IPSTAR衛(wèi)星通信技術(shù)的運用思索

時間:2022-03-18 11:52:00

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IPSTAR衛(wèi)星通信技術(shù)的運用思索

1ipstar衛(wèi)星寬帶通信技術(shù)簡述

衛(wèi)星寬帶通信也稱多媒體衛(wèi)星通信,俗稱衛(wèi)星寬帶或衛(wèi)星上網(wǎng),指的是通過衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)進行語音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻的處理和傳送,簡單說,就是衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的產(chǎn)物。

作為新一代寬帶通信衛(wèi)星,IPSTAR衛(wèi)星可以覆蓋亞太17個國家和地區(qū),能夠提供Ku波段84個點波束、3個成型波束和7個區(qū)域廣播波束以及18個Ka波段波束,共114個轉(zhuǎn)發(fā)器,輸出功率為14kW,傳輸總?cè)萘扛哌_45Gbit/s,是傳統(tǒng)通信衛(wèi)星容量的20~30倍,從而有效降低了單位帶寬衛(wèi)星容量的使用成本,可以更經(jīng)濟地為用戶提供寬帶接人和通信服務(wù)。目前,中衛(wèi)普信寬帶通信有限公司(CBSN)是中國衛(wèi)通通信集團公司旗下獨家經(jīng)營IP—STAR寬帶衛(wèi)星的專業(yè)公司。IPSTAR衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)由IPSTAR衛(wèi)星、業(yè)務(wù)關(guān)口站和小口徑天線地面終端組成,是一個完全基于IP技術(shù)的寬帶衛(wèi)星通信廣播系統(tǒng),采用星狀拓撲結(jié)構(gòu)。業(yè)務(wù)關(guān)口站與端站分別工作于Ka頻段和Ku頻段,關(guān)口站到終端的前向鏈路為Ka上行,Ku下行;終端到關(guān)口站的返向鏈路為Ku上行,Ka下行。

由于用戶地面終端與地面寬帶網(wǎng)絡(luò)以及相互之問的業(yè)務(wù)連接和交換均由業(yè)務(wù)關(guān)口站完成,因此業(yè)務(wù)關(guān)口站可以說是整個IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的核心。業(yè)務(wù)關(guān)口站主要由與地面網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)口設(shè)備、網(wǎng)管系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、計費系統(tǒng)、基帶設(shè)備、射頻和天線系統(tǒng)等組成。小口徑天線地面終端設(shè)備輕便簡捷,是一種高性能低成本的雙向衛(wèi)星用戶終端,可通過以太網(wǎng)接口提供雙向數(shù)據(jù)通信。

2IPSTAR實際應(yīng)用分析與探討

IPSTAR系統(tǒng)是完全基于IP包交換技術(shù)的天基寬帶通信系統(tǒng),接收速率與回傳速率分別達到4Mbit/s和2Mbit/s。提供包括語音、數(shù)據(jù)、會議電視、互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入、信息和視頻廣播等多場合綜合應(yīng)用,同時可與公眾網(wǎng)相連,提供VoIP電話和互聯(lián)網(wǎng)接入。系統(tǒng)還具有廣播信道,在提供雙向數(shù)據(jù)、語音等業(yè)務(wù)的同時,支持單向DVB視頻及數(shù)據(jù)廣播應(yīng)用。系統(tǒng)組網(wǎng)方便靈活,企業(yè)專網(wǎng)不需要投資VSAT主站,只須利用光纜將關(guān)口站與用戶數(shù)據(jù)中心相連即可。

2.1寬帶接入

IPSTAR系統(tǒng)可以在覆蓋的全國范圍內(nèi)直接向用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),從而有效地避開了地面網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的限制。根據(jù)獨享或共享需求分配帶寬,鏈路容量靈活可變,適應(yīng)數(shù)據(jù)流量突發(fā)狀況,帶寬資源不但得到充分利用,同時也形成了個人用戶理想的寬帶接人方案J,開辟和豐富了中小單位、公共互聯(lián)網(wǎng)用戶(如熱點)以及多用戶單元(MDU)寬帶接人的新途徑。應(yīng)用示例見圖1。

2.2TV回程和衛(wèi)星新聞采集(SNG)應(yīng)用

支持傳輸新聞剪輯、照片和新聞報道等文件,上傳速度可達1—2Mbit/s;支持MPEG-4、WindowsMedia9等壓縮視頻格式,降低帶寬消耗;支持廣播質(zhì)量的MPEG-4視頻流直播,最大速度可達2Mbit/s;支持實時雙向互動和視頻會議,現(xiàn)場記者和中心記者之間可進行實時互動交流;支持互聯(lián)網(wǎng)、電子郵件、VoIP、VPN等其他基于IP的應(yīng)用。

2.3專線與中繼應(yīng)用

對于移動中繼服務(wù)和鏈路備份服務(wù)來說,CBSN專線與中繼應(yīng)用是合適的最后一公里解決方案。由于對布置端站的地點沒有要求,允許多個站點通過CBSN網(wǎng)絡(luò)有效地進行通信,避開了復(fù)雜的地面網(wǎng)絡(luò)布線工程,所以可實現(xiàn)快速布網(wǎng)和開通。應(yīng)用示例見圖3。移動中繼:CBSN移動中繼服務(wù)可以將移動網(wǎng)絡(luò)拓展至沒有地面網(wǎng)絡(luò)或者地面網(wǎng)絡(luò)成本太高的地方,用戶端站能快速移動和重新定位。支持目前的各種移動服務(wù),如本地和國際呼叫、預(yù)付與后付費系統(tǒng)、語音郵件、非語音應(yīng)用等。鏈路備份:在自然災(zāi)害、地面網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障而導致的首選鏈路失敗情況下,能自動切換到通過IPSTAR衛(wèi)星提供的鏈路備份。

2.4語音應(yīng)用

通過CBSN語音應(yīng)用,可以在最短的時間范圍內(nèi)建立一套涉及全國范圍,提供IP電話服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。再配合CBSN語音系列的用戶端站,就可以使用普通的模擬電話,享受簡單快捷的語音通話服務(wù)。CBSN語音系列端站將VolP處理與衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器結(jié)合起來,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接(RJ-45接口),并直接連接普通電話(RJ一11)。應(yīng)用示例見圖4。

2.5廣播與多播應(yīng)用

廣播與多播應(yīng)用是將IP視頻流等數(shù)據(jù)廣播發(fā)送給多用戶,多用戶可同時觀看一個多播信道,而不需要給每個用戶分別發(fā)送,從而節(jié)省大量帶寬。用戶端站支持IGMPV.2多播協(xié)議,從CBSN關(guān)口站到所有用戶端站的單向廣播發(fā)送,雙向單播和多播數(shù)據(jù)流同時并發(fā),并支持直播或者MPEG-4格式的錄播,支持工業(yè)標準IP流格式,如WindowsMedia,QuickTime。應(yīng)用示例見圖5。

2.6視頻點播應(yīng)用

CBSN的多播特性對于一點對多點的傳載數(shù)據(jù)極為有效。單一內(nèi)容可籍此傳輸?shù)皆S多視頻服務(wù)器,充分使用帶寬,實現(xiàn)低耗高效的視頻點播服務(wù)。通過多播文件傳輸特性,視頻內(nèi)容可以分發(fā)到各個視頻服務(wù)器并存放在存儲設(shè)備中,或是按照用戶提出的需求進行傳輸分發(fā)繼而預(yù)存在存儲設(shè)備中,同時支持雙向單播數(shù)據(jù)流和多播數(shù)據(jù)流。觀眾可以從本地存儲設(shè)備直接接收視頻內(nèi)容,而不是通過衛(wèi)星在線觀看。應(yīng)用示例見圖6。

2.7移動中繼應(yīng)用

支持GSM所有技術(shù)特勝,減少語音信道帶寬,作為過渡性或永久性傳輸方案,可覆蓋特殊地形的農(nóng)村地區(qū)移動電話服務(wù),也可用于災(zāi)難管理、移動通信車等特殊事件通信,或為重要或關(guān)鍵地點的地面線路提供通信應(yīng)急備份。應(yīng)用示例見圖7。

2.8互聯(lián)網(wǎng)與專網(wǎng)應(yīng)用

CBSN可在公共網(wǎng)絡(luò)之上給擁有多個遠程分支的機構(gòu)提供一個安全、有效的高速虛擬專網(wǎng)(VPN)。能快速、高效地建立起支持不同數(shù)據(jù)、聲音和視頻應(yīng)用的企業(yè)內(nèi)部共享網(wǎng)絡(luò)。支持標準的GRE隧道協(xié)議,這種低成本、具備QoS保證的隧道連接,確保提供可靠、安全的數(shù)據(jù)流,不但延伸了地理上的連接,而且與傳統(tǒng)的廣域網(wǎng)相比,操作運行成本降低。示例見圖8。

2.9視頻會議應(yīng)用

支持C/S(客戶服務(wù)器)方式的視頻會議,支持標準H323(VoIP)和T.120協(xié)議,互用性好,文件和應(yīng)用可以共享,數(shù)據(jù)速率靈活可變,支持64,128,256,384以及384kbit/s以上配置廣播與多播特性,支持點對點、一點對多點的視頻會議以及會議控制的集約式管理。支持ASP(應(yīng)用服務(wù)提供商)模式,即CBSN關(guān)口站的視頻會議服務(wù)器支持多用戶共享使用,也允許個人或小群體偶爾使用,采用動態(tài)帶寬分配技術(shù),優(yōu)化帶寬利用,提供與地點無關(guān)、質(zhì)量統(tǒng)一的鏈路體系,SN用戶終端集成的GRE隧道協(xié)議,可減少路由器的運行成本。應(yīng)用示例見圖9。

2.10低成本農(nóng)村信息化應(yīng)用

電力線通信(PLC)是一種利用電力線實現(xiàn)信息高速傳輸?shù)募夹g(shù),通過IPSTAR與PLC的有機結(jié)合,形成了一種將信息化服務(wù)快速、低成本地鋪開到廣大邊遠農(nóng)村地區(qū)的全新解決辦法。支持標準H.323(VolP)和T.120協(xié)議,互用性好,文件和應(yīng)用可以共享,也支持點到點和一點到多點的雙向遠程教學,同時支持寬帶接人、電話、遠程教育等多種應(yīng)用遠程教育和培訓,從中心學校到遠端站點的實時廣播,速度從512kbit/s~2Mbit/s。PLC分配網(wǎng)使用覆蓋廣泛的電力線路傳輸信息,不需要重新布線,成本低廉,可以快速地將電子信息服務(wù)延伸到用戶家中,是值得普及推廣的城鎮(zhèn)和農(nóng)村信息化覆蓋新途徑。應(yīng)用示例見圖10。