衛(wèi)星-CATV-Internet寬帶網(wǎng)

何淑貞
　　摘要本文從介紹寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求開始，進(jìn)一步分析寬帶衛(wèi)星多媒體通信系統(tǒng)如何符合寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)獎(jiǎng)求，衛(wèi)星與Internet、衛(wèi)星VSAT-CATV-Internet綜合網(wǎng)絡(luò)，最后介紹幾種最新寬帶衛(wèi)星多媒體通信系統(tǒng)。


　　關(guān)鍵詞 寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò) 衛(wèi)星通信系統(tǒng) Internet VSAT-CATV-Internet


　　寬帶似乎正在讓各方面的人為之瘋狂。投資商狂熱地追捧投資，運(yùn)營(yíng)商大舉進(jìn)攻，企業(yè)家躍躍欲試，加之用戶與媒體的望眼欲穿的企盼，使得競(jìng)帶變成了一場(chǎng)正在酣暢淋漓地進(jìn)行著的世紀(jì)大戰(zhàn)。那么寬帶為什么會(huì)變得如此之熱，那是因?yàn)樵谕ㄐ蓬I(lǐng)域，有了充足的帶寬，就會(huì)高速傳遞數(shù)據(jù)、視頻。音頻等多媒體信息。就像有了合格的高速公路，就會(huì)跑起多種設(shè)備精良的汽車一樣。從某種意義上說(shuō)，有了寬帶，就會(huì)有高速度，就會(huì)有多媒體的傳送。


　　衛(wèi)星通信技術(shù)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)后，歷經(jīng) 30多年的發(fā)展，已經(jīng)由洲際通信。區(qū)域通信、集團(tuán)或?qū)Ｓ猛ㄐ胚M(jìn)入了當(dāng)今全球移動(dòng)衛(wèi)星通信和全球定帶通信的新階段。很顯然，衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，是與全球經(jīng)濟(jì)同步發(fā)展，為全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和信息化做出重要貢獻(xiàn)。特別是作為未來(lái)全球信息高速公路的Internet的飛速發(fā)展和蔓延，交互式多媒體業(yè)務(wù)的迅速增加，全球定帶多媒體通信必然成為對(duì)世紀(jì)衛(wèi)星通信發(fā)展的熱點(diǎn)。


　　首先介紹多媒體網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求，其次介紹衛(wèi)星通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，衛(wèi)星一Internet、衛(wèi)星VSAT－CATV－Internet構(gòu)成地面、空中立體Internet，最后介紹當(dāng)今最新衛(wèi)星寬帶多媒體通信系統(tǒng)的代表。


1 多媒體網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)要求


　　在多媒體技術(shù)出現(xiàn)之前，信息交流基本是通過(guò)文字、語(yǔ)音、圖像或圖形等單一媒體形式進(jìn)行的。多媒體技術(shù)是一種新興的信息、交流入式，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(xiàn)在人們面前，而是通過(guò)有機(jī)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(diǎn)，也就是說(shuō)要傳輸多媒體信息，對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本要求應(yīng)包含以下內(nèi)容。


1.1 足夠的帶寬


　　多媒體通信網(wǎng)絡(luò)必須有足夠的帶寬，這是因?yàn)橐环矫媸嵌嗝襟w通信海量數(shù)據(jù)的要求，另一方面是只有高帶寬才能確保實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)之間交流的實(shí)時(shí)性。一般情況下，多媒體信息包括多種不同類型的敵據(jù)，有圖像的、文字的、高音質(zhì)的音頻、圖形的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)該在100Mb1t／。以上，才能滿足各類多媒體通信應(yīng)用的需求。


1.2實(shí)時(shí)性和可靠性


　　網(wǎng)絡(luò)必須保證多媒體通信的實(shí)時(shí)性和可靠性，以保證服務(wù)質(zhì)量。為廠獲得真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)感，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(duì)于共享數(shù)據(jù)要求沒有誤碼。


1.3 同步要求


　　同步要求包括媒體間同步和媒體內(nèi)同步的要乘。因?yàn)閭鬏數(shù)亩嗝襟w信息在時(shí)空上都是相互約束、相互關(guān)聯(lián)的，多媒體通信系統(tǒng)必須正確反應(yīng)它們之間的約束關(guān)系，如在電視劇中，必須保證聲音和圖像間的同步。
1.4 交互性


　　沒有交互性的系統(tǒng)就不是多媒體系統(tǒng)。例如，電視機(jī)雖然有圖像、聲音和文字顯示，但觀眾只能被動(dòng)地觀看，沒有交互能力，它不是多媒體系統(tǒng)。如果把電視技術(shù)具有的圖像、聲音、文字并茂的信息傳播能力，通過(guò)多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生交互功能，從而形成全新的信息傳播方式，這就組成了多媒體系統(tǒng)。


　　現(xiàn)有的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和CATV網(wǎng)，雖然都可以用來(lái)傳輸多媒體信息，然而都各自存在不同的缺陷。加之全球范圍內(nèi)Internet接人。交互式多媒體業(yè)務(wù)、電視會(huì)議和其他帶寬密集型應(yīng)用的迅速增長(zhǎng)，要求有更加靈活和成本低廉的寬帶解決方案。地面解決辦法已不能滿足市場(chǎng)的需求，一些電信開發(fā)商把眼光轉(zhuǎn)向天空——衛(wèi)星通信。


2.寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的多媒體應(yīng)用業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)


2.1寬帶多媒體衛(wèi)星通信時(shí)代的曙光已從地平線上升起


　�。�1）寬帶衛(wèi)星接入市場(chǎng)迅速崛起：Internet接人和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是推動(dòng)寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)迅速發(fā)展的主要因素。從商用衛(wèi)星業(yè)務(wù)、直播衛(wèi)星業(yè)務(wù)、甚小口徑衛(wèi)星終端（VSAT），以及在分組數(shù)據(jù)傳輸、專用網(wǎng)絡(luò)通信和移動(dòng)衛(wèi)星通信的應(yīng)用都已獲得成功。


　　寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在滿足Internet接人需求方面占有特殊的地位，在未來(lái)寬帶網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)占有重要份額，從全球多媒體衛(wèi)星通信市場(chǎng)收人看， 1998年為1.8億美元，到2005年將增加到1000億美元。


　�。�2）衛(wèi)星將成為天空中的虛擬交換機(jī)：衛(wèi)星Internet技術(shù)將解決應(yīng)用需求與網(wǎng)絡(luò)帶寬之間的矛盾。衛(wèi)星將成為空中的交換機(jī)，將大大減少部署新網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)所需的時(shí)間和成本，并提供大量多媒體應(yīng)用所需的網(wǎng)絡(luò)容量。多點(diǎn)傳送、IP視頻流多點(diǎn)傳送、多種形式的多用戶會(huì)議，都是衛(wèi)星寬帶技術(shù)所具有的廣播和覆蓋范圍寬的特點(diǎn)所提供的新業(yè)務(wù)。


　　（3）寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將提供一種空中Internet：它不同于地面網(wǎng)絡(luò)的顯著特點(diǎn)是用戶可以按需要使用網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且能提供高速接入能力，它通過(guò)固定和移動(dòng)終端，以兆比特以上的速率為用戶提供高速話前、數(shù)據(jù)等各種新的業(yè)務(wù)。


　　（4）高級(jí)Internet多媒體業(yè)務(wù)：所謂高級(jí)Internet多媒體業(yè)務(wù)是通過(guò)寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)，對(duì)直播衛(wèi)星用戶提供豐富多彩的新的數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)，目前這種業(yè)務(wù)分兩大類：


　　 ①個(gè)人化多媒體業(yè)務(wù)：主要是提供個(gè)人化電視，通過(guò)軟件和硬件增強(qiáng)性技術(shù)，用戶就可點(diǎn)擊屏幕角上的小圖標(biāo)，就能立即插播所需的體育、新聞、娛樂(lè)等信息。


　�、诮换ナ蕉嗝襟w業(yè)務(wù)：主要提供交互式Internet電視。


2.2寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)


　　寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)可以真正實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)CATV的三網(wǎng)合一，寬帶衛(wèi)星具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：


　�。�1）具有廣播和覆蓋范圍廣的特點(diǎn)：一顆衛(wèi)星的波束覆蓋范圍可達(dá)幾十公里，由于衛(wèi)星技術(shù)具有廣播和覆蓋廣的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)IP視頻流多點(diǎn)傳送。


　�。�2）具有可快速部署性的特點(diǎn)：寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)可以和地面系統(tǒng)相結(jié)合，例如可以和CATV相結(jié)合，也可以繞開復(fù)雜的地面網(wǎng)絡(luò)建立獨(dú)立的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，且快速實(shí)現(xiàn)部署完畢，特別是移動(dòng)衛(wèi)星終端可實(shí)現(xiàn)即插即用迅速實(shí)現(xiàn)全球通。


　�。�3）具有帶寬利用率高的特點(diǎn)：衛(wèi)星系統(tǒng)可以配置成按需提供帶寬，而且可以動(dòng)態(tài)分配接入容量，以滿足廣播、多點(diǎn)傳送和多媒體通信需求。


　　（4）具有低成本、高帶寬的特點(diǎn)：衛(wèi)星系統(tǒng)其成本與距離無(wú)關(guān)，能以較低的成本，提供較寬的帶寬，隨著使用寬帶衛(wèi)星多媒體業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，其接人價(jià)格將會(huì)進(jìn)一步降低。


　　（5）對(duì)終端用戶實(shí)現(xiàn)地址化管理，從而能為用


戶及時(shí)提供所需的信息。


　�。�6）寬帶衛(wèi)星多媒體通信網(wǎng)絡(luò)可提供一體化網(wǎng)絡(luò)：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)因其覆蓋面廣、可快速布署、價(jià)格與距離無(wú)關(guān)、價(jià)格低、高帶寬，又可與地面各種局域網(wǎng)、城域網(wǎng)，特別是CATV網(wǎng)相連，共同接人全球最大的 Internet，構(gòu)成空中、地面，立體交叉、無(wú)縫連接的全球網(wǎng)，衛(wèi)星網(wǎng)當(dāng)之無(wú)愧地將成為全球?qū)拵е鞲删W(wǎng)。


3 衛(wèi)星-CATV-Internet構(gòu)成地面、空中立體多媒體綜合信息網(wǎng)


3.1 VSAT－CATV－Internet


　�。�1）VSAT系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了衛(wèi)星通信的發(fā)展，VSAT系統(tǒng)是一種近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的衛(wèi)星通信應(yīng)用新領(lǐng)域。它有以下特點(diǎn)：


　�、偈莻鹘y(tǒng)衛(wèi)星通信方式的重大突破和發(fā)展。VSAT系統(tǒng)葉以直接安裝到用戶，問(wèn)時(shí)能提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)、話音、圖像和其他多媒體綜合業(yè)務(wù)。目前廣泛應(yīng)用于尋呼業(yè)、證券信息業(yè)、報(bào)紙出版業(yè)、企業(yè)專網(wǎng)等行業(yè)。


　�、赩SAT系統(tǒng)具有覆蓋范圍大、結(jié)構(gòu)靈活、組網(wǎng)迅速方便、易于實(shí)現(xiàn)多級(jí)連接，用戶終端接入方式靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，既可以通過(guò)天線直接與終端設(shè)備相連，又可以通過(guò)地面接收站和相應(yīng)的本地環(huán)路與用戶相連。這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使VSAT可以與地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在接人Internet方面進(jìn)行全面競(jìng)爭(zhēng)，又以獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與地面網(wǎng)，例如CATV網(wǎng)連接起來(lái)共同接入 Internet，使它具有與光纖相近的服務(wù)等級(jí)和 IP廣播服務(wù)等優(yōu)點(diǎn)，已成為近期國(guó)際發(fā)展的重點(diǎn)。


　　（2）VSAT－CATV－Internet連接示意圖如圖1所示。由于衛(wèi)星 VSAT網(wǎng)絡(luò)其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使它成為地面網(wǎng)的重要補(bǔ)充，甚至在某種場(chǎng)合成為唯一的方案是可行的。從圖1可見，各種局域網(wǎng)或各種專網(wǎng)可以通過(guò)地面網(wǎng)，如 CATV網(wǎng)，和 VSAT網(wǎng)同時(shí)接入Internet，利用VSAT網(wǎng)絡(luò)作為地面網(wǎng)的重要補(bǔ)充。有時(shí)由于種種原因，地面網(wǎng)會(huì)發(fā)生阻塞和故障，信道比較擁擠，此時(shí)可利用 VSAT網(wǎng)接入Internet，使業(yè)務(wù)不受影響，這樣就實(shí)現(xiàn)了地面、空中互為備份或用戶任選通道接人Internet。









3.2 衛(wèi)星一有線電視一Internet的新穎結(jié)合


　�。�1）新的思路：目前，上Internet已經(jīng)不是什么新鮮事，上網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今一種時(shí)尚。不過(guò)現(xiàn)在與Internet的連接方法主要是電話線連接和專線連接。對(duì)于有PC機(jī)的用戶，只要配備了調(diào)制解調(diào)器，就可以通過(guò)電話線撥入ISP的服務(wù)號(hào)碼，就可以進(jìn)入Internet的世界。但是，這種接入方式，受限于線路速度，最高不超過(guò)56kbit／S，且上網(wǎng)的費(fèi)用對(duì)于老百姓來(lái)說(shuō)還較高。專線的連接方式或是指利用光纜、電纜、或衛(wèi)星及微波等無(wú)線信道，或租用DDN專線將個(gè)人用戶或單位的局域網(wǎng)接入 Internet，專線連接其優(yōu)點(diǎn)是葉以建立一個(gè)站點(diǎn)，傳輸速度快，但聯(lián)網(wǎng)費(fèi)用昂貴，只適合于業(yè)務(wù)量大的單位和機(jī)構(gòu)團(tuán)體用戶，不適合廣大個(gè)體用戶。


　　為了尋求一種上網(wǎng)快、費(fèi)用低、投資少、見效快的途徑，我們發(fā)現(xiàn)了巨星與有線電視網(wǎng)相結(jié)合的新的上 Internet的方式。


　�。�2）衛(wèi)星與有線電視網(wǎng)如何相結(jié)合接入Internet：有線電視網(wǎng)的HFC網(wǎng)絡(luò)是采用光纖和同軸電纜混合鋪設(shè)，具有成本低、信號(hào)質(zhì)量好、頻帶寬的特點(diǎn)，給家庭用戶高速、快捷上網(wǎng)開辟了一條新途徑，在某種意義上說(shuō)有線電視網(wǎng)是架設(shè)到千家萬(wàn)戶的信息高速路，所以用有線電視作為Internet的接人是一個(gè)十分理想的方式。
　　通過(guò)有線電視網(wǎng)接入 Internet，有線臺(tái)要首先接人Internet，即有線臺(tái)建有一個(gè)從Internet到有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。有線臺(tái)采用何種方法接入，將影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶的上網(wǎng)質(zhì)量。顯然，有線臺(tái)采用普通電話線撥入是不行的，只能選擇專線接入，DDN專線是接到本地電信部門的Internet網(wǎng)關(guān)，由本地到信息來(lái)源地（WWW站點(diǎn)）之間，要經(jīng)過(guò)很多路山，而且會(huì)受到國(guó)內(nèi)Internet主干線路的速率限制，因此，用戶上網(wǎng)去外地或國(guó)外站點(diǎn)時(shí)，速度依然改變不了慢的缺點(diǎn)。再者，國(guó)內(nèi)的許多中、小城市尚未開通Internet接人服務(wù)，無(wú)法申請(qǐng)到DDN專線。而利用衛(wèi)星專線就可以解決這一難題。


　　這種新的接人Internet的方法，是充分利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)的現(xiàn)狀和衛(wèi)星不對(duì)稱單向廣播的特點(diǎn)，具體來(lái)說(shuō)就是：有線電視網(wǎng)絡(luò)仍然采用當(dāng)前的單向傳輸，而衛(wèi)星也采用單向廣播傳輸，用戶的回傳信息則通過(guò)地面的Internet傳送到信息源。這種方式，有線臺(tái)就不必要建市衛(wèi)星上行站，而有線電視網(wǎng)也不必要進(jìn)行雙向改造，這就大大降低了資金的投入，也大大地縮短了建網(wǎng)的時(shí)間，廣大用戶即可以提前享受上網(wǎng)快、費(fèi)用低的實(shí)惠，真是一舉多得的好辦法。


　�。�3）衛(wèi)星與有線電視網(wǎng)相結(jié)合的系統(tǒng)框圖：如圖2所示。由于上Internet用戶使用最多的操作是瀏覽WWW站點(diǎn)，具有下行數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量的特點(diǎn)，這種衛(wèi)星信道和有線網(wǎng)絡(luò)都是單向傳送下行數(shù)據(jù)，而利用撥號(hào)四傳上行數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)正符合這一特點(diǎn)。








　　從圖2中可見，框圖由Internet的高速接入供應(yīng)商、本地ISP有線電視臺(tái)（CATV網(wǎng)絡(luò)）和用戶終端組成。圖中的國(guó)際出口就是一個(gè) Internet高速接人供應(yīng)商，在這里建立衛(wèi)星上行的主站，下行數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)發(fā)射無(wú)線送到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。在有線電視臺(tái)設(shè)立衛(wèi)星接收站，把收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電纜數(shù)據(jù)調(diào)制器、上變頻器，變成有線電視網(wǎng)絡(luò)需要的射頻RF，用戶在家中使用帶有數(shù)據(jù)廣播接收卡的計(jì)算機(jī)，將電纜中的信號(hào)解調(diào)并接收。同時(shí)用戶的計(jì)算機(jī)配普通電話調(diào)制解調(diào)器，撥號(hào)到本地 ISP，把用戶的請(qǐng)求信息傳送到對(duì)萬(wàn)。本地ISP在此起到路由的作用，溝通用戶和遠(yuǎn)端的國(guó)際出口局。這樣從地面 Internet上行到衛(wèi)星與有線下行，構(gòu)成了一條完整的雙向數(shù)據(jù)通路。由于從衛(wèi)星到有線整個(gè)信道具有寬帶特點(diǎn)，且價(jià)格低廉，讓用戶享受到高速上網(wǎng)的服務(wù)。


　　衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展與全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是同步的，隨著全球信息化的到來(lái)，交互式多媒體業(yè)務(wù)量迅速增加，全球衛(wèi)星寬帶多媒體通信成為國(guó)際上許多有遠(yuǎn)見的公司注目的焦點(diǎn)，已提出了多種全球定帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，將使衛(wèi)星通信發(fā)牛一次質(zhì)的飛躍。


　　新一代衛(wèi)星寬帶多媒體通信系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是均以全球?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)，放系統(tǒng)構(gòu)成非常復(fù)雜，所需投資巨大，其運(yùn)行時(shí)間大都需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。到目前為止，已公布的有20－30個(gè)系統(tǒng)。下面僅選取具有代表性的系統(tǒng)，從技術(shù)特點(diǎn)。系統(tǒng)規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域不久面加以介紹。


4.1 SpaCe Way系統(tǒng)


　　（1）開發(fā)單位：美國(guó)休斯公司。


　�。�2）術(shù)特點(diǎn)與規(guī)模：該公司利用多顆工作在Ka頻段（30－20GHz）的地球同步軌道衛(wèi)星，建立一個(gè)全球?qū)拵Ф嗝襟w通信網(wǎng)，即Space Way系統(tǒng)，又稱太空之路系統(tǒng)。


　　太空之路系統(tǒng)把全球分為4個(gè)服務(wù)區(qū)，它們是北美、拉廣美洲、歐非中東和亞太，按階段逐步有計(jì)劃地開發(fā)，建立多顆衛(wèi)星；司相互溝通的鏈路，以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。該系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2005年實(shí)現(xiàn)。


　�。�3）太空之路系統(tǒng)的戰(zhàn)略與心用領(lǐng)域：其戰(zhàn)略考慮是擴(kuò)充現(xiàn)有地面寬帶通信領(lǐng)域，特別是面向發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，開展電話、Internet的接入、電話會(huì)議、遠(yuǎn)程教育、電子醫(yī)療以及其他交互式數(shù)據(jù)、圖像和視頻業(yè)務(wù)，但更側(cè)重于那些難以接人寬帶通路的大量小型商業(yè)機(jī)構(gòu)和希望獲得比地面接入網(wǎng)服務(wù)費(fèi)低得多的廣大在家辦公人員。


　　（4）市場(chǎng)須測(cè)：僅亞太市場(chǎng)，每年可收入約30－40億美元。


4.2 Teledesic系統(tǒng)


　�。�1）開發(fā)單位：微軟公司和麥考蜂窩通信公司提出的Teledesic系統(tǒng)，即泰里戴斯克系統(tǒng)。


　�。�2）系統(tǒng)規(guī)模與目標(biāo)：該系統(tǒng)規(guī)模宏大，擬投資90－100億美元，其宏偉目標(biāo)是構(gòu)筑空中電信基礎(chǔ)設(shè)施，為全球提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)。


　　該系統(tǒng)實(shí)施后，可以與目前光纖網(wǎng)的應(yīng)用相比美，在服務(wù)費(fèi)方面可以與地面寬帶網(wǎng)絡(luò)直接競(jìng)爭(zhēng)，該系統(tǒng)還對(duì)與地面光纖網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)互通。


　�。�3）技術(shù)特點(diǎn)：該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上有許多不同于該類其他系統(tǒng)的獨(dú)到之處，如設(shè)計(jì)者把幾百顆衛(wèi)星組成了衛(wèi)星群，被設(shè)計(jì)成地球外圍的“不動(dòng)的空中光纖網(wǎng)”，因?yàn)楸M管空中每顆衛(wèi)星對(duì)地球是運(yùn)動(dòng)的，但衛(wèi)星之間是相對(duì)靜止的。這個(gè)“不動(dòng)的空中光纖網(wǎng)”由300顆空間衛(wèi)星群組成，其中有288顆低軌道衛(wèi)星，軌道高度1375km，衛(wèi)星運(yùn)行在12個(gè)軌道平面上，每個(gè)軌道上直排24顆主用衛(wèi)星，軌道上除主用衛(wèi)星外，另外有12顆備用星。全球任何地方均能可靠地收發(fā)信號(hào)，其誤碼率可優(yōu)于10（的負(fù)十次方）、其單路延遲小于20ms、雙向單路延遲小于100ms，均已滿足多媒體業(yè)務(wù)的傳輸。


4.3 Celestri系統(tǒng)


　�。�1）開發(fā)單位：Motorola公司。


　�。�2）技術(shù)特點(diǎn)：衛(wèi)星工作在20－30GHZ頻段，中繼頻率使用40－50GHz的V頻段，該系統(tǒng)下載速率可達(dá)。20Mbit／S，系統(tǒng)總?cè)萘繛?0Gbit／S，系統(tǒng)可容納多種類型終端，其業(yè)務(wù)項(xiàng)目包括交互電視、家庭售貨、軟件分配、電子訂購(gòu)以及債券交易等。其典型終端使用0.3－1.0m天線。


　�。�3）系統(tǒng)規(guī)模及構(gòu)成：Motorola公司投資129億美元開發(fā)Celestri系統(tǒng)，稱太空天國(guó)全球定帶通信網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)高。低軌道混合星座系統(tǒng)，由9顆靜止軌道衛(wèi)星和63顆低軌道衛(wèi)星群組成，靜止軌道衛(wèi)星覆蓋全球，4顆星處于北、中、南美上空，5顆星處于歐、非、亞、澳洲以及太平洋區(qū)域上年，該系統(tǒng)向全世界任何地方提供區(qū)域性廣播、多頻道電視廣播和高速數(shù)據(jù)傳輸。63顆低軌道衛(wèi)星用于提供交互式業(yè)務(wù)和多媒體應(yīng)用。63顆星分布在7個(gè)傾斜軌道平面上，每個(gè)軌道平面上有9顆衛(wèi)星運(yùn)行，低軌衛(wèi)星軌道距地球表面有1400km。


　　泰里戴斯克系統(tǒng)與太空天同個(gè)球?qū)拵�通信網(wǎng)絡(luò)是目前國(guó)際上開發(fā)的衛(wèi)星定帶通信網(wǎng)絡(luò)小投資規(guī)模最大的系統(tǒng)�；�于此兩系統(tǒng)投資者雙方的利益，開發(fā)泰里戴斯克的公司與Motorola宣布合作，兩系統(tǒng)進(jìn)行了合并，很明顯，這是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，將促進(jìn)全球第一個(gè)“空中Internet”的誕生。


4.4 SkyBridge系統(tǒng)


　�。�1）開發(fā)單位：美國(guó)華盛頓的天橋衛(wèi)星通信集團(tuán)提出開發(fā)SkyBridse系統(tǒng)，即大橋全球衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)。該計(jì)劃由法國(guó)阿爾卡特、日本東芝、美國(guó)勞拉空間通信等公司合作發(fā)起，其后日本三麥和夏普、加拿大SPar、法國(guó)航空航天等公司也積極加入。


　�。�2）系統(tǒng)規(guī)模與構(gòu)成：該系統(tǒng)投資為35億美元，空間衛(wèi)星數(shù)量為80顆低軌道衛(wèi)星，軌道高度為1457km，擬采用Ku（10－18GHz）頻段，每顆衛(wèi)星照射3000km半徑的范圍，在此范圍內(nèi)由45個(gè)點(diǎn)波束覆蓋，每個(gè)點(diǎn)波束的覆蓋面與系統(tǒng)地面關(guān)口站覆蓋區(qū)相對(duì)應(yīng)，可支持全球各地1500－2000萬(wàn)個(gè)多媒體用戶。


　�。�3）技術(shù)特點(diǎn)：該系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng)后，不但能傳送多媒體信息，其突出特點(diǎn)是解決一般手段難以解決的地區(qū)，例如島嶼之間的通信，它為全球網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商解決線路最后一段接入問(wèn)題，成為全球?qū)拵Ы尤氲男l(wèi)星解決方案之一。


　　該系統(tǒng)列“以控制不同數(shù)據(jù)速率下的有效匹配，其方法是采用ATM技術(shù)及按需分配方式，該系統(tǒng)用戶終端設(shè)計(jì)價(jià)格低廉、使用方便，只要室外安裝一副0.5m口徑的Ku天線，接上機(jī)項(xiàng)盒、PBX或LAN路由器，就可以接收速率高達(dá)60Mbit／S的數(shù)據(jù)。


　　從上述介紹的四種國(guó)際上有代表性的全球競(jìng)帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)可明顯地看出衛(wèi)星通信技術(shù)一次質(zhì)的飛躍，衛(wèi)星通信技術(shù)由以話百為主的窄帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，一躍為支持寬帶、高速、大容量、多媒體業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。這些寬帶系統(tǒng)的出現(xiàn)，首先解決了Internet向前發(fā)展的難題，其次，進(jìn)一步推動(dòng)發(fā)達(dá)國(guó)家、發(fā)展小國(guó)家信息化設(shè)施建設(shè)的技術(shù)發(fā)展，擴(kuò)大．衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的規(guī)模，開辟衛(wèi)星通信新市衡根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，到2005年，項(xiàng)計(jì)個(gè)球?qū)⒂?億用戶要求使用寬帶衛(wèi)星通信，其營(yíng)業(yè)額將達(dá)1000億美元。


　　寬帶衛(wèi)星多媒體通信系統(tǒng)多數(shù)采用Ka波段，甚至也高頻段，這已成為衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。Ka波段增大傳輸頻譜，支持小型地面終端的寬帶數(shù)據(jù)傳輸，是基于標(biāo)準(zhǔn)的開放技術(shù)，且成本低廉。由于已經(jīng)解決了 Ka波段傳輸雨表的問(wèn)題，故國(guó)際卜大多數(shù)開發(fā)的寬帶衛(wèi)平通信系統(tǒng)，都運(yùn)行在這個(gè)波段上，心用范圍已從發(fā)達(dá)國(guó)家向其他國(guó)家和地區(qū)發(fā)展。


　　Ka波段系統(tǒng)的改進(jìn)型增加了返回信道，即用戶到衛(wèi)星的傳輸采用Ka波段，而衛(wèi)星到用戶的傳輸則采用KU波段，以保證對(duì)商業(yè)、政府和企業(yè)用戶提供高可靠的雙向通信。這種雙向衛(wèi)星系統(tǒng)比ISDN、VSAT、寬帶無(wú)線接入、XDSL等寬帶接入系統(tǒng)更優(yōu)越。更優(yōu)越的是Ka波段的衛(wèi)星帶寬可以按需利用，真正適合多媒體數(shù)據(jù)的高速收集、處理和分發(fā)。


　　用戶對(duì)更高容量和更高數(shù)據(jù)速率的益求，將促使衛(wèi)星系統(tǒng)采用電高的傳輸頻段。如V（50－70GHZ）、Q（36－46GHZ）、甚至是W（75－110GHZ）頻段，如太空靈貓系統(tǒng)是屬于V頻段綜合星座。馬丁公司（Lock－h(huán)eed Martifl）則提出Q／V頻段的衛(wèi)星系統(tǒng)，寬帶廣播和DTH國(guó)際衛(wèi)星系統(tǒng)，已申請(qǐng)W頻段。目前美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)計(jì)劃在17個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域使用Q和 V波段傳輸頻率。衛(wèi)星通信技術(shù)之所以向高頻段延伸，一方面是因?yàn)閷拵�通信性質(zhì)所決定，另一斤面也是因?yàn)榈皖l段已擁擠不堪，人們把此舉比作美國(guó)居民當(dāng)年開發(fā)西部土地一樣的重要。


　　寬帶衛(wèi)星多媒體通信系統(tǒng)的曙光正從地平線上升起，國(guó)際上開發(fā)的20－30種新系統(tǒng)，在21世紀(jì)初將相繼開通運(yùn)行，一個(gè)衛(wèi)星寬帶多媒體通信系統(tǒng)的發(fā)展高潮即將到來(lái)，衛(wèi)導(dǎo)寬帶Internet為Internet的發(fā)展開出了新路，衛(wèi)星可以直接對(duì)用戶提供高帶寬，而無(wú)需中間節(jié)點(diǎn)，這一特點(diǎn)很重要，可以使Internet中的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)直接連接到內(nèi)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。


　　寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，首先要先制定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求和促進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用；其次是設(shè)法使衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的費(fèi)用和服務(wù)費(fèi)降到最低，并能不斷推出新業(yè)務(wù)，以增強(qiáng)與地面網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)能力，也就是說(shuō)采用效益高、低成本的寬帶衛(wèi)星傳輸技術(shù)。進(jìn)一步考慮，可以用寬帶衛(wèi)星技術(shù)來(lái)取代造價(jià)昂貴的光纖技術(shù)，這已經(jīng)成為ISP研究和解決的重大課題。


摘自《中國(guó)數(shù)據(jù)通信》2001.7