衛(wèi)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)成為人類生活中必不可少的一部分。進入二十一世紀后，隨著全球信息網(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(yīng)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(nèi)市場中，帶寬不足而導(dǎo)致上網(wǎng)速度慢的問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(tǒng)Modem通過電話線撥號上網(wǎng)，它最快速度也只能達到56kbps。之后出現(xiàn)的N-ISDN一線通服務(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行多重的傳輸，并且使用戶24小時連接的非撥號接入，實現(xiàn)傳輸速率超過1.54Mbps。寬帶接入方式多種多樣，主要方法一是利用有線電視網(wǎng)絡(luò)加Cable Modem；一是DDN專線接入技術(shù)及基于衛(wèi)星通信DirecPC的無線接入技術(shù)。目前最有能力的是XDSL和Cable Modem兩種方式，占市場的80%左右，其余是衛(wèi)星寬帶接入，固定和移動無線接入等方式。
　　
衛(wèi)星通信在大區(qū)域稀路由，無縫隙通信方面有著其他通信方式無法比擬的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)用戶在任何時間，任何地點高速地從因特網(wǎng)上獲取信息。在目前網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施特別是寬帶基礎(chǔ)設(shè)施尚不發(fā)達的中國，衛(wèi)星寬帶接入不失為一種便捷而廉價的寬帶接入手段。
　　
2.衛(wèi)星寬帶接入技術(shù)
　　
與地面通信系統(tǒng)相比，寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)雖然有延時較長等缺點，但卻具有一些地面網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)點，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(shè)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(yīng)用；技術(shù)成熟，標準穩(wěn)定等等。作為地面網(wǎng)絡(luò)的補充，寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)對于地面網(wǎng)絡(luò)不能到達的不發(fā)達地區(qū)來說是一種有效的通信方式。據(jù)統(tǒng)計，到2000年底，全球使用衛(wèi)星Internet接入業(yè)務(wù)的用戶達到了300萬。有人估計，到2005年衛(wèi)星接入將占有北美10%的高速Internet接入市場。
　　
目前應(yīng)用最廣的衛(wèi)星寬帶接入系統(tǒng)是DirecPC系統(tǒng)，它是美國休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(wèi)星數(shù)據(jù)廣播技術(shù)相結(jié)合，以不對稱傳輸方式彌補地面?zhèn)鬏攷挷槐M如人意的缺陷，同時又可以利用其下行帶寬空閑時間進行數(shù)據(jù)、音頻、視頻信號的廣播傳送。DirecPC系統(tǒng)的最大特點就是利用了衛(wèi)星廣播信道實現(xiàn)IP組播，通過DirecPC綜合業(yè)務(wù)平臺，利用一臺服務(wù)器能夠?qū)o數(shù)量限制的衛(wèi)星單收站(即沒有交互功能)同時發(fā)送單一的連續(xù)數(shù)據(jù)流而無時延。因此，網(wǎng)絡(luò)成本會變得相當?shù)土⒖梢赃_到從未有過的傳送能力，而不必擔心信道擁塞。DirecPC系統(tǒng)最高支持24M的速率進行組播，此種服務(wù)適合于類似MEPG-Ⅱ這類高品質(zhì)。多頻道流式視頻傳送以及音頻流式傳送。除DirecPC系統(tǒng)外，較為流行的衛(wèi)星寬帶接入系統(tǒng)還有IP over DVB及用于Internet干線傳輸?shù)碾p向衛(wèi)星系統(tǒng)IPSat和Comtier等。
　　
3.幾種可能的寬帶衛(wèi)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，它不是簡單的把聲音、文字、圖形和圖像等幾種媒體疊加后呈現(xiàn)在人們面前，而是通過有機的信息集成，為人們提供最優(yōu)的視聽品質(zhì)。隨著多媒體應(yīng)用的逐步普及，傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)的兩大特點。因此，對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本要求也相應(yīng)加強。
　　
首先，多媒體通信網(wǎng)絡(luò)必須有足夠的帶寬。數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)該在100Mbit/s以上，才能滿足各類多媒體通信應(yīng)用的需求；其次，網(wǎng)絡(luò)必須保證多媒體通信的實時性和可靠性。語音和圖像的延時都要小于0.25s，靜止的圖像要求小于1s，對于共享數(shù)據(jù)要求沒有誤碼；再有，系統(tǒng)必須保證精確的同步，這包括媒體間同步和媒體內(nèi)同步；多媒體通信的最大特點就是交互性。它不僅要求具有高質(zhì)量的多媒體數(shù)據(jù)傳播能力，還要求具有一定的信息反饋能力，能及時傳送用戶的反饋信息。
　　
一般現(xiàn)有的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和CATV網(wǎng)，雖然都可以用來傳送多媒體信息，然而都各自存在不同的缺陷。加之全球范圍內(nèi)的Internet接入、交互式多媒體業(yè)務(wù)、電視會議和其他帶寬密集型應(yīng)用的迅速增長，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(wèi)星寬帶接入的特點，現(xiàn)主要提出兩種加速因特網(wǎng)傳輸?shù)男l(wèi)星接入方案：一種是利用衛(wèi)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)信息流量非對稱性(接收數(shù)據(jù)量往往遠大于發(fā)送數(shù)據(jù)量)而提出的，采用衛(wèi)星鏈路作為下行數(shù)據(jù)鏈路，將其他通信網(wǎng)絡(luò)如電話撥號。局域網(wǎng)等作為上行數(shù)據(jù)鏈路。另一種是利用寬帶衛(wèi)星的雙向傳輸，例如Teledesic系統(tǒng)可以給用戶提供16kbps~2.048Mbps的傳輸速率。