网络与多媒体 有线电视技术 通边卫星的Ｉ Ｐ：“ＤＶＢ—ＲＣＳ 余 智 北京邮电大学 ，， 摘要：本文叙述了利用ＤＶＢ—ＲＣＳ标准的一种通过卫星可选择的接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的方法。与现有的基于拨号调 制解调器、租用线路、ＡＤＳＬ调制解调器或有线电缆调制解调器相比。该系统的主要优势是卫星的自然的多点广播 特性、无线接入和永远连接（永远在线）。在描述了用户的要求（譬如企业模型、服务水平协定、计费和委托）之后。便给 定了所有网络元素的大致描述：网络中，Ｏ（ＨＵＢ）站和用户终端。 １ 绪 论 Ｎｅｗｔｅｃ公司由于参与了像ＳＥＳ公司的ＡＲＣＳ和 Ｅｕｔｅｌｓａｔ公司的Ｓｋｙｐｌｅｘ这样的前卫星系统，故正积极 致力于ＤＶＢ—ＲＣＳ的定义工作。目前，Ｎｅｗｔｅｃ公司正 星的宽带Ｉｎｔｅｍｅｔ接入以及增值业务。 正因如此，ＤＶＢ—ＲＣＳ是陆地接入网络技术的费 争者。这些技术包括拨号调制解调器、租用线路、ＡＤ． ＳＬ调制解调器以及有线电缆调制解调器。目标客户 端最初是面向小型和中型企业（ＳＭＥ），后来就面向住 宅用户。 在开发一个完整的商业化ＤＶＢ—ＲＣＳ网络，该开发工 作是与Ｓｐａｃｅｂｒｉｄｇｅ公司（致力于无线接入ＡＳＩＣ）和 Ａｌｃａｔｅｌ Ｂｅｌｌ公司（致力于用于ＡＤＳＬ网络的宽带接入 服务器和通信流量安排）共同合作进行的。 本文阐述了开放的ＤＶＢ—ＲＣＳ标准的主要目标 （１）该应用的最初范畴包括最常用的Ｉｎｔｅｍｅｔ业 务，譬如Ｅ—ｍａｉｌ发送、Ｗｅｂ浏览、文件传送和新闻组。 （２）ＤＶＢ—ＲＣＳ胜过陆地接入网络的应用的第二 个范畴是基于卫星的多点传送的能力，这些能力包括 可靠的多点文件传送和多点传送流。人们对支持通过 Ｉｎｔｅｍｅｔ的多点广播的ＩＰ标准进行了许多深入研究。 应用。网络的主要输入是商业模型和服务水平协议 （ＳＬＡ），它们明显是与计费和委托机制相关的。同时本 文还谈到了为补偿卫星时延的ＴＣＰ协议增强代理 （ＰＥＰ）的使用。本文的最后介绍了网络元素的更多的 细节、网络中心站以及卫星交互式终端。 但是这些新标准仍然预期只有到２００２年或２００３年才 能进行实际运作。到那时，ＤＶＢ—ＲＣＳ的最主要的具有 竞争力的优势就是它能够利用现有的Ｉｎｔｅｍｅｔ标准以 很低的成本使多点广播成为可能。多点广播数据是经 过一个从流源到中央多点广播流服务器，通过多点广 ２ ＤＶＢ—ＲＣＳ：“开放的标准＂ ＤＶＢ在世界范围内的成功主要归功于它包含一 播流馈线链接在Ｉｎｔｅｍｅｔ内进行传送，然后通过卫星媒 介传送到目标组。ＤＶＢ—ＲＣＳ系统支持比现有的陆地解 套开放的标准，这些标准在大的ＤＶＢ团体中得到广泛 支持，这个团体包括厂商、运营商、用户和研究机构等。 ＤＶＢ—ＲＣＳ标准是由ＤＶＢ在１９９９年完成的，目 前在ＥＴＳＩ正处于正式批准阶段。一个主要的结果是 决方案（从６４ｋｂｐｓ到１Ｍｂｐｓ）更大的流带宽。 （３）ＤＶＢ—ＲＣＳ应用的第三个范畴可以是“通过 ＩＰ的语音”（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）。ＤＶＢ—ＲＣＳ的宽带链接允 许对固定比特率的流实行非常好的控制。一个主要的 不方便之处是ＲＣＳ的基本卫星配置在两个接入用户 之间建立连接的话需要两个卫星跳。如果其中一个用 户通过陆地链接（ＰＳＴＮ或ＩＳＤＮ）与接入网络中心相连 的话，该不方便之处就会消失。 意图在譬如欧洲标准之上得到终端类型的批准，该标 准允许在所有的欧共体国家内实现简单的安装。 尽管目前只有空中接口进行了标准化，但是仍然 可以预期在未来的几年内子系统和设备接口将同样 得到标准化。 ３ 目标应用 ＤＶＢ—ＲＣＳ是一种接入技术，该技术支持通过卫 ４商业模型 预期有两种类型的商业模型： ● ２ ００２年第１ ２期（总第１ ０８期） 维普资讯 http://www.cqvip.com
有线电视技术 （１）“一次逗留购物”（ｏｓｓ）商业模型，该模型如 图１所示。一个ＳＭＥ的一些用户利用一个ＰＯＰ（入网 用户 址１．网络与多媒体 平协议（ＳＬＡ）。这个概念表明了提供给接入用户的服 务的质量。 对于用户重要的主要ＳＬＡ参数如 静 圆 １ 。雨 ＰＣ ＰＣ 表１所示。 ｌ增值业务ｌ 这个例子指出了基本接入的八种类 型，它们分别与发送和回传能力的不同 的最大和最小值相对应。 为了计算卫星上需要的容量，ＡＳＰ 黄 船 回 。用户 址１．Ｎ ＿＿［ １ ＴＥＲ ＤＹＨ 宽带按八 Ｒ 一 服务器 匣星网络 （Ｂ ） （或ＩＳＰ）需要在ＳＩＴ的接通ＲＦ和接通 ＩＰ的统计数据。 枯 回 用户 ／，、＼网址２．１ 。 Ｕ ＰＣ ，匿ｌ路由器Ｉ器２卜＿＿ ‘在前向传送和回传链接中使用了 平均流量成形算法，以确保得到最小 用户 址２．Ｉ 的分布。对于每个分布来说，用户可以 选择是否使用加密技术（但要注意这 将会减小吞吐量）。 在给出的例子中，注意ＢＡ４分布 要比６４ｋｂｐｓ ＩＳＤＮ的双向基本接入速 Ｍ —鼯 ＰＣ 格 回 ｌ／ 内容提供商 率更好，因为Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入的限制因素 访问用户 因特网的 Ｐ 图１ 用于多个ＩＳＰｓ的ＯＳＳ商业模型 是前向传送链路，而且大体上来说， ＢＡ４将在５１２ｋｂｐｓ和６４ｋｂｐｓ的速率 下运行 点）路由器和一个ＳＩＴ（３２星交互式终端）经过ＬＡＮ与 卫星相连。该路由器和ＳＩＴ可以从许多可 司址１ 能的ＩＳＰ中选择出来的某个ＩＳＰ那里购买 用户 ／＾＼［。到或租到。就是这个被选出来的ＩＳＰ（信息 业务提供商）来担负起这个地点的业务的 昕有责任。用户与实际的ＡＳＰ（接入服务提 供商）之间并无契约。换句话说，地点１．Ｎ的 用户只利用ＩＳＰ１的路由器通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ与 器 ＰＣ 船 ）团 ．／＾＼ Ｉ增值业务ｌ ．．——Ｊｌ路由器 ＩＰＳ－－１ Ｌ ｌＤ、 Ｒ 内容服务器相联系。或者他们只能与选出 的ＩＳＰ１的增殖业务相联系。 宽带接入 一 服务器 星网 ｒ （ＢＡＳ） Ｉ ＩＰＳ－２ ｌ —： Ｉ增值业务ｌ Ｉ ＩＰＳ－２ Ｌ （２）另一个商业模型是“接入提供者 ￣ＪｌｌｃＮ （ＡＳＰ）”模型，如图２所示。在这种情况下， 用户 ／＾、［ＳＭＥ将从接入服务供应商（ＡＳＰ）那里租用 或购买他的ＰＯＰ和ＳＩＴ。ＳＭＥ能够与多种 ｌ路由器Ｉ 枯 囡 ｛梅 ／ Ｈ 类型的通过ＡＳＰ网络相连的ＩＳＰ达成特殊 的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入协议。 访问用户 Ａ２＇Ｔ ＩＳＰ 内容提供商 具有不同的契约所带来的不方便之处 可以被以下事实所补偿：在一个特定的 图２接人多个ＩＳＰｓ的ＡＳＰ商业模型 表 １ ＢＡ １ ＢＡ２ ＢＡ３ ＢＡ４ ＢＡ５ ＢＡ６ ＢＡ７ ＢＡ８ ＦＩＬＥ ＳＭＥ内的不同用户能够同时与不同的 ＢＡＳＩＣ ＡＣＣＥＳＳ ＰＲ０ｌＩＳＰ进行通信： ＦＯＲＷＡＲＤ－ＭＡＸ（ＫＢＰＳ） ＦＯＲＷＡＲＤ—ＭＩＮ（ＫＢＰＳ）ＲＥＴＵＲＮ—ＭＡＸ（ＫＢＰＳ） ＲＥＴＵＲＮ－ＭＩＮ（ＫＢＰＳ） ＵＮＡＶＡＩＬＡＢＩＬＩ Ｉ ／ＭＯＮＴＨ ２５６ ８ １６ ２ ０．１％２０％ ２５６ ２５６ ５ １ ２ １０２４ ２０４８ ４０９６ ４０９６ １６ ３２ ４ ０．１％３２ ６４ ８ ０．１％６４ １２８ ２５６ ５１２ １０２４ ５服务水平协议 １２８ ２５６ ５１２ １０２８ １０２８ １６ ３２ ６４ ０．１％１２８ ０．１％２５６ ０．１％ ０．１％ ０．１％有一种越来越流行的概念是服务水 ＡＣＴＩＶＩＴＹ／ＭＯＳＴ ＢＵＳＹ ＨＯＵＲ ２０％ ２０％ ２５％ ２５％ ２５％ ３０％ ３０％ ２００ ２年第１ ２期（总第１ ０８期） 维普资讯 http://www.cqvip.com
网络与多媒体 同时也要注意ＢＡ１的分布保证了一个最小值， ７．３网络中心站 有线电视技术 网络中心站通过传统的ＤＶＢ—Ｓ系列（与数字电 视广播相类似）实现前向链路，从而ＩＰ信息被封装进 ＤＶＢ流中（ＩＰ ｏｖｅｒ ＤＶＢ）。 该值通常并不被面向住宅用户的现有的ＡＤＳＬ—ＡＳＰ 所保证。 ６ ＴＣＰ协议增强代理 通过卫星的ＴＣＰ／ＩＰ链路具有受限的吞吐量，它是 反向信道是利用ＤＶＢ—ＲＣＳ标准“ＭＦ—ＴＤＭＡ脉 冲解调器组”（与ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ很相似）来实现的。网络 中心站通过一个宽带接入服务器 与一些ＩＳＰ的路由器相连接。另一 个非常重要的网络中心站的功能 是通过卫星以一种非常有效的方 ＩＩＪ｝，，ｌＰ Ｐ 式对属于每个ＩＳＰ的所有ＳＩＴ的 协议概念 图３流量进行映射。 由卫星的延时决定的。这通常是通过在用户ＰＯＰ／路由 器和ＩＳＰ路由器之间利用性能增强代理（ＰＥＰ）来解决 的，如图３所示。ＰＥＰ之外的链路使用传统的ＴＣＰ／ＩＰ。 ＰＥＰ只适用于ＴＣＰ协议，而不适用于ＵＤＰ协议。 网络中心站的一般方框图如图５所示。网络中心 ８网络中心站子系统 站的核心是ＢＡＳ—ｓｓ（宽带接入服务器… 回卫星交互式终端 ｝由剥。ｌ／ —、 ｌ／因特网 子系统），它本质上是一个具有很大传输 能力的路由器。这样的路由器的传输能力 的典型上限是２到２０Ｇｂｐｓ。 ＢＡＳ—ＳＳ一方面与一些ＩＳＰ的路由器相 三 图４ ＤＶＢ—ＲＣＳ网络概念 连。另一方面通过前向链路子系统 ｆＦＷ＿ＳＳ）和反向链路子系统（ＲＩ Ｓ）与卫 星相连。 在ＦＷ—ＳＳ中，ＩＰ的传输由ＤＶＢ网关封 装入ＤＶＢ中，然后是ＤＶＢ调制器／上行转换器、高功 ７ ＤＶＢ—ＲＣＳ网络元素 用于商业到商业应用的典型网络包括下面的元 素，见图４。 ７．１ 卫星 率放大器（ＨＰＡ）和发送天线。 接收天线与ＲＬＳＳ相连，它包括了从ＳＩＴ接收汇 ｉ疆］ 天线 业务量 前向和反向链路典型地使用Ｋｕ波段（１２— １８ＧＨｚ）和／或Ｋａ波段（１８—３０ＧＨｚ）内的频率带宽。 Ｋａ波段的主要优势是返回链路的点波束能由卫 星简单地进行发送。对于前向链路来说，全球波束 用于进行广播而Ｋｕ波段则保持着最引人注目的 解决方案。 ７．２ 用户终端 ］ｓ ｌ …上…一业务 图５ ＤＶＢ－ＲＣＳ ＨＵＢ因特网网关框图 聚的ＭＦ—ＴＤＭＡ载波的一组脉冲解调器。通信传输部 分是与ＢＡＳ—ＳＳ相连的。信号产生量的请求和监视是 用户终端被称为“ＳＩＴ（３２星交互式终端）”。依据 不同的频带，共分为三个常用的频段： Ｋｕ／Ｋｕ（１４／１２ＧＨｚ） Ｋａ／Ｋｕ（３０／ｌ ２ＧＨｚ） Ｋａ／Ｋａ（３０／２０ＧＨｚ） 在商业到商业的应用中，ＳＩＴ通过ＬＡＮ和ＰＯＰ 路由器与一些用户的ＰＣ相连。 与ＤＶＢ—ＲＣＳ调度程序相连的，它负责控制在一个突 发时间内进入前向链路的所有ＳＩＴ。 网络中心的其它重要的子系统有网络中心管理 子系统、计费子系统和完全子系统（ＩＰ—ＳＥＣ）。 ９卫星交互式终端（ＳＩＴ） ２ ００ ２年第１ ２期（总第１ ０８期） 维普资讯 http://www.cqvip.com
代，由于传统Ｔ１线路传输方式每隔大约３公里就需１引言智能化小区是今后社区发展的趋势。它包括小区要一个放大器，这使得成本居高不下。人们都希望能够找到一种廉价的传输方式，于是就出现了ＨＤＳＬ。（Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＬｉｎｅ，高速数字用户线路）。ＨＤＳＬ使用两对铜线作传输介质，可以在不使用放大器的情况下使数字信号传输大约１１公里，后来Ｔ１线路也就改为使用ＨＤＳＬ，到了九十年代就演变出了使用一对铜线的ＡＤＳＬ。当初开发ＡＤＳＬ，是专为视频节目点播ＶＯＤ而设计的。随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的急速发展，ＡＤＳＬ所具有的高带宽越来越受到重视。于是，ＡＤＳＬ就作为一种高速接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的技术出现在人们面前，让用户感到耳目一基础设施及社区管理与服务的电子化、信息化和网络化：而数据网络的建设将成为智能化小区建设的重要组成部分。一方面是因为运营商的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ骨干网建设初具规模，电信光纤网和有线电视光纤网已覆盖了城市的大部分地区，为广大用户提供形式多样接入服务已成为可能。另一方面，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的信息和服务内容极大丰富，使得上网的用户的数量和需求急剧增加。智能化小区（图１）是利用现代计算机、通信、控制等高新技术，把物业管理、安防、通信等系统集成在一起．为小区住户提供一个安全、舒适、便利的现代生活环境：智能化小区主要基于数字化网络传输，即利用先进的数字化网络传输系统把整个小区的各子系统都集成在统一平台上，并实现多种功能业务。目前采用的网络传输方式主要有有线电视网（ＨＦＣ）、高速局域网和ＡＤＳＬ接入等形式。其中ＡＤＳＬ接入网方式以新，它使在现有Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网上提供多媒体服务成为电讯公司与最终用户间架起一座高速通道。最关键的是，它可以使用遍布全球的超过６亿条的铜制双绞可能。它无需修改任何现有协约和网络结构，即可在线，这样可以极大的节约成本。再加上它的高带宽，使得ＡＤＳＬ的优势越来越明显。其较高的性能价格比越来越受到重视。这些终端的主要特性是它们非常低的成本。主要的好处被证明有以下一些方面：（１）前向链路中的ＤＶＢ—Ｓ接受机的低成本。（２）由于使用了非常高效的调制／编码技术（Ｔｕｒｂｏ码）以及在卫星配置上使用了大的网络中心站，故碟形天线可以变的更小而发送功率得以降低。（３）因为利用了开放的ＤＶＢ－ＲＣＳ标准，所以能够达到很大的产量。Ａ
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