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1PSTAR卫星系统应用于宽带网络中的实例剖析


  胡浩 中国电信股份有限公司上海分公司

  关键词:IPSTAR 宽带 长江隧桥

  IPSTAR宽带卫星通信系统由IPSTAR卫星、业务关口站和小口径天线地面终端组成,是唯—完全设计基于lP平台,为亚太地区大型企业、政府、小企业以及个人用户提供高速、双向宽带的在轨卫星通信系统,总带宽可达45Gbit/s。

  IPSTAR系统采用星状拓扑结构。关口站工作于Ka频段,端站工作于Ku频段,即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。此二频段在星上进行变换。从关口站到低成本地面终端的宽带数据流量,通过基于—个或多个正交频分复用(OFDM)信道之上的时分复用(TDM)平台发送。为了提升性能,这些前向信道还使用了高效的传输方式,包括增强产品编码(TPC)和更高阶的调制(8PSK)。而在小站到关口站的方向,也就是回传链路方面,窄带信道使用同样有效的传输方式,并进行复用,还使用了基于应用条件的各种多址方式,这些方式包括供登录信息使用的ALOHA,以及供回传数据使用的时隙ALOHA或TDMA。图1是IPSTAR宽带卫星系统的网络结构示意图。

  1PSTAR卫星系统应用于宽带网络中的实例剖析图片1

  一、技术特点

  从卫星、终端设备以及应用等方面来看,IPSTAR宽带卫星系统具有以下特点:

  1、采用先进天线技术所提供的“蜂窝状”多点波束,有效提高了带宽和频率的利用率;

  2、的动态功率管理系统可以根据气候的变化优化每个波束的功率输出,从而提高星上载荷功率的利用率并保持良好的链路可用度‘

  3、其45Gbit/s的容量可为1300多万用户提供服务。

  4、可以灵活、快速而大范围地提供服务,快速实现规模效应,有效降低成本,提高经济效益。

  5、IPSTAR系统的IP宽带卫星平台可与地面有线、无线网络灵活、无缝连接,有效提供“最后一公里”接入。

  6、地面终端系统采用先进的编码和调制技术,有效提高带宽和功率的利用率,从而降低端站天线、功放乃至整个端站的硬件投资。

  7、上、下行链路灵活的传输模式为用户提高了一个共享带宽的公共平台,特别适合于宽带接入和视频回传等不对称传输和在时间、流量上不均匀的应用。

  8、动态带宽管理系统( DLA)可根据天气的随时变化动态调整编码和调制方式,最大限度地降低降雨给通信链路带来的影响,减小传输链路的中断率。

  IPSTAR卫星覆盖中国全境,可在全国任意地点为用户开通电路,而且电路成本与通信距离无关。我国目前还有大量偏远地区是地面宽带网络尚未通达的盲区,有些地区地理环境恶劣,光缆无法通达;即使可以通达,但建设和维护成本太大。而IPSTAR用户终端安装方便,业务开通灵活快捷,具有很大优势

  IPSTAR系统完全基于IP包交换技术,用户终端的接收速率可达4Mbit/s,回传速率可达2Mbit/s。可同时提供包括语音应用、广播/多点传送、会议电视、宽带接入、内部网与VPN、视频广播和租借电路/中继的综合性业务应用。

  IPSTAR系统具有天然的广播特性,多个用户可以根据需要共享卫星带宽资源,对于分布广阔、站点众多的专用通信网络,利用IPSTAR系统组网,可大大节省专网的运行费用。而同样的需求,如利用地面通信网络组网,则需要在每两点之间开通一条专线电路,这些电路为独享电路,当站点数量达到一定规模时,该专网的运行费用将大大超过利用IPSTAR系统组网的费用。

  IPSTAR系统平均通信链路可用度在99.6%以上。卫星电路一旦因故障发生中断,可在数小时内予以恢复。对于偏远地区而言,地面电路即使能够到达,也都属于地面通信网络的末梢电路。这些电路的可靠性较差,一旦发生阻断,恢复时间较长。另外,中国电信南北分拆后,地面线路分属不同的运营商,跨区域地面线路在协调上也存在着困难。

  二、长江隧桥宽带解决方案

  1.用户需求

  上海长江隧桥工程位于上海东北部长江口南港、北港水域,是我国长江口一项特大型交通基础设施项目,该工程经过11年的研究论证、近5年的艰苦建设,于2009年10月31日正式建成通车。

  在工程建设初期,由于工程监理单位驻扎于当地的农家小院内,远离市区,交通极其不便,文件的上传下达、与上级单位和兄弟部门之间的信息发布和收发邮件,必须借助于通信网络来完成。但由于周围基础设施相当薄弱,通信配套措施无法及时跟进,导致现有通信设施老化严重,语音通信还可以勉强保证。如通过PPPoE虚拟拨号方式来上网的话,却因为噪声及线路衰耗的影响,造成网络时断时续,无法保证监理部门与上级、合作单位的有效沟通,严重制约了工程项目有计划的推进,对工程的进度产生一定的影响。另一方面,监理单位毕竟是一个临时机构,如特地申请电信专线的话,上网问题虽然可以得到有效解决,但专线施工需要较长周期,既费时又费力。基于上述考虑,为迅速扭转这方面的不利影响,根据IPSTAR的技术特点、优势及产品性能,长江隧桥工程监理单位最终决定优先采用IPSTAR卫星系统来作为宽带网络解决方案。

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