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、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)靈活、可靠性高、全網(wǎng)時延一致、擴容簡便、無需地面公共交 換網(wǎng)的支持等特點，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”，是指天線口徑較小（一般小于2米），可直接延伸到用戶住地的衛(wèi) 星通信終端設備。大量的VSAT小站與一個中心站協(xié)同工作，構(gòu)成一個衛(wèi)星通信網(wǎng)絡，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。
同時VSAT衛(wèi)星通信因其獨特的通信特點而具有廣播式通信的鮮明優(yōu)點和優(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，地形復雜的國情，發(fā)展速度尤其令人矚目。近年來對VSAT業(yè)務實行了 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。這一政策無疑更進一步地促進 了我國VSAT衛(wèi)星通信業(yè)務的發(fā)展。在短短的十幾年時間里，我國投入運營的VSAT網(wǎng)絡達80個之多，管理運營著幾萬個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)星通信領域的一種新型業(yè)務得到了飛速發(fā)展，并成為VSAT通信系統(tǒng)中增長快的 業(yè)務。在我國現(xiàn)有的VAST網(wǎng)絡中，信息廣播型網(wǎng)絡占一半，約40個網(wǎng)絡。約有三十多個網(wǎng)絡控制中心，管理營運著近萬個信息廣播小站。 這些信息廣播系統(tǒng)目前已基本滿負荷運行，但仍然無法滿足經(jīng)濟發(fā)展對信息業(yè)務日益增長的需求。
衛(wèi)星廣播的新標準DVB-S
目前，DVB業(yè)務在世界上許多已經(jīng)實現(xiàn)。DVB業(yè)務所使用的標準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)務信息方面，也開辟了一 個新的時代。DVB-S標準具有如下幾點主要特點：
既可用于標準數(shù)字電視又可用HDTV。因為無論標準數(shù)字電視還是HDTV經(jīng)壓縮編碼和復用后，都變成了二元比特流，只是比特率有所不同， 對傳輸系統(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編碼和復用標準的數(shù)字電視業(yè)務都可進入DVB-S傳輸系統(tǒng)，因為傳輸系統(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，所有業(yè)務碼流通過時分復用終都在一路數(shù)字載波上傳 輸。
DVB-S標準中主要規(guī)范的是發(fā)送端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和信號處理方式，對接收端則是開放的，各廠商可以開發(fā)各自的DVB-S接收設備，只要該設備 能夠正確接收和處理發(fā)射信號，并滿足DVB-S中所規(guī)定的性能指標。
遍布世界各地的互聯(lián)網(wǎng)絡的要基：IP傳輸協(xié)議
現(xiàn)在包圍在我們周圍的Inte.net互聯(lián)網(wǎng)絡世界，正在以高速發(fā)展速度在前進，它使我們享受到了更多的交流機會和全新的生活方式，對我 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)絡進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)展的同時也帶來 了更多的新的商機和市場。
同時，互聯(lián)網(wǎng)的IP協(xié)議采用多目IP和廣播IP來支持數(shù)據(jù)廣播傳輸。但存在數(shù)據(jù)重復發(fā)送，浪費地面線路的寶貴帶寬資源。
個人用戶接入互聯(lián)網(wǎng)時存在的問題
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)絡多媒體應用需求。隨著交互式多媒體應用逐漸成為現(xiàn)實，要求網(wǎng)絡的吞吐量 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�；贗P的信息量每年增長10倍，而話音量增長10％，預計IP信息量今年會超過話 音信息量。同時，互聯(lián)網(wǎng)絡中大量的，和無序的信息，也使個人用戶無所適從，往往是花費了大量的時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)星平臺技術(shù)，通過VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡（或者有線電視網(wǎng)絡）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 學習、娛樂、購物，享受到先進的數(shù)據(jù)服務如視頻會議、視頻點播、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)的平臺上完全實現(xiàn)。
構(gòu)建在PCVSAT數(shù)據(jù)廣播平臺上的高速衛(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)傳輸服務的技術(shù)。衛(wèi)星Internet接入是非對稱數(shù)字信號傳送，它能夠在現(xiàn)有普通電話線和衛(wèi)星鏈路組成的網(wǎng)絡上提供高達幾兆甚至幾十 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)器足以承擔傳輸業(yè)務。而一顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋整個亞洲地區(qū)，可以使營運 商的商業(yè)營運范圍擴大到整個亞洲地區(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)絡帶來了全新的Internet接入服務的新概念和新技術(shù)，同時也蘊含了無限的商機。
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，用戶終端由一臺衛(wèi)星數(shù)字接收機，高速數(shù)據(jù)接口卡，解復用設備和一臺計算機構(gòu)成。衛(wèi)星數(shù)字接收機是 一臺獨立機箱的設備，它解調(diào)出來的數(shù)據(jù)流要經(jīng)過高速數(shù)據(jù)接口卡和解復用器的處理后才能被計算機接收處理。國內(nèi)現(xiàn)有營運的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)設備復雜、成本高，而且通信設備和計算機之間存在傳輸瓶頸，從而限制了其進一步的應用開發(fā)和 市場開發(fā)。
衛(wèi)星通信領域一系列先進技術(shù)的發(fā)展使得一種新的VSAT系統(tǒng)構(gòu)架的實現(xiàn)成為可能。這些技術(shù)包括以VLSI/ASIC為基礎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；有效的多址和復接技術(shù)；通信協(xié)議的標準化；小型化天線技術(shù)和高功率衛(wèi)星技術(shù)， 以PC機為核心的智能通信終端技術(shù)等。這一系列技術(shù)的綜合應用，使得系統(tǒng)設計人員將VSAT衛(wèi)星數(shù)字接收機、高速數(shù)據(jù)接口卡和解復用器一體 化集成并與PC機融為一體的構(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、高速數(shù)據(jù) 接口卡和解復用器高度集成為一塊PC機的標準總線接口卡，從而實現(xiàn)了VSAT終端與PC機的無縫連接。
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)絡中進行傳輸，將IP數(shù)據(jù)加載在DVB傳輸流上進行衛(wèi)星廣播。系統(tǒng)完整融合了數(shù)字 電視（DVB）傳輸流標準、衛(wèi)星（VSAT）廣播優(yōu)勢、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）IP網(wǎng)絡協(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的小站，實現(xiàn)文件的快速發(fā)布。通過文件媒體服務器，將文件轉(zhuǎn)變?yōu)镮P包， 經(jīng)過流控網(wǎng)關，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流恢復成IP包，由接收軟件恢復為文件。
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，同時開始了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，標志著我國自行研制的第一個具有國際九十年代水平的衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的誕生。
PCVSAT是專門針對高速廣播型業(yè)務設計的衛(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)終端終走向社會大眾奠定了基礎。同時，PCVSAT在系統(tǒng)設計中充分考慮了未來數(shù)字化的信息社會對多媒體通 信的需求，系統(tǒng)兼容多媒體傳輸標準，是一種開放式的多媒體廣播平臺，具有廣泛的應用領域。
一、衛(wèi)星中心站介紹：
.DVB復用器：將多路IP數(shù)據(jù)源分配PID號，同時打包成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，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：將待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)源進行IP CA的加擾，和統(tǒng)計復用
接口：輸入LAN，輸出LAN
IP流控網(wǎng)關將多個待發(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)先級高低，將管道中的媒體 流數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計復用后，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)星進行單向廣播發(fā)送。
