衛星寬帶接入的解決方案

1.引言
　　
互聯(lián)網(wǎng)在二十世紀已經(jīng)成為人類(lèi)生活中必不可少的一部分。進(jìn)入二十一世紀后，隨著(zhù)全球信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的各項應用服務(wù)都發(fā)生了革命性的變化。寬帶化和高速化將成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要標志，然而在目前的國內市場(chǎng)中，帶寬不足而導致上網(wǎng)速度慢的問(wèn)題仍是制約中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸。
　　
以前的家庭大多主要采用傳統Modem通過(guò)電話(huà)線(xiàn)撥號上網(wǎng)，它最快速度也只能達到56kbps。之后出現的N-ISDN一線(xiàn)通服務(wù)雖然增加了速度，降低了成本，但需撥號上網(wǎng)，仍屬于窄帶范圍，不能滿(mǎn)足寬帶的需求。所謂的寬帶是指在同一傳輸介質(zhì)上，可以利用不同的頻道進(jìn)行多重的傳輸，并且使用戶(hù)24小時(shí)連接的非撥號接入，實(shí)現傳輸速率超過(guò)1.54Mbps。寬帶接入方式多種多樣，主要方法一是利用有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )加Cable Modem；一是DDN專(zhuān)線(xiàn)接入技術(shù)及基于衛星通信DirecPC的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)。目前最有能力的是XDSL和Cable Modem兩種方式，占市場(chǎng)的80%左右，其余是衛星寬帶接入，固定和移動(dòng)無(wú)線(xiàn)接入等方式。
　　
衛星通信在大區域稀路由，無(wú)縫隙通信方面有著(zhù)其他通信方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢，可以實(shí)現用戶(hù)在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)高速地從因特網(wǎng)上獲取信息。在目前網(wǎng)絡(luò )基礎設施特別是寬帶基礎設施尚不發(fā)達的中國，衛星寬帶接入不失為一種便捷而廉價(jià)的寬帶接入手段。
　　
2.衛星寬帶接入技術(shù)
　　
與地面通信系統相比，寬帶衛星接入系統雖然有延時(shí)較長(cháng)等缺點(diǎn)，但卻具有一些地面網(wǎng)絡(luò )無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，譬如：覆蓋面廣，具有極佳的廣播性能；傳輸不受地理條件的限制，組網(wǎng)靈活；網(wǎng)絡(luò )建設速度快，成本低；能夠靈活高效地利用和擴展帶寬；鏈路性能好，利于推廣多元化的多媒體應用；技術(shù)成熟，標準穩定等等。作為地面網(wǎng)絡(luò )的補充，寬帶衛星接入系統對于地面網(wǎng)絡(luò )不能到達的不發(fā)達地區來(lái)說(shuō)是一種有效的通信方式。據統計，到2000年底，全球使用衛星Internet接入業(yè)務(wù)的用戶(hù)達到了300萬(wàn)。有人估計，到2005年衛星接入將占有北美10%的高速I(mǎi)nternet接入市場(chǎng)。
　　
目前應用最廣的衛星寬帶接入系統是DirecPC系統，它是美國休斯網(wǎng)絡(luò )系統公司推出的高速寬帶多媒體接入技術(shù)。它將高速寬帶的傳輸技術(shù)和衛星數據廣播技術(shù)相結合，以不對稱(chēng)傳輸方式彌補地面傳輸帶寬不盡如人意的缺陷，同時(shí)又可以利用其下行帶寬空閑時(shí)間進(jìn)行數據、音頻、視頻信號的廣播傳送。DirecPC系統的最大特點(diǎn)就是利用了衛星廣播信道實(shí)現IP組播，通過(guò)DirecPC綜合業(yè)務(wù)平臺，利用一臺服務(wù)器能夠對無(wú)數量限制的衛星單收站(即沒(méi)有交互功能)同時(shí)發(fā)送單一的連續數據流而無(wú)時(shí)延。因此，網(wǎng)絡(luò )成本會(huì )變得相當低廉，并可以達到從未有過(guò)的傳送能力，而不必擔心信道擁塞。DirecPC系統最高支持24M的速率進(jìn)行組播，此種服務(wù)適合于類(lèi)似MEPG-Ⅱ這類(lèi)高品質(zhì)。多頻道流式視頻傳送以及音頻流式傳送。除DirecPC系統外，較為流行的衛星寬帶接入系統還有IP over DVB及用于Internet干線(xiàn)傳輸的雙向衛星系統IPSat和Comtier等。
　　
3.幾種可能的寬帶衛星接入的解決方案
　　
多媒體技術(shù)是一種新興的信息交流方式，它不是簡(jiǎn)單的把聲音、文字、圖形和圖像等幾種媒體疊加后呈現在人們面前，而是通過(guò)有機的信息集成，為人們提供最優(yōu)的視聽(tīng)品質(zhì)。隨著(zhù)多媒體應用的逐步普及，傳統的網(wǎng)絡(luò )框架已不再適用，全交換和高速接入已成為新型網(wǎng)絡(luò )結構的兩大特點(diǎn)。因此，對網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的基本要求也相應加強。
　　
首先，多媒體通信網(wǎng)絡(luò )必須有足夠的帶寬。數據傳輸速率應該在100Mbit/s以上，才能滿(mǎn)足各類(lèi)多媒體通信應用的需求；其次，網(wǎng)絡(luò )必須保證多媒體通信的實(shí)時(shí)性和可靠性。語(yǔ)音和圖像的延時(shí)都要小于0.25s，靜止的圖像要求小于1s，對于共享數據要求沒(méi)有誤碼；再有，系統必須保證精確的同步，這包括媒體間同步和媒體內同步；多媒體通信的最大特點(diǎn)就是交互性。它不僅要求具有高質(zhì)量的多媒體數據傳播能力，還要求具有一定的信息反饋能力，能及時(shí)傳送用戶(hù)的反饋信息。
　　
一般現有的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和CATV網(wǎng)，雖然都可以用來(lái)傳送多媒體信息，然而都各自存在不同的缺陷。加之全球范圍內的Internet接入、交互式多媒體業(yè)務(wù)、電視會(huì )議和其他帶寬密集型應用的迅速增長(cháng)，要求有更加靈活和成本低廉的寬帶解決方案。
　　
針對上述多媒體通信的要求，鑒于衛星寬帶接入的特點(diǎn)，現主要提出兩種加速因特網(wǎng)傳輸的衛星接入方案：一種是利用衛星的高速下載和地面反饋的外交互的方式，該方案是基于當前因特網(wǎng)信息流量非對稱(chēng)性(接收數據量往往遠大于發(fā)送數據量)而提出的，采用衛星鏈路作為下行數據鏈路，將其他通信網(wǎng)絡(luò )如電話(huà)撥號。局域網(wǎng)等作為上行數據鏈路。另一種是利用寬帶衛星的雙向傳輸，例如Teledesic系統可以給用戶(hù)提供16kbps~2.048Mbps的傳輸速率。