宽带卫星通信介绍.doc

宽带卫星通信一、基本概念宽带卫星通信是指利用通信卫星作为中继站在地面站之间转发高速率通信业务，是宽带业务需求与现代卫星通信技术相结合的产物，也是当前卫星通信的主要发展方向之一。宽带卫星通信系统是与互联网技术相联系的，运行TCP/IP 协议族的卫星通信系统。它是数字多媒体、卫星广播、互联网的有机结合，为一系列新的应用提供了统一的服务平台，是卫星通信宽带化的一个方向。宽带卫星通信网络结构是地面宽带IP 技术在通信领域内的演变和应用，是适应卫星分组业务和降低系统复杂性的一种尝试，目的在于廉价地提供用户满意的大流量分组数据业务，而无须ATM的干预。它以卫星系统为基础，以IP 为网络服务平台，以Internet 应用为服务对象。宽带是通信的发展方向，卫星通信在卫星产业中占主导地位，因此，宽带卫星通信对卫星应用产业来讲可为举足轻重。Internet 的结构决定其不对称性。而卫星通信网具有广播特性，上、下行链路也不对称，且具有空间跨越大、覆盖面积大、远程连接、直接一次投送到户、实时传输等优点，而这正是目前Internet 网所需求的。卫星通信是Internet 网的重要补充，两者的结合是一种技术上的必然结果。二、宽带卫星通信系统的分类根据不同的分类标准，可以把宽带卫星通信系统进行如下分类：1. 根据用途可分为中继型和面向用户型两类。中继型卫星可作为中继链路为分布在不同地区的宽带网络提供互连的能力，即所谓的“宽带岛互连”;面向用户型卫星通过用户网络接口(UNI)直接为大量的终端用户(尤其是对移动用户)提供B- ISDN 网的接入链路，即是面向用户的“空中交换机”。2. 根据轨道情况可分为静止（高）轨道（GEO，高度约为36000km 的赤道轨道）、中高度轨道（MEO,高度为10000- 20000km 范围内）和低高度轨道（LEO，卫星高度在1500km 以下）。采用静止轨道需用卫星数量少、星座结构简单；而低轨道卫星信道传输延时小、适合实时业务。3. 根据卫星有效载荷的情况可分为“透明”宽带卫星通信系统和具有星上处理能力宽带卫星通信系统。“透明”卫星不涉及到对信息本身进行处理，即所有的协议处理集中在地面终端、关口站和网络控制中心，缺乏网络灵活性。新一代的卫星采用信道化处理、星上再生和信道的编译码信息存储交换等多种处理能力，以大大提高信息传输质量和系统灵活性，本质是通过增加卫星的复杂度来降低地面设备的要求。三、宽带卫星通信系统的特点1.覆盖范围广宽带卫星通信系统，不仅面向需要稳定宽带接入的个人、集团等高端用户，还面向地面网络建设难度大的边远山区以及地面网络难以覆盖的城市盲点。通信卫星这个太空“信使”覆盖的范围内，无论是空中、地面、海上，而且在地面上不论是城市、农村、沙漠、戈壁、深山，都能构成高效率的通信网。宽带卫星通信系统是以卫星系统为基础，必定具有卫星系统的优点。宽带卫星通信系统，主要用于多信道广播Internet 和Internet 的远程传送以及作为地面多媒体通信系统的接入手段，成为实现全球无缝个人通信Internet 空中高速通道必不可少的手段。中国三分之二的国土面积不适合直铺设地面光缆，并且有大量的高原，沙漠，山地等地形复杂的地区，这些地区的信息基础设施并不完备，并且建设信息基础设施相对困难。对生活在农村、人烟稀少地区和经济落后的地区，仅靠地面网络是无法经济有效地提供宽带服务，那里的人民要享受宽带多媒体信息服务，空中宽带可能是唯一途径。而在地面网比较发达或即将发达的地区，虽然卫星通信有可能不是主要传输手段，但依然可能成为地面网很好的补充。2. 传输速度快，传输容量大卫星上网除了服务区域广泛外，其最大的特色就是速度。从速度上比较，卫星上网的速度比起传统的调制解调器，快上了数十到一百多倍，最高可达3Mbps 的传输速率，是14.4kModem的28 倍。宽带卫星比传统卫星容量提高数倍，使卫星通信首次取得规模化经济效应，从而降低了使用成本。测算显示，宽带卫星接入与ADSL 等宽带接入的使用成本几乎没有差异。3. 提高宽带资源利用率互联网应用的一个很大的特点就是信息传输的不对称性。用户浏览互联网时一个简短的请求，可能引致请求信息几千倍的下载文件回传。通过调制解调器下载，常常要花很长时间。宽带IP 卫星网采用DirecPC 技术，可以让上传的带宽窄一点，下传的带宽增加一些，使ISP根据其业务需求，灵活租用所需转发器的容量，从而增加带宽的利用率。卫星Internet 在传输信息时绕过了陆地电路，可以避开拥挤的公众电信网络，也可以不通过繁忙的海底电缆，而通过空中卫星链路到Internet下载文件，从而为Internet 的发展开辟了空中通道，进而节约其他传输线路的带宽，提高其他传输线路带宽资源利用率。4. 使用TCP/IP 通信协议，可以支持各种基于该协议的网络应用TCP/IP 协议是目前计算机网络普遍采用的一种传输协议。如果不支持TCP/IP 协议，也就无法支持基于该协议的网络应用，如HTTP、www访问、E- mail、FTP、SMTP 等。这样就保证了各种宽带业务的顺利进行和有效展开。5. 经济效益好由于宽带IP 卫星网基本实现人们所期望的“能在任何地点和任何时间使用交互的非对称多媒体业务”，因此有广阔的使用市场，可以带来巨大的经济效益。对农村、人烟稀少地区和经济落后的地区，仅靠地面网络是无法经济有效地提供宽带服务的，为人数较少的地区专门铺设信息基础设施也不是最经济的方法，使用宽带IP 卫星网可以节约成本开支，从而带来经济效益。卫星的建设相对于光缆要快和经济得多。采用卫星链路接入Internet 较光纤专线经济得多；对于点到多点的ISP的不对称业务，卫星是最经济、高效的解决方案，并且能很快地扩充业务；对于点到点的业务，卫星也比光纤经济有效。以多媒体业务和因特网业务为主的宽带卫星系统已成为当前通信发展热点和人们更多关注的焦点之一。其中提供家庭和商业用户使用的多媒体业务包括高速因特网接入、电子商务、家庭购物、居家办公、远程医疗、远程教学、电视会议以及其他基于通信服务的话音、数据和图像等。参考文献1刘剑，黄国策，宋爱民.宽带卫星通信概述.数据通信,2003