衛(wèi)星數據業(yè)務淺析

信息產業(yè)部電信情報研究所 徐 玉


一、衛(wèi)星數據業(yè)務概述


  Internet用戶的接入業(yè)務有明顯的不對稱性,即用戶向Internet發(fā)送(上行)的數據量很小,而從Internet接收(下行)的數據量大。在ISP運營的實際經驗得出,上下行信道的速率一般比值在3:1~5:1之間,有些甚至達到9:1。如果采用對稱的雙向鏈路,無疑是以高價購置了使用率不高的上行帶寬。因此,通過具有明顯不對稱性的衛(wèi)星網絡來實現(xiàn)用戶接入Internet就成了很順理成章而且經濟的手段了。


  自1994年開始,美國休斯公司控股的DirecTV公司開通利用高功率靜止軌道衛(wèi)星(Ku波段)給家庭用戶直接傳送數字電視節(jié)目的數字直播衛(wèi)星(DBS)系統(tǒng),并取得了成功。截至2000年4月13日,美國的DBS用戶數共有1190萬(其中DirecTV公司擁有用戶830萬),這意味著在美國有上千萬個家庭直接使用小半徑的衛(wèi)星天線接收電視和廣播節(jié)目。既然公司已經在衛(wèi)星和終端用戶間搭建了連接,DirecTV適時地抓住寬帶接入這一潮流,利用這一現(xiàn)成的鏈路開展IP業(yè)務,這就是DirecPC衛(wèi)星數據廣播業(yè)務發(fā)展的最初動力。


  雖然DirecPC是從DirecTV衍生出來的,但從技術實現(xiàn)的角度看,終端用戶端只需要安裝了能對準衛(wèi)星的接收天線以及在天線與計算機之間的調制解調器,即可開通DirecPC業(yè)務。目前很多國家雖然沒有DBS的業(yè)務,但均可以利用C波段的通信衛(wèi)星提供DirecPC業(yè)務,用戶也從普通的家庭用戶擴展到雇員在20人以下的小型企業(yè)、電信業(yè)務提供者、SOHO等用戶群。本文將通過DirecPC公司提供的業(yè)務分析衛(wèi)星廣播業(yè)務的特性。



二、 用衛(wèi)星提供數據廣播業(yè)務的優(yōu)勢


  利用衛(wèi)星傳送Internet業(yè)務主要有兩種方式,即衛(wèi)星廣播傳送方式和一般性提供Internet下行鏈路的方式。用衛(wèi)星提供數據廣播業(yè)務,衛(wèi)星通信所具有的優(yōu)勢也就體現(xiàn)出來了。衛(wèi)星通信的最大優(yōu)勢是實現(xiàn)對地面的完全覆蓋,而且自身就是一種廣播系統(tǒng),能夠直接通過地面的接收設備連接到用戶終端,而且系統(tǒng)成本與距離無關,設備的布設簡單。除此之外,利用衛(wèi)星傳送Internet業(yè)務還有以下的優(yōu)勢:


1易于實現(xiàn)IP多播


  Internet業(yè)務中有很大的業(yè)務量是一發(fā)多收的。Internet網傳統(tǒng)的解決辦法就是重復發(fā)送同一文件來實現(xiàn),這樣會對網絡帶寬資源和通信速率造成極大的浪費,尤其是在發(fā)送大文件的時候這個弊病越發(fā)突出。而隨著Internet業(yè)務的不斷開展,許多新興的應用如復制數據庫和Web站點信息、視頻會議、遠程教學等越來越受到用戶的歡迎,而這些業(yè)務要重復發(fā)送所占據的帶寬不僅影響網絡的正常運行而且會對用戶的使用造成負面的影響。新的Internet 多播(Multicast)協(xié)議允許數據單次發(fā)送到多個目標來克服這個問題。衛(wèi)星網絡固有的廣播能力和多址連接能力在這方面應用極大地簡化了IP多播,有利于裝備多播網絡協(xié)議。與地面電路不同,衛(wèi)星將信息發(fā)給多個目的地所要求的帶寬與發(fā)送到一個地點所需的帶寬是同樣大的,同時接收的接收機數量也不受限制。


2易于實現(xiàn)IP推送技術


  傳統(tǒng)的Internet傳送方式是用戶通過上行鏈路發(fā)出申請,網絡將所需的信息通過下行鏈路送到用戶的計算機上,而其他的用戶也許在同一時間發(fā)出同樣的申請和拉取相同的信息。這樣的工作過程有兩個特點,一是相同的信息在很相近的時間內在網絡上傳送,因此出現(xiàn)了Internet的新發(fā)送忙時“推送”技術,推送就是把一個用戶所要求產生的普遍的數據流廣播給多個點;二是用戶是主動的,這種主動也許是定期發(fā)生的,因此如果做到網絡變?yōu)橹鲃拥,那么對用戶來說就是定制了信息更新這一功能,以后不要再發(fā)送申請。衛(wèi)星無所不在的覆蓋能力和廣播特性正好符合了這兩點要求。


二、衛(wèi)星數據業(yè)務特性


  前面已經提到,休斯公司自1994年開始就推出了DirecPC衛(wèi)星數據廣播業(yè)務,用戶可以接收到任何信息,包括實時的視像、聲像或軟件包,這些信息通過衛(wèi)星可以傳送到用戶PC機或采用DirecPC衛(wèi)星技術的網絡服務器,從而引起了數據廣播業(yè)務的浪潮。世界上許多大的衛(wèi)星公司如GE Spacenet、GiLat、Comsat等紛紛都推出自己的產品參與市場的角逐。從提供的業(yè)務看,DirecPC公司的廣播特征最明顯,本文就以該公司的業(yè)務為例分析正在走向我們的衛(wèi)星數據業(yè)務。


從提供的業(yè)務類型和特性看,目前的衛(wèi)星數據業(yè)務主要有兩種形式的業(yè)務。


1利用衛(wèi)星鏈路提供Internet下行鏈路


  DirecPC公司的Turbo InternetTM(業(yè)務名稱)就是這類業(yè)務的代表。90%以上的Internet用戶對Internet最多的抱怨就是網絡的速度太慢,雖然目前還有很多途徑可以改善用戶的接入速度,但對于很多小型企業(yè)來說,要以能承受的價格獲得理想的帶寬的途徑并沒有很多的選擇,DirecPC公司的這一項業(yè)務就是對準了這樣的市場需求。


因此說,DirecPC Turbo InternetTM業(yè)務實際上就是利用DirecPC提供Internet下行鏈路的方式。所有的低速信息,如用戶請求都通過電話線上的調制解調器發(fā)送出去,從Internet返回的大量寬帶信息將通過衛(wèi)星鏈路傳送。通過衛(wèi)星鏈路傳送的文件下載速率達400kb/s;而且具有衛(wèi)星的大范圍覆蓋等優(yōu)勢,可為用戶節(jié)約通信成本,減少下載文件的時間。


  對于已開展了DBS或DTH(直接到家)電視節(jié)目的用戶,用戶已經擁有天線、IRD和Modem的情況下,還需要在PC和IRD之間增加一個衛(wèi)星接口單元(SIU)。用戶通過Modem向當地的ISP發(fā)送小數據量的請求,ISP將用戶信息發(fā)送給基站;鞠喈斢谝粋代理網關,將請求發(fā)送給Internet,對應的服務器受到請求后,將大量的應答數據返回給基站,基站經一定的處理將應答信息發(fā)送給衛(wèi)星網關(SGW),SGW將視頻、音頻和數據復用在一起形成傳輸流,經過衛(wèi)星信道適配器后發(fā)射。在用戶端,IRD從天線接收下來的衛(wèi)星信號中分離出視頻、音頻和數據,數據輸出給SIU,SIU對數據進行一定處理后形成PC 可接收的數據包。這樣,用戶在享受電視服務的同時也能使用Internet業(yè)務。這種方式根據SGW端復用方式的不同,可以使Internet下行數據速率達2Mbps-30Mbps。但受現(xiàn)有的TCP/IP和UDP/IP限制及靜止軌道衛(wèi)星長時延的影響,用戶有用的信息速率尚未達到這個速率,但計算表明其能達到的速率遠遠高于Modem速率。


2利用Internet的推送(push)技術和衛(wèi)星的廣播優(yōu)勢,將信息同時傳送到多個用戶手中,即衛(wèi)星數據廣播業(yè)務。


  直播衛(wèi)星數據廣播是從衛(wèi)星電視廣播衍生而來的。它利用現(xiàn)有的直接到戶衛(wèi)星廣播和衛(wèi)星業(yè)務提供者向集團或個人的電腦傳送電子內容。比起現(xiàn)有的普通因特網傳輸手段來,它的速度要快上1000倍。通常在非電視廣播高峰期的幾個小時內,數據廣播用直接到戶衛(wèi)星將內容廣播到衛(wèi)星接收器上,然后這些內容將通過同軸電纜和安裝在個人電腦上的電路板形式的集成接收解碼器直接傳送到個人電腦或網絡當中。一經解碼后,信息就保存在計算機的硬盤上以便將來查看和使用。當需要雙向通信時,可以用電腦調制解調器通過撥號的方式進入公眾網絡,建立一個通信通道,或者返回路徑可以由VSAT(甚小口徑天線終端)以相對低廉的價格提供。盡管各種新技術的出現(xiàn)使調制解調器和電話網絡的速率在不斷地提高,衛(wèi)星廣播還是比其它的傳輸模式具有更為獨特的優(yōu)勢。通過衛(wèi)星傳送這些熱門站點信息后,減輕了現(xiàn)有網絡的通信量,將有利于仍在使用基于地面線路傳送因特網的用戶得到更高的接入和反應速度。因為帶寬比以前大大增加,消費者可以在最短的等候時間中得到需要的數據。而這種廣播模式的成本之低是其它模式不太可能達到的。另外,衛(wèi)星有著地面網絡無法比擬的巨大覆蓋范圍,又可吸引一些極度缺少通信線路的顧客或集團用戶,從而使內容提供者將從中得到很好的收益。對于內容提供者而言,利用衛(wèi)星廣播方式使給每個用戶傳送信息的成本降低了。衛(wèi)星廣播提供者也可以為他們已有的用戶提供內容提供者的服務和信息,從而獲得了額外的利潤。


  DirecPC公司采用高功率的衛(wèi)星平臺來傳送數據,因此在將某一信息源傳送到多個用戶手中這點上具有地面系統(tǒng)沒有的先天優(yōu)勢。這個固有的廣播優(yōu)勢使得DirecPC可以優(yōu)化帶寬使用率,從而提高下載的速率,在有些場合可達到24Mbps。這種業(yè)務的用戶群有兩種:一是已購置了DirecTV天線來接收電視節(jié)目的住宅用戶可以充分利用資源來獲取信息,二是企業(yè)用戶,而且可以說,衛(wèi)星數據廣播業(yè)務面向的主要是企業(yè)用戶。


  IP數據廣播業(yè)務又可以根據業(yè)務的應用特點分成2類。一類是利用Internet點對多點的傳播特性將信息以“包”方式傳送到多個用戶收中。DirecPC公司的IP Mulicast、IP Website和Packet Direvery等三種業(yè)務就屬于這一類。這三種業(yè)務的區(qū)別在于:


  ● IP Mulicast主要為企業(yè)內部應用,企業(yè)的日常工作越來越多地需要傳送實時性強的數據和其他企業(yè)范圍的應用。除了進行遠程教學以及企業(yè)視像傳送外,很多DirecCP IP廣播用戶也使用該系統(tǒng)來傳送較小的數據流,如經濟票據等。


  ● IP website業(yè)務的用戶是在互連網上擁有自己企業(yè)網頁的企業(yè)。對這些企業(yè)來說,企業(yè)的重要信息放到了Internet網上,因此企業(yè)客戶能從全球所有地方通過Internet接入到該企業(yè)主頁上。矛盾在于:為了讓用戶點擊主頁時有耳目一新的感覺,企業(yè)主頁設置的多媒體內容越來越多,客戶下載的時間越長,從而影響了客戶上網查詢的興趣。因此,很多企業(yè)希望能將客戶最需要的信息摘錄下來送到需要公司信息客戶手中,這樣就可以減緩企業(yè)web上的壓力,吸引更多的人來訪問。DirecPC Webcast就是為滿足企業(yè)的這種需要而設定的。在客戶端,用戶可以定制自己經常要看的網址,向網絡發(fā)出申請后,該用戶就不需要通過電話線進入Internet獲取信息,定制網址的更新內容將自動通過衛(wèi)星送到用戶的計算機上。一旦第一次傳送的內容在PC上產生目錄,以后就能連續(xù)獲得信息。


  ● Package Delivery業(yè)務能將寬帶的聲音、圖象和數據同時傳送到多個用戶手中,確保所有的用戶同步接受到最新的信息,在最短的時間內,以最低的成本獲得最大的市場份額。該項業(yè)務的用戶主要是媒體公司,如報刊、雜志等。為了在激烈的競爭中贏得用戶,傳統(tǒng)的媒體公司不能靠傳統(tǒng)的信息傳送載體為用戶提供服務,DirecPC協(xié)助將媒體公司“出版”的內容傳送到訂閱用戶計算機上,消除了印刷、出版、發(fā)行等環(huán)節(jié),讓用戶在需要時獲得第一時間的信息。



  第二類IP廣播業(yè)務主要是DirecPC公司與其他的科研和教育機構如大學等合作,為企業(yè)提供必要的培訓。 DirecPC的ONE TOUCH SystemTM和EdgeCastTM就是這類業(yè)務的代表。這兩種業(yè)務的區(qū)別在于:


  ● ONE TOUCH SystemTM是將企業(yè)與教育機構(主要為大學)直接聯(lián)系起來,讓企業(yè)對所有的職工進行適合本企業(yè)的技能和企業(yè)內部專業(yè)知識的培訓。不同的是,該業(yè)務采用的是Internet“允許”(enabling)技術,通過專用的接口和支持雙向的信息交流。


  ● EdgeCastTM抓住的是適合各類企業(yè)的基本技能和專業(yè)知識的培訓。從長遠的發(fā)展看,這類培訓會越來越多,而企業(yè)會更愿意將這種培訓委托給第三方進行。DirecPC公司就是看到這方面市場的前景,與全美國50多家著名大學簽訂了這方面的合作協(xié)議,包括Massachusetts Institute of Technology、加副利亞大學、Northeastern University of Illinois等,適時地推出企業(yè)所需要的培訓課程,滿足企業(yè)越來越多的需要。


  對企業(yè)來說,以上的幾種業(yè)務都可能有需求,當然也可以單獨接入其中一種業(yè)務。隨著技術及用戶需求的不斷增長,衛(wèi)星數據廣播業(yè)務的種類會越來越多,越來越符合企業(yè)的需求。但有一點是可以明確的,DirecPC公司作為一個網絡運營者和業(yè)務提供者,其服務的優(yōu)勢在于所提供的內容,這也符合了整個電信業(yè)的業(yè)務提供各方組成的價值鏈的變化,即網絡運營者作為業(yè)務平臺的提供者,其在整個價值鏈所占比重將下降,業(yè)務提供和內容提供者的作用越來越突出。因此可以預見,社會各方越來越多的企業(yè)、大學、或內容制造者將加入到這一行業(yè)中來。


摘自《通信市場》
   
微信掃描分享本文到朋友圈
掃碼關注5G通信官方公眾號,免費領取以下5G精品資料

本周熱點本月熱點

 

  最熱通信招聘

  最新招聘信息