IPSTAR寬帶衛(wèi)星技術(shù)及應(yīng)用

Page1衛(wèi)星通信的特點(diǎn)廣播特性通信距離遠(yuǎn)建站費(fèi)用不隨通信距離而變化業(yè)務(wù)開通迅速、靈活支持非對稱傳輸支持的業(yè)務(wù)種類多，能傳輸電視、廣播、電話、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)類型Page2衛(wèi)星應(yīng)用的現(xiàn)狀（一）衛(wèi)星已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用廣播電視領(lǐng)域電視和電臺節(jié)目廣播、新聞采集（SNG）、節(jié)目分發(fā)、節(jié)目交換電信領(lǐng)域IDR業(yè)務(wù)、話音通信、數(shù)據(jù)傳輸、Internet寬帶接入、尋呼聯(lián)網(wǎng)金融領(lǐng)域銀行結(jié)算、股票交易及行情發(fā)布、地面網(wǎng)絡(luò)備份教育領(lǐng)域遠(yuǎn)程教育專用通信網(wǎng)Intranet聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)遙控/遙測、電視會議……Page3衛(wèi)星應(yīng)用的現(xiàn)狀（二）由于地面通信網(wǎng)絡(luò)的完善，衛(wèi)星通信遭遇的競爭越來越激烈在大容量、低價格的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的沖擊下：原大量通過衛(wèi)星傳輸?shù)腎DR、數(shù)據(jù)專線、電話等業(yè)務(wù)逐漸萎縮寬帶接入等新興應(yīng)用，由于價格因素，不能進(jìn)入家庭等大眾市場由于其天然的廣播特性，衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)一枝獨(dú)秀，但國內(nèi)的政策管制，也限制了其進(jìn)一步的發(fā)展Page4地面通信也不是萬能的雖然地面通信網(wǎng)絡(luò)容量大、價格低廉，但也存在著一些問題：不能無縫覆蓋對于全國性電路需求，由于分屬不同的運(yùn)營商，協(xié)調(diào)難度大在點(diǎn)多面廣的情況下，綜合費(fèi)用高末梢電路可靠性較差，發(fā)生阻斷時恢復(fù)時間長以上地面網(wǎng)絡(luò)的不足正是衛(wèi)星通信的長處，衛(wèi)星通信可以作為地面通信必要的補(bǔ)充和延伸衛(wèi)星通信是不可或缺的通信方式Page5天地一體的綜合業(yè)務(wù)平臺-IPSTARIPSTAR系統(tǒng)，是一座建立在大容量多波束的IPSTAR-1衛(wèi)星基礎(chǔ)上的天基寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)IPSTAR-1衛(wèi)星總?cè)萘窟_(dá)45Gbps，是一顆傳統(tǒng)通信衛(wèi)星容量的20-30倍IPSATR-1衛(wèi)星的單位帶寬容量的成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)衛(wèi)星IPSTAR系統(tǒng)具有充分的比較優(yōu)勢將推翻人們腦海中衛(wèi)星通信“昂貴”的觀念充分發(fā)揮了衛(wèi)星通信的”無處不在、業(yè)務(wù)開通靈活便捷”等優(yōu)勢Page6IPSTAR系統(tǒng)概覽IPSTAR系統(tǒng)是一個完全基于IP技術(shù)的寬帶衛(wèi)星通信廣播系統(tǒng)由IPSTAR-1衛(wèi)星、業(yè)務(wù)關(guān)口站和小口徑天線地面終端組成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型關(guān)口站工作于Ka頻段，端站工作于Ku頻段即關(guān)口站到終端的前向鏈路為Ka上行，Ku下行終端到關(guān)口站的返向鏈路為Ku上行，Ka下行

由IPSTAR-1衛(wèi)星完成Ka-Ku頻段的交鏈端站與地面寬帶網(wǎng)絡(luò)以及相互之間的業(yè)務(wù)連接和交換由關(guān)口站完成

Page7IPSTAR系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Ka頻段Ku頻段PSTNInternet骨干網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)中心Page8關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

IPSTAR用戶終端天線：84,120,180cmBUC：0.25,1,2W

IPSTAR

關(guān)口站NOC,DataCenter,Network8.1mKa波段天線7.6mKu波段天線(廣播波束)回傳鏈路:MF-TDMA

多頻的2.11MHz通道最高支持4Mbps/通道用戶接口速率:按照需要最高可達(dá)4Mbps回傳鏈路

前向鏈路:TDM-OFDM

每個OFDM載波可復(fù)合最多16個3.375MHz的通道

用戶接口速率:按照需要最高可達(dá)8.9Mbps

前向載波(Outbound)速率:最高達(dá)139Mbps前向鏈路IPSTAR-1衛(wèi)星Page9IPSTAR-1衛(wèi)星制造商:

美國勞拉空間系統(tǒng)公司衛(wèi)星型號:

FS-1300L衛(wèi)星功率:

14KW發(fā)射重量:

約6500kg設(shè)計(jì)壽命:

12年發(fā)射時間:

2005年8月11日運(yùn)載火箭:

Ariane5Page10IPSTAR-1衛(wèi)星的覆蓋范圍軌道位置：東經(jīng)119.5o衛(wèi)星容量45Gbps(前向25/回傳20，支持1300萬用戶)以上為使用120cm天線計(jì)算得出的標(biāo)稱容量94個波束覆蓋整個亞太地區(qū)84個點(diǎn)波束3

個成形波束7個廣播波束

以及18個Ka-band饋電波束Page11IPSTAR-1衛(wèi)星對中國的覆蓋點(diǎn)波束成型波束廣播波束23個Ku波段雙向點(diǎn)波束覆蓋中國中東部地區(qū)1個Ku波段單向廣播波束重疊覆蓋中東部地區(qū)1個雙向成形波束覆蓋中國西部地區(qū)通信容量:約12Gbps3個關(guān)口站：北京、上海、廣州Page12IPSTAR關(guān)口站的構(gòu)成IPSTAR用戶終端天線射頻子系統(tǒng)IPSTARTOLL發(fā)射機(jī)&STAR接收機(jī)IPSTAR網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)本地內(nèi)容服務(wù)器IPSTARTOLL&STAR接口XXIPSTARTCP加速器“NettGain”VoIP網(wǎng)關(guān)Internet骨干網(wǎng)IPSTAR關(guān)口站Page13IPSTAR關(guān)口站IPSTAR關(guān)口站的主要功能：接入控制、授權(quán)、故障管理、配置管理、性能管理和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)采集；衛(wèi)星及地面網(wǎng)絡(luò)資源管理；收集、存儲、統(tǒng)計(jì)和處理計(jì)費(fèi)信息；為用戶終端提供基于IP的包交換；提供IPSTAR系統(tǒng)與地面網(wǎng)絡(luò)之間的接口服務(wù)于中國地區(qū)的關(guān)口站有三座，分別位于北京、上海和廣州，相互之間通過地面光纜相連接Page14IPSTAR用戶終端（UT）IPSTAR用戶終端設(shè)備包括：

專業(yè)系列室外單元

(ODU):

室外單元系統(tǒng)為IPSTAR室內(nèi)單元的使用作了特別的優(yōu)化室內(nèi)單元(IDU):

高性能的

IPSTAR衛(wèi)星ModemPage15

高性能的衛(wèi)星終端：

下載速度最高達(dá)

4Mbps

上傳速度最高達(dá)

2Mbps

IP轉(zhuǎn)發(fā)，支持多PC環(huán)境

支持TCP加速，GRE

隧道協(xié)議

靈活的接口：

Ethernet10/100BaseT(RJ45) USB2.0

100-240V交流供電

-12V

直流供電(可選)

應(yīng)用：

VoIP

視頻會議

熱點(diǎn)和WLAN

IP專網(wǎng)

IP2TVIPSTAR終端：專業(yè)系列Page16USB2.0Ethernet10/100BaseT(RJ-45)100-240VAC(自動選擇)(可選12VDC)發(fā)射至衛(wèi)星(RG-11)接收自衛(wèi)星(RG-6)IPSTAR終端：界面友好的接口配置Page17IPSTAR性能介紹17

高性能的衛(wèi)星終端： 下載速度最高達(dá)

4Mbps

上傳速度最高達(dá)

2Mbps

IP轉(zhuǎn)發(fā)，支持多PC環(huán)境

支持TCP加速，GRE隧道協(xié)議

靈活的接口：

Ethernet10/100BaseT(RJ45) USB2.0

100-240V交流供電

應(yīng)用：

VoIP

視頻會議

熱點(diǎn)和WLAN

IP專網(wǎng)

IP2TVPage18IPSTAR室外單元天線0.84

米、1.2米、1.8米上變頻模塊（BUC）0.25瓦、1

瓦、2瓦LNB饋源Page19IPSTAR可搬移天線Page20IPSTAR中國業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)組成Page21IPSTAR系統(tǒng)采用的新技術(shù)空間段采用“蜂窩狀”多點(diǎn)波束覆蓋，有效提高了帶寬和頻率的利用率動態(tài)功率管理系統(tǒng)可根據(jù)天氣的變化優(yōu)化每個波束的功率輸出，從而提高星上載荷功率的利用率，并保持良好的鏈路可用度地面段新的編碼和調(diào)制技術(shù)的采用，大大提高了信道的傳輸效率（達(dá)到2.4-3.5bps/Hz），降低了地面設(shè)備對功率的需求（可以使用更小的天線和功放，從而降低了硬件成本），提高了衛(wèi)星鏈路的可用度動態(tài)帶寬管理（DLA）技術(shù)能動態(tài)地調(diào)整帶寬（調(diào)制或編碼方式）以滿足天氣條件的變化，從而保證鏈路的高可用性Page22調(diào)制和編碼率的自適應(yīng)調(diào)整雨衰導(dǎo)致的Es/No或C/N變化傳統(tǒng)固定的調(diào)制和編碼率自適應(yīng)調(diào)整的調(diào)制和編碼率調(diào)制編碼自適應(yīng)技術(shù)可以帶來更高的傳輸吞吐量和更高的鏈路可用度Page23動態(tài)帶寬管理（DLA）的工作過程QPSK0.325QPSK0.495QPSK0.793QPSK0.835QPSK0.660

同步丟失

同步恢復(fù)

設(shè)置2dB的余量Page24IPSTAR系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢（一）系統(tǒng)得到最優(yōu)化設(shè)計(jì)IPSTAR系統(tǒng)是由IPSTAR-1衛(wèi)星、關(guān)口站和用戶終端有機(jī)結(jié)合的一個天地一體的全I(xiàn)P寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。自IPSTAR項(xiàng)目之始，衛(wèi)星載荷、關(guān)口站和用戶終端既是作為整個系統(tǒng)的子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的，因此相互之間可以做到有機(jī)的結(jié)合和協(xié)調(diào)鏈路可靠性高IPSTAR系統(tǒng)采用了星上動態(tài)功率管理和動態(tài)帶寬管理等新技術(shù)，解決Ka和Ku波段衛(wèi)星通信降雨衰耗大的問題，使IPSTAR系統(tǒng)的鏈路可靠性和傳輸性能得到了最大的保證系統(tǒng)安全性高IPSTAR系統(tǒng)采用Ka+Ku頻段空間交鏈技術(shù)和跳頻技術(shù)，可有效防止不法信號對衛(wèi)星的干擾，較完全開放的傳統(tǒng)衛(wèi)星有更高的安全性Page25IPSTAR系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢（二）系統(tǒng)容量大IPSTAR系統(tǒng)可提供中國地區(qū)使用的容量達(dá)12Gbps，是目前可提供中國使用的其它傳統(tǒng)衛(wèi)星容量的總和衛(wèi)星資源成本低IPSATR衛(wèi)星的單位帶寬容量的成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)衛(wèi)星

終端設(shè)備成本低IPSTAR系統(tǒng)是針對消費(fèi)者市場而設(shè)計(jì)，目標(biāo)終端數(shù)量將達(dá)數(shù)百萬，這足以將用戶終端的設(shè)備價格降到最低Page26IPSTAR系統(tǒng)能做什么？IPSTAR系統(tǒng)是一座完全基于IP包交換技術(shù)的天基寬帶通信系統(tǒng)，業(yè)務(wù)能力上具有普適性IPSTAR系統(tǒng)可提供包括語音、數(shù)據(jù)、會議電視、互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入、信息和視頻廣播等在內(nèi)的綜合業(yè)務(wù)Page27IPSTAR應(yīng)用概覽IPSTAR寬帶應(yīng)用家庭社區(qū)中小企業(yè)熱點(diǎn)

三重播放視頻：直播電視、互動電視、視頻點(diǎn)播音頻:電話、視頻電話等通信解決方案農(nóng)村信息化電話/上網(wǎng)遠(yuǎn)程教育遠(yuǎn)程醫(yī)療專線電路地面電路備份/移動中繼應(yīng)急通信視頻會議新聞采集政府/企業(yè)專網(wǎng)Page28寬帶接入家庭接入單向接收寬帶視頻內(nèi)容電話撥號或ADSL回傳社區(qū)寬帶接入商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)寬帶接入熱點(diǎn)、學(xué)校、咖啡館等辦公室寬帶接入直接IP內(nèi)容廣播單向接收IPSTAR關(guān)口站DataCenterNOCInternet骨干網(wǎng)內(nèi)容提供商PSTN企業(yè)總部家庭寬帶接入包括電話、視頻內(nèi)容，使用雙向終端企業(yè)網(wǎng)寬帶接入Page29企業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用(采用GRE隧道協(xié)議)主路由器NB10.1.2.110.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.2.1綠公司

Intranet10.x.x.xaddressing紅公司

Intranet10.x.x.xaddressingNB10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4紅公司總部的衛(wèi)星終端工作站綠公司總部的衛(wèi)星終端工作站不同的企業(yè)專網(wǎng)可以使用相同的IP地址紅公司端站與總部之間的信息僅在其之間傳遞綠公司端站與總部之間的信息僅在其之間傳遞衛(wèi)星關(guān)口站將不同網(wǎng)絡(luò)的信息分離NB衛(wèi)星關(guān)口站Page30農(nóng)村電話IPSTAR關(guān)口站話音網(wǎng)關(guān)PSTNATA2-8portsIPPABX語音系列軟交換預(yù)付費(fèi)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)Page31視頻會議IPSTAR或地面專線公司總部分支機(jī)構(gòu)IPSTAR關(guān)口站中心教室教師邊遠(yuǎn)學(xué)校實(shí)時組播節(jié)目Page32衛(wèi)星新聞采集-視頻回傳互聯(lián)網(wǎng)或?qū)＞€IPSTAR關(guān)口站支持傳輸新聞剪輯、照片和新聞報(bào)道等文件，上傳速度可達(dá)2Mbps支持MPEG4、WindowsMedia9等壓縮視頻格式，降低帶寬消耗支持廣播質(zhì)量的MPEG4視頻流直播，最大速度可達(dá)2Mbps支持實(shí)時雙向互動和視頻會議，現(xiàn)場記者和中心記者之間可進(jìn)行實(shí)時互動交流支持互聯(lián)網(wǎng)、電子郵件、VoIP、VPN等其他基于IP的應(yīng)用

Page33遠(yuǎn)程教育IPSTAR關(guān)口站地面專線流