『壹』 寬頻IP衛星通信技術介紹
一、衛星IP網路概述
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即傳輸控制/網際協議,又稱網路通信協議,是互聯網的基礎和核心協議。從本質上說,IP是帶網路路徑指針可指導網路上數據包從發端到達收端的包協議,TCP是負責確保數據在設備間進行端到端的可靠傳輸的協議。
利用TCP/IP進行數據傳輸已成為網路應用主流。基於Internet的應用在全球業務急劇膨脹導致對各種傳輸手段提供帶寬的要求也不斷增加,由於衛星通信的覆蓋范圍廣,且具有良好的面狀覆蓋和廣播功能,通信不受各種地域條件的限制,使得發展基於衛星信道的廣域IP通信網路也越來越受到重視,並在目前及未來仍會發揮重要的作用。衛星通信也將成為無線Internet的重要組成部分和應用手段。因此利用衛星進行TCP/IP數據傳輸,構築衛星IP網路已經進入到現實應用當中。
二、寬頻IP衛星通信系統介紹
進一步提高衛星IP網路傳輸能力的要求,促使了寬頻衛星IP網路技術的發展和應用。這里需要面對和解決的核心問題就是TCP傳輸效率,由於衛星鏈路固有的傳輸時延是不可避免的,因此在IPOver衛星應用時TCP的實時確認會極大降低衛星帶寬的使用效率,解決的辦法是在不斷提高衛星信道質量、降低信道差錯率的同時,利用協議響應的改進技術提供衛星鏈路的TCP增強協議(或叫TCP加速協議)來使數據流可充分利用衛星信道提供的寬頻服務。
對寬頻標准目前並沒有統一的定義,現有的衛星鏈路技術已可提供高達150Mbps的單一衛星鏈路通信服務,雖然同地面網相比不算什麼,但在空間傳輸上能提供2Mbps的穩定通信鏈路相對傳統衛星通信而言就已經是寬頻通信了。
在衛星通信中,寬頻IP衛星通信是一個衛星高速通信全新概念,其主要目標就是為多媒體和高數據速率的Internet應用提供一種無所不在的通信方式。
由於衛星處在距地36000km的上空,其寬頻IP通信具有如下的特點:
1)信息延時大。信息一次上星到對方應答需530ms左右。
2)衛星轉發器資源租費比較高。由於衛星的空間資源有限,發射及運營成本較高,所以衛星帶寬的使用需採用合理的衛星網路設計來實現。
3)衛星網路拓撲較為簡單,但內部應用及路由日趨復雜。先期衛星的網路結構比較簡單,分為常見形狀網路和網狀網路,隨著用戶業務需求的變化,其帶寬調用方式及靜動態路由變換的使用日趨復雜,功能日趨強大。
4)廣播特性。可實現一個衛星站點對所有衛星站點的IP廣播功能,延伸使用在數字多媒體廣播、數字電視及股票金融信息的發布中。
三、VSAT技術組建寬頻IP衛星通信網的組成結構及典型應用
利用VSAT的網路結構和技術來組建寬頻IP衛星網是目前應用市場上最普遍的做法,不僅可以有針對性地構築用戶專有業務通信網,還可獲得很好的投資性價比。
由於VSAT組網的靈活性很高,因此可以為各種用戶的不同應用目的提供量身訂制的專網設計。從通信體制(多址技術)選擇、網路拓撲結構到空間帶寬規劃都有充分的選擇餘地來實現應用效率的最大化。
VSAT通信網的一些典型應用:廣播電視網;應急通信網;有線通信的備份鏈路;偏遠地區通信網。
四、VSAT技術組建寬頻IP衛星網可實現業務及分類
1)早期的VSAT網路主要服務於遠程電話,主要基於電路調度及傳輸;
2)基於VSAT技術發展數據傳輸網路也是從低速數據採集應用開始的,如地震台測震數據、水文監測數據以及電網遠程式控制制數據等;
3)互聯網的發展給了VSAT進入IP通信時代的機遇,隨著VSAT系統可提供的應用帶寬越來越大,使得VSAT真正進入了對衛星通信而言的寬頻時期;
4)目前VSAT的應用已可提供滿足高清視頻傳輸的鏈路服務,可提供雙向或非對稱的業務傳輸:
5)在面對各種突發事件及災害現場的應急通信方面,衛星通信更是發揮著無可替代的重要作用;
6)用寬頻IP衛星技術構築的VSAT網路已可以提供幾乎所有的綜合業務傳輸通道。