离时，岸基无法通过LTE基站直接与浮标互通。目前如何通过船中继实现岸基与浮标间子网异构互联，是影响岸和浮标间通信效果和通信质量的重要问题。

技术实现思路

[0006]针对现有计算方法的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种无线子网异构互联方法和一种无线子网异构互联系统，其可以解决现有无线子网适用的通信距离较短，通信过程中SIP信令和媒体流对于NAT设备的穿越以及NAT映射具有失效性的问题。
[0007]具体的，本专利技术实施例提供一种无线子网异构互联方法，包括：配置岸基、目标船和浮标中各节点的综合业务网关的基础信息，使所述各节点的所述综合业务网关通过对应的4G路由器与公有云服务器建立通讯连接；由所述公有云服务器接收所述各节点的所述综合业务网关周期性发送的可达性探测消息得到对应的4G可达信息，并获取经过NAT设备映射后的公网地址和端口号；以及由所述公有云服务器周期性向所述各节点推送对应的所述4G可达信息，并将所述公网地址和所述端口号告知对应的所述综合业务网关。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，所述无线子网异构互联方法还包括：将私有云服务器部署于所述目标船上，通过LTE终端与所述目标船以及各个所述浮标的所述综合业务网关
建立通讯连接。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述无线子网异构互联方法还包括：由所述私有云服务器接收各个所述浮标的所述综合业务网关周期性发送的可达性探测消息得到对应的LTE可达信息；由目标船的所述综合业务网关获取所述LTE可达信息，并通过所述4G路由器上报至所述公有云服务器；由所述公有云服务器将所述LTE网可达信息推送给所述岸基。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述无线子网异构互联方法还包括：由所述公有云服务器将所述岸基的所述4G可达信息发送至所述目标船的所述综合业务网关；由所述私有云服务器通过LTE终端获取所述岸基的所述4G可达信息，并将所述岸基的所述4G可达信息推送给各个所述浮标。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述无线子网异构互联方法还包括：由所述岸基的所述综合业务网关检测电话摘机信号，在检测到所述摘机信号时生成SIP信令呼叫请求；将所述呼叫请求转发至所述公有云服务器，由所述公有云服务器对所述SIP信令进行解析和处理，得到目的节点需要经过的所述目标船；将所述SIP信令呼叫请求转发至所述目标船的所述综合业务网关。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述由所述公有云服务器对所述SIP信令进行解析和处理，包括：分析所述SIP信令的Requestline字段中被叫用户所在目的节点需经过的所述目标船；重新填写所述SIP信令的contact头字段和SDP消息体中c行地址信息为所述公有云服务器本身对外的公网地址和端口号；申请一对媒体流端口分别作为与所述岸基和所述目标船的所述综合业务网关通信的媒体端口，将所述SIP信令的SDP消息体中m行媒体流端口填入对应的所述媒体端口。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述无线子网异构互联方法还包括：由所述目标船的所述综合业务网关收到所述SIP信令后进行如上述实施例中所述的解析和处理步骤，并将处理后的SIP信令转发至所述私有云服务器；由所述私有云服务器收到所述SIP信令后进行如上述实施例中所述的解析和处理步骤，并将处理后的SIP信令转发至所述浮标的所述综合业务网关；由所述浮标的所述综合业务网关收到所述SIP信令后解析所述SDP消息体，申请本地媒体流地址和端口并填入所述SIP信令的2000K消息体中，将所述2000K消息回复给所述私有云服务器，并由所述私有云服务器经所述目标船的所述综合业务网关转发至所述岸基的所述综合业务网关。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述岸基的所述综合业务网关将电话话音转换为RTP媒体流后发送到所述浮标的所述综合业务网关，所述浮标的所述综合业务网关将所述RTP媒体流转换为模拟化音，并通过音频口将所述模拟化音发送给对应的水下电话。
[0015]另外，本专利技术实施例提出一种无线子网异构互联系统，用于执行上述中任意一个实施例所述的无线子网异构互联方法，包括：岸基、应急保障船、浮标、公有云服务器和私有云服务器；其中，所述公有云服务器通过4G路由器分别与所述岸基、所述应急保障船和所述浮标建立通信连接；所述私有云服务器通过LTE终端分别与所述应急保障船和所述浮标建立通信连接。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述岸基和所述应急保障船上设置有电话，各节点的所述浮标设置有水下电话，分别与对应的综合业务网关建立通信连接。
[0017]由上可知，本专利技术所构思的上述方案与现有技术相比，可以具有如下有益效果：
[0018](1)通过将岸、船和浮标通过4G网络与云服务器建立通讯连接，通过云服务器接收各节点综合业务网关周期性发送的可达性探测消息，可从中获取并更新业务网关NAT转换后的公网IP地址和端口号，并在该可达性探测消息返回各节点时告知对应的综合业务网关，以此解决了NAT映射公网地址端口的发现问题和网络地址映射的失效性问题；
[0019](2)岸、船和浮标进行通话业务时，主被叫用户的信令和媒体流都发向云服务器，由云服务器收到信令和媒体包后，将根据相关记录，修改应用层地址信息，而后对媒体流进行转发，解决了电话通信过程中S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线子网异构互联方法，其特征在于，包括：配置岸基、目标船和浮标中各节点的综合业务网关的基础信息，使所述各节点的所述综合业务网关通过对应的4G路由器与公有云服务器建立通讯连接；由所述公有云服务器接收所述各节点的所述综合业务网关周期性发送的可达性探测消息得到对应的4G可达信息，并获取经过NAT设备映射后的公网地址和端口号；以及由所述公有云服务器周期性向所述各节点推送对应的所述4G可达信息，并将所述公网地址和所述端口号告知对应的所述综合业务网关。2.根据权利要求1所述的无线子网异构互联方法，其特征在于，还包括：将私有云服务器部署于所述目标船上，通过LTE终端与所述目标船以及各个所述浮标的所述综合业务网关建立通讯连接。3.根据权利要求2所述的无线子网异构互联方法，其特征在于，还包括：由所述私有云服务器接收各个所述浮标的所述综合业务网关周期性发送的可达性探测消息得到对应的LTE可达信息；由目标船的所述综合业务网关获取所述LTE可达信息，并通过所述4G路由器上报至所述公有云服务器；由所述公有云服务器将所述LTE网可达信息推送给所述岸基。4.根据权利要求2所述的无线子网异构互联方法，其特征在于，还包括：由所述公有云服务器将所述岸基的所述4G可达信息发送至所述目标船的所述综合业务网关；由所述私有云服务器通过LTE终端获取所述岸基的所述4G可达信息，并将所述岸基的所述4G可达信息推送给各个所述浮标。5.根据权利要求2所述的无线子网异构互联方法，其特征在于，还包括：由所述岸基的所述综合业务网关检测电话摘机信号，在检测到所述摘机信号时生成SIP信令呼叫请求；将所述呼叫请求转发至所述公有云服务器，由所述公有云服务器对所述SIP信令进行解析和处理，得到目的节点需要经过的所述目标船；将所述SIP信令呼叫请求转发至所述目标船的所述综合业务网关。6.根据权利要求5所述的无线子网异构互联方法，其特征在于，所述由所述公有云服务器对所述SIP信令进行解析和处理，包括：分析所述SIP信令的Request...

【专利技术属性】
技术研发人员：籍礼文，于中华，李曙东，徐源远，王丽萍，黄哲，吕晓剑，张一都，李磊，杨春艳，周坤，陈超峰，李元汉，李正辉，尚德会，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶重工集团公司第七二二研究所，
类型：发明
国别省市：