IPSTAR卫星通信技术的运用思索

1IPSTAR卫星宽带通信技术简述

卫星宽带通信也称多媒体卫星通信，俗称卫星宽带或卫星上网，指的是通过卫星和网络进行语音、数据、图像和视频的处理和传送，简单说，就是卫星通信与互联网相结合的产物。

作为新一代宽带通信卫星，IPSTAR卫星可以覆盖亚太17个国家和地区，能够提供Ku波段84个点波束、3个成型波束和7个区域广播波束以及18个Ka波段波束，共114个转发器，输出功率为14kW，传输总容量高达45Gbit／s，是传统通信卫星容量的20～30倍，从而有效降低了单位带宽卫星容量的使用成本，可以更经济地为用户提供宽带接人和通信服务。目前，中卫普信宽带通信有限公司(CBSN)是中国卫通通信集团公司旗下独家经营IP—STAR宽带卫星的专业公司。IPSTAR卫星宽带通信系统由IPSTAR卫星、业务关口站和小口径天线地面终端组成，是一个完全基于IP技术的宽带卫星通信广播系统，采用星状拓扑结构。业务关口站与端站分别工作于Ka频段和Ku频段，关口站到终端的前向链路为Ka上行，Ku下行；终端到关口站的返向链路为Ku上行，Ka下行。

由于用户地面终端与地面宽带网络以及相互之问的业务连接和交换均由业务关口站完成，因此业务关口站可以说是整个IPSTAR宽带卫星通信系统的核心。业务关口站主要由与地面网络连接的关口设备、网管系统、资源管理系统、计费系统、基带设备、射频和天线系统等组成。小口径天线地面终端设备轻便简捷，是一种高性能低成本的双向卫星用户终端，可通过以太网接口提供双向数据通信。

2IPSTAR实际应用分析与探讨

IPSTAR系统是完全基于IP包交换技术的天基宽带通信系统，接收速率与回传速率分别达到4Mbit／s和2Mbit／s。提供包括语音、数据、会议电视、互联网宽带接入、信息和视频广播等多场合综合应用，同时可与公众网相连，提供VoIP电话和互联网接入。系统还具有广播信道，在提供双向数据、语音等业务的同时，支持单向DVB视频及数据广播应用。系统组网方便灵活，企业专网不需要投资VSAT主站，只须利用光缆将关口站与用户数据中心相连即可。

2．1宽带接入

IPSTAR系统可以在覆盖的全国范围内直接向用户提供高速互联网服务，从而有效地避开了地面网络基础设施的限制。根据独享或共享需求分配带宽，链路容量灵活可变，适应数据流量突发状况，带宽资源不但得到充分利用，同时也形成了个人用户理想的宽带接人方案J，开辟和丰富了中小单位、公共互联网用户(如热点)以及多用户单元(MDU)宽带接人的新途径。应用示例见图1。

2．2TV回程和卫星新闻采集(SNG)应用

支持传输新闻剪辑、照片和新闻报道等文件，上传速度可达1—2Mbit／s；支持MPEG-4、WindowsMedia9等压缩视频格式，降低带宽消耗；支持广播质量的MPEG-4视频流直播，最大速度可达2Mbit／s；支持实时双向互动和视频会议，现场记者和中心记者之间可进行实时互动交流；支持互联网、电子邮件、VoIP、VPN等其他基于IP的应用。

2．3专线与中继应用

对于移动中继服务和链路备份服务来说，CBSN专线与中继应用是合适的最后一公里解决方案。由于对布置端站的地点没有要求，允许多个站点通过CBSN网络有效地进行通信，避开了复杂的地面网络布线工程，所以可实现快速布网和开通。应用示例见图3。移动中继：CBSN移动中继服务可以将移动网络拓展至没有地面网络或者地面网络成本太高的地方，用户端站能快速移动和重新定位。支持目前的各种移动服务，如本地和国际呼叫、预付与后付费系统、语音邮件、非语音应用等。链路备份：在自然灾害、地面网络不稳定或者网络设备出现故障而导致的首选链路失败情况下，能自动切换到通过IPSTAR卫星提供的链路备份。

2．4语音应用

通过CBSN语音应用，可以在最短的时间范围内建立一套涉及全国范围，提供IP电话服务的网络。再配合CBSN语音系列的用户端站，就可以使用普通的模拟电话，享受简单快捷的语音通话服务。CBSN语音系列端站将VolP处理与卫星调制解调器结合起来，可实现数据连接(RJ-45接口)，并直接连接普通电话(RJ一11)。应用示例见图4。

2．5广播与多播应用

广播与多播应用是将IP视频流等数据广播发送给多用户，多用户可同时观看一个多播信道，而不需要给每个用户分别发送，从而节省大量带宽。用户端站支持IGMPV．2多播协议，从CBSN关口站到所有用户端站的单向广播发送，双向单播和多播数据流同时并发，并支持直播或者MPEG-4格式的录播，支持工业标准IP流格式，如WindowsMedia，QuickTime。应用示例见图5。

2．6视频点播应用

CBSN的多播特性对于一点对多点的传载数据极为有效。单一内容可籍此传输到许多视频服务器，充分使用带宽，实现低耗高效的视频点播服务。通过多播文件传输特性，视频内容可以分发到各个视频服务器并存放在存储设备中，或是按照用户提出的需求进行传输分发继而预存在存储设备中，同时支持双向单播数据流和多播数据流。观众可以从本地存储设备直接接收视频内容，而不是通过卫星在线观看。应用示例见图6。

2．7移动中继应用

支持GSM所有技术特胜，减少语音信道带宽，作为过渡性或永久性传输方案，可覆盖特殊地形的农村地区移动电话服务，也可用于灾难管理、移动通信车等特殊事件通信，或为重要或关键地点的地面线路提供通信应急备份。应用示例见图7。

2．8互联网与专网应用

CBSN可在公共网络之上给拥有多个远程分支的机构提供一个安全、有效的高速虚拟专网(VPN)。能快速、高效地建立起支持不同数据、声音和视频应用的企业内部共享网络。支持标准的GRE隧道协议，这种低成本、具备QoS保证的隧道连接，确保提供可靠、安全的数据流，不但延伸了地理上的连接，而且与传统的广域网相比，操作运行成本降低。示例见图8。

2．9视频会议应用

支持C／S(客户服务器)方式的视频会议，支持标准H323(VoIP)和T．120协议，互用性好，文件和应用可以共享，数据速率灵活可变，支持64，128，256，384以及384kbit／s以上配置广播与多播特性，支持点对点、一点对多点的视频会议以及会议控制的集约式管理。支持ASP(应用服务提供商)模式，即CBSN关口站的视频会议服务器支持多用户共享使用，也允许个人或小群体偶尔使用，采用动态带宽分配技术，优化带宽利用，提供与地点无关、质量统一的链路体系，SN用户终端集成的GRE隧道协议，可减少路由器的运行成本。应用示例见图9。

2．10低成本农村信息化应用

电力线通信(PLC)是一种利用电力线实现信息高速传输的技术，通过IPSTAR与PLC的有机结合，形成了一种将信息化服务快速、低成本地铺开到广大边远农村地区的全新解决办法。支持标准H．323(VolP)和T．120协议，互用性好，文件和应用可以共享，也支持点到点和一点到多点的双向远程教学，同时支持宽带接人、电话、远程教育等多种应用远程教育和培训，从中心学校到远端站点的实时广播，速度从512kbit／s～2Mbit／s。PLC分配网使用覆盖广泛的电力线路传输信息，不需要重新布线，成本低廉，可以快速地将电子信息服务延伸到用户家中，是值得普及推广的城镇和农村信息化覆盖新途径。应用示例见图10。