前言

　　衛(wèi)星通信中的寵兒：VSAT通信
　　
　　衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信領(lǐng)域中的一種無法取代的重要傳輸方式。在眾多的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，小型衛(wèi)星地球站－－VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)由于具有 體積小、容量大、成本低、質(zhì)量高、覆蓋面廣、成本與通信距離無關(guān)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、可靠性高、全網(wǎng)時(shí)延一致、擴(kuò)容簡便、無需地面公共交 換網(wǎng)的支持等特點(diǎn)，其發(fā)展速度尤其令人矚目。
　　
　　VSAT是Very Small Aperture Terminal的縮寫，意為“甚小口徑終端”，是指天線口徑較�。ㄒ话阈∮�2米），可直接延伸到用戶住地的衛(wèi) 星通信終端設(shè)備。大量的VSAT小站與一個(gè)中心站協(xié)同工作，構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，能夠支持范圍廣泛的單向或者雙向數(shù)據(jù)、語音、圖像及其 他綜合信息業(yè)務(wù)。
　　
　　同時(shí)VSAT衛(wèi)星通信因其獨(dú)特的通信特點(diǎn)而具有廣播式通信的鮮明優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢。同一信息可以通過一次廣播，全網(wǎng)接收。
　　
　　小型衛(wèi)星地球站－－VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)由于符合我國幅員遼闊，地形復(fù)雜的國情，發(fā)展速度尤其令人矚目。近年來對(duì)VSAT業(yè)務(wù)實(shí)行了 開放政策，任何部門和單位只要通過郵電部電政司的審批，便可建立專用的、面向特定用戶群的VSAT通信網(wǎng)絡(luò)。這一政策無疑更進(jìn)一步地促進(jìn) 了我國VSAT衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的發(fā)展。在短短的十幾年時(shí)間里，我國投入運(yùn)營的VSAT網(wǎng)絡(luò)達(dá)80個(gè)之多，管理運(yùn)營著幾萬個(gè)VSAT小站。
　　
　　近年來，隨著民族信息產(chǎn)業(yè)的興起，衛(wèi)星信息廣播作為衛(wèi)星通信領(lǐng)域的一種新型業(yè)務(wù)得到了飛速發(fā)展，并成為VSAT通信系統(tǒng)中增長快的 業(yè)務(wù)。在我國現(xiàn)有的VAST網(wǎng)絡(luò)中，信息廣播型網(wǎng)絡(luò)占一半，約40個(gè)網(wǎng)絡(luò)。約有三十多個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制中心，管理營運(yùn)著近萬個(gè)信息廣播小站。 這些信息廣播系統(tǒng)目前已基本滿負(fù)荷運(yùn)行，但仍然無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)信息業(yè)務(wù)日益增長的需求。
　　
　　衛(wèi)星廣播的新標(biāo)準(zhǔn)DVB-S
　　目前，DVB業(yè)務(wù)在世界上許多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。DVB業(yè)務(wù)所使用的標(biāo)準(zhǔn)DVB-S（Digital Video Broadcasting Satellite，衛(wèi)星數(shù)字電視廣播） ，與以往的模擬電視業(yè)務(wù)相比，數(shù)字電視不僅在節(jié)省頻譜資源、提高節(jié)目質(zhì)量方面帶來了一場革命，而且，在傳送業(yè)務(wù)信息方面，也開辟了一 個(gè)新的時(shí)代。DVB-S標(biāo)準(zhǔn)具有如下幾點(diǎn)主要特點(diǎn)：
　　
　　既可用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視又可用HDTV。因?yàn)闊o論標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視還是HDTV經(jīng)壓縮編碼和復(fù)用后，都變成了二元比特流，只是比特率有所不同， 對(duì)傳輸系統(tǒng)是沒有區(qū)別的。
　　
　　適用于不同帶寬的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。
　　
　　凡符合MPEG-2編碼和復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視業(yè)務(wù)都可進(jìn)入DVB-S傳輸系統(tǒng)，因?yàn)閭鬏斚到y(tǒng)的信道幀格式是與MPEG-2的TS包格式相匹配的。　　允許用戶傳送不同電視業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目，其中可包括多路不同的聲音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所有業(yè)務(wù)碼流通過時(shí)分復(fù)用終都在一路數(shù)字載波上傳 輸。
　　
　　DVB-S標(biāo)準(zhǔn)中主要規(guī)范的是發(fā)送端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理方式，對(duì)接收端則是開放的，各廠商可以開發(fā)各自的DVB-S接收設(shè)備，只要該設(shè)備 能夠正確接收和處理發(fā)射信號(hào)，并滿足DVB-S中所規(guī)定的性能指標(biāo)。
　　
　　遍布世界各地的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的要基：IP傳輸協(xié)議
　　現(xiàn)在包圍在我們周圍的Inte.net互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)世界，正在以高速發(fā)展速度在前進(jìn)，它使我們享受到了更多的交流機(jī)會(huì)和全新的生活方式，對(duì)我 們的生活發(fā)揮著越來越重要的作用。而遍布世界的不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信互連的根本是：IP協(xié)議。1998年全世界的Internet用戶已經(jīng)達(dá)到1.4億戶， 2003年將超過5億戶。我國1998年僅200萬戶，發(fā)展速度很快，1999年底已達(dá)890萬戶，比1998年增長3倍。而在IP互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的同時(shí)也帶來 了更多的新的商機(jī)和市場。
　　
　　同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的IP協(xié)議采用多目IP和廣播IP來支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播傳輸。但存在數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送，浪費(fèi)地面線路的寶貴帶寬資源。
　　
　　個(gè)人用戶接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)存在的問題
　　目前家庭電腦上網(wǎng)基本上只有電話線連接MODEM一種方式，雖然MODEM的速率不斷提高以達(dá)到33.6Kbps，56Kbps的產(chǎn)品也相繼推出，但其物 理極限是64Kbps，潛力有限。這樣的速度無法勝任越來越多的網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用需求。隨著交互式多媒體應(yīng)用逐漸成為現(xiàn)實(shí)，要求網(wǎng)絡(luò)的吞吐量 也越來越大。
　　
　　1998年美國的電子郵件已經(jīng)超過了傳統(tǒng)的紙質(zhì)普通郵件�；�于IP的信息量每年增長10倍，而話音量增長10％，預(yù)計(jì)IP信息量今年會(huì)超過話 音信息量。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中大量的，和無序的信息，也使個(gè)人用戶無所適從，往往是花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力卻不能得到自己所需要的信息 。
　　
　　基于IP的PCVSAT系統(tǒng)－－－新的解決方案
　　現(xiàn)在，使用PCVSAT衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)，通過VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)（或者有線電視網(wǎng)絡(luò)）和一條電話線，以比普通MODEM快一百倍瀏覽因特網(wǎng)，通過網(wǎng)絡(luò) 學(xué)習(xí)、娛樂、購物，享受到先進(jìn)的數(shù)據(jù)服務(wù)如視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)上音樂、網(wǎng)上電視、網(wǎng)上MTV的樂趣；已經(jīng)由深圳經(jīng)天公司在自行研制的 PCVSAT衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的平臺(tái)上完全實(shí)現(xiàn)。
　　
　　構(gòu)建在PCVSAT數(shù)據(jù)廣播平臺(tái)上的高速衛(wèi)星Internet接入技術(shù)是一種通過現(xiàn)有普通電話線和衛(wèi)星公司提供的衛(wèi)星鏈路為家庭、辦公室提供寬 帶數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的技術(shù)。衛(wèi)星Internet接入是非對(duì)稱數(shù)字信號(hào)傳送，它能夠在現(xiàn)有普通電話線和衛(wèi)星鏈路組成的網(wǎng)絡(luò)上提供高達(dá)幾兆甚至幾十 兆的高速衛(wèi)星下行速率；而上行的少量數(shù)據(jù)由低速的調(diào)制解調(diào)器足以承擔(dān)傳輸業(yè)務(wù)。而一顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋整個(gè)亞洲地區(qū)，可以使?fàn)I運(yùn) 商的商業(yè)營運(yùn)范圍擴(kuò)大到整個(gè)亞洲地區(qū)。
　　
　　高速衛(wèi)星Internet接入技術(shù)正在以其高速寬帶數(shù)據(jù)傳輸率，潛在客戶覆蓋面廣和系統(tǒng)擴(kuò)容無需增加主站系統(tǒng)投資等諸多不可比擬的優(yōu)勢， 給Internet網(wǎng)絡(luò)帶來了全新的Internet接入服務(wù)的新概念和新技術(shù)，同時(shí)也蘊(yùn)含了無限的商機(jī)。
　　
　　基于IP的PCVSAT數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的構(gòu)造和功能
　　在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)廣播型VSAT系統(tǒng)中，用戶終端由一臺(tái)衛(wèi)星數(shù)字接收機(jī)，高速數(shù)據(jù)接口卡，解復(fù)用設(shè)備和一臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成。衛(wèi)星數(shù)字接收機(jī)是 一臺(tái)獨(dú)立機(jī)箱的設(shè)備，它解調(diào)出來的數(shù)據(jù)流要經(jīng)過高速數(shù)據(jù)接口卡和解復(fù)用器的處理后才能被計(jì)算機(jī)接收處理。國內(nèi)現(xiàn)有營運(yùn)的VSAT衛(wèi)星數(shù)據(jù) 廣播系統(tǒng)都采用這樣的構(gòu)架。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)備復(fù)雜、成本高，而且通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間存在傳輸瓶頸，從而限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用開發(fā)和 市場開發(fā)。
　　
　　衛(wèi)星通信領(lǐng)域一系列先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展使得一種新的VSAT系統(tǒng)構(gòu)架的實(shí)現(xiàn)成為可能。這些技術(shù)包括以VLSI/ASIC為基礎(chǔ)的高性能通信控制器和 處理器；C波段，Ku波段和L波段射頻技術(shù)和器件的新發(fā)展；有效的多址和復(fù)接技術(shù)；通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化；小型化天線技術(shù)和高功率衛(wèi)星技術(shù)， 以PC機(jī)為核心的智能通信終端技術(shù)等。這一系列技術(shù)的綜合應(yīng)用，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員將VSAT衛(wèi)星數(shù)字接收機(jī)、高速數(shù)據(jù)接口卡和解復(fù)用器一體 化集成并與PC機(jī)融為一體的構(gòu)想具備了可行性。PCVSAT是這種構(gòu)想的產(chǎn)物。在PCVSAT的體系結(jié)構(gòu)中，工程師們將衛(wèi)星數(shù)字接收機(jī)、高速數(shù)據(jù) 接口卡和解復(fù)用器高度集成為一塊PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)總線接口卡，從而實(shí)現(xiàn)了VSAT終端與PC機(jī)的無縫連接。
　　
　　PCVSAT數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)將視頻、音頻數(shù)據(jù)承載在IP協(xié)議上網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，將IP數(shù)據(jù)加載在DVB傳輸流上進(jìn)行衛(wèi)星廣播。系統(tǒng)完整融合了數(shù)字 電視（DVB）傳輸流標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)星（VSAT）廣播優(yōu)勢、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，推送（PUSH）新技術(shù)。
　　
　　利用衛(wèi)星廣播的推送（PUSH）新技術(shù)，可以將文件推送到邊遠(yuǎn)的小站，實(shí)現(xiàn)文件的快速發(fā)布。通過文件媒體服務(wù)器，將文件轉(zhuǎn)變?yōu)镮P包， 經(jīng)過流控網(wǎng)關(guān)，把IP轉(zhuǎn)變?yōu)镈VB-S流，廣播出去；用戶通過PCVSAT接收卡，把DVB-S流恢復(fù)成IP包，由接收軟件恢復(fù)為文件。
　　
　　1995年，深圳經(jīng)天科技公司注冊了PCVSAT數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的商標(biāo)，同時(shí)開始了PCVSAT數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)的研發(fā)。
　　
　　1996年11月，第一批PCVSAT衛(wèi)星數(shù)據(jù)卡走下生廣線，標(biāo)志著我國自行研制的第一個(gè)具有國際九十年代水平的衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的誕生。
　　
　　PCVSAT是專門針對(duì)高速廣播型業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的衛(wèi)星系統(tǒng)，由于采用插卡式結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的復(fù)雜通信構(gòu)架，大幅度地降低了成本，提高了系統(tǒng) 的可用性和可靠性，為VSAT數(shù)據(jù)終端終走向社會(huì)大眾奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，PCVSAT在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮了未來數(shù)字化的信息社會(huì)對(duì)多媒體通 信的需求，系統(tǒng)兼容多媒體傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是一種開放式的多媒體廣播平臺(tái)，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　
　　一、衛(wèi)星中心站介紹：
　　.DVB復(fù)用器：將多路IP數(shù)據(jù)源分配PID號(hào)，同時(shí)打包成DVB傳輸流。
　　
　　接口：輸入LAN，輸出ASI（BNC）
　　
　　這是DVB廣播系統(tǒng)的核心部分，即所謂的MPE部分，采用協(xié)議封裝的技術(shù)，它除了可以接入MPEG-11的傳輸流外，還可以接入私有數(shù)據(jù)，至于 私有數(shù)據(jù)是怎樣接入的，這與接口模塊的選擇有關(guān)，能提供包括同步數(shù)據(jù)流、異步數(shù)據(jù)流、IP數(shù)據(jù)報(bào)等，一般使用多目IP的比較多，在主站端 接入多目IP，在DVB接收卡端，送出多目IP，主站和小站的編程接口是Windows Sockets，非常明白、方便。
　　
　　如果對(duì)DVB系統(tǒng)有條件接收控制的要求，則需要增加CAS，這可以選擇一些專業(yè)的CAS公司提供的CA，如：NDS、Viaclearcase/" target="_blank" >ccess、DigiCipher、 Cryptwork、Irdeto Access、MediaGuard、PowerTV等，增加這些CA后，要求小站的接收卡也支持同樣的CAS，一般的DVB接收卡可以通過下載 新的Firmware到卡上的EEPROM中來支持新的CAS。
　　
　　2、IP網(wǎng)關(guān)：將待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)源進(jìn)行IP CA的加擾，和統(tǒng)計(jì)復(fù)用
　　接口：輸入LAN，輸出LAN
　　
　　IP流控網(wǎng)關(guān)將多個(gè)待發(fā)送數(shù)據(jù)媒體流Media Stream（文件數(shù)據(jù)、IP數(shù)據(jù)包、視頻節(jié)目）等，按照管道Pipe的優(yōu)先級(jí)高低，將管道中的媒體 流數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用后，寫入虛擬數(shù)據(jù)接口，再打包成DVB幀的數(shù)據(jù)包，經(jīng)由同步數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)叫l(wèi)星調(diào)制器，然后由衛(wèi)星調(diào)制器、室外發(fā)射天 線發(fā)送到地球同步衛(wèi)星進(jìn)行單向廣播發(fā)送。