衛(wèi)星與Wi-Fi的集成應(yīng)用

Wi-Fi通常被用來為用戶提供最后一公里的IP鏈接。這一經(jīng)由衛(wèi)星的IP提供方式，目前已廣泛地部署。衛(wèi)星和Wi-Fi這兩種技術(shù)在“盒外”兼容，不需要特殊的操作或特殊的配置。因?yàn)榻�立了基本的兼容，兩種技術(shù)的結(jié)合可使雙方利益得到最大化。這樣就能夠?qū)嵤┻@種經(jīng)過仔細(xì)挑選的、非常適合衛(wèi)星和Wi-Fi長處的應(yīng)用了。

衛(wèi)星與Wi-Fi集成的主要應(yīng)用：寬帶應(yīng)用：為沒有DSL或電纜業(yè)務(wù)的用戶提供寬帶因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù);遠(yuǎn)程“熱點(diǎn)”(Hot-Spots)：為沒有與地面因特網(wǎng)鏈接的移動(dòng)用戶和臨時(shí)用戶提供寬帶因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)。

這兩種應(yīng)用分別代表了固定和移動(dòng)市場。兩種應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施相似：一套提供因特網(wǎng)鏈接的衛(wèi)星VSAT終端和一套當(dāng)?shù)責(zé)o線局域網(wǎng)。這些設(shè)施允許多個(gè)用戶接入VSAT提供的業(yè)務(wù)。

任何尋求開發(fā)衛(wèi)星與Wi-Fi的集成應(yīng)用的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)，需要考慮3個(gè)關(guān)鍵問題：使所服務(wù)的用戶對象數(shù)量最大化;使服務(wù)于這些用戶的設(shè)施成本最小化;保證這一機(jī)會(huì)具有產(chǎn)生收益的能力。

1 衛(wèi)星與Wi-Fi的集成應(yīng)用

衛(wèi)星與Wi-Fi的集成應(yīng)用能啟動(dòng)應(yīng)用單個(gè)技術(shù)不能提供很好服務(wù)的新型市場。

(1)衛(wèi)星允許Wi-Fi“熱點(diǎn)”配置在地面因特網(wǎng)鏈接因價(jià)格或根本就達(dá)不到的地方;

(2)Wi-Fi能降低衛(wèi)星方案每個(gè)用戶的成本，進(jìn)入更多的對價(jià)格敏感的市場，這些市場的傳統(tǒng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)價(jià)格昂貴。

1.1 衛(wèi)星因“熱點(diǎn)”而獲益

Wi-Fi業(yè)務(wù)提供商配置的“熱點(diǎn)”通常使用DSL、光纜或租借線路連接至因特網(wǎng)“熱點(diǎn)”。衛(wèi)星能允許“熱點(diǎn)”在沒有地面網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)提供業(yè)務(wù)。

(1)運(yùn)動(dòng)場所：位于山地的滑雪場等，通常沒有DSL或光纜;

(2)渡假勝地：這是一個(gè)有吸引力的產(chǎn)業(yè)，通常位于遠(yuǎn)程地區(qū)，不能與地面網(wǎng)絡(luò)鏈接。此外，光纜和電纜的安裝影響環(huán)境。使用衛(wèi)星鏈接能提供對環(huán)境更友好的方案;

(3)特別事件：用于短期事件，電纜的安裝可能比事件的經(jīng)歷過程要長。臨時(shí)應(yīng)用的例子包括音樂會(huì)、體育事件或應(yīng)急業(yè)務(wù)。

衛(wèi)星在廣闊的覆蓋范圍內(nèi)提供了相同的業(yè)務(wù)。因?yàn)檫@一原因，衛(wèi)星技術(shù)為海上艦船提供通信服務(wù)已有很長的時(shí)間了。VSAT能夠在移動(dòng)的艦船上建立“熱點(diǎn)”。

(1)艦船：巡航的海員們可在甲板上進(jìn)行移動(dòng)通話;

(2)貨車：在旅途上可用電子郵件進(jìn)行聯(lián)絡(luò);

(3)火車：這在技術(shù)上更困難，因?yàn)榕灤�不用過隧道。讓旅客們不必忍受長途的折磨，這是一個(gè)誘人的市場。加拿大已經(jīng)在某些鐵路沿線配置了此業(yè)務(wù)。

貨車和火車尤其有意思。條件優(yōu)裕的商人們在路上非常愿意使用確實(shí)保證生意不被延誤的業(yè)務(wù)，關(guān)鍵是這些管理設(shè)備的成本必須物有所值。

衛(wèi)星的傳統(tǒng)優(yōu)勢在于廣播應(yīng)用。沒有數(shù)量限制的觀眾能夠接收單一發(fā)射。衛(wèi)星能夠比地面設(shè)施更有效地交付廣播內(nèi)容至Wi-Fi“熱點(diǎn)”。

(1)音視頻流媒體：新聞、體育或音樂會(huì)能流暢地傳輸至“熱點(diǎn)”客戶。Wi-Fi用戶能夠在咖啡館中一邊喝著卡布奇諾，一邊看著網(wǎng)球、足球、高爾夫球;

(2)“熱點(diǎn)”定制內(nèi)容：航空“熱點(diǎn)”能提供飛行和天氣信息給備有Wi-Fi設(shè)備的旅客。

1.2 Wi-Fi為衛(wèi)星寬帶帶來益處

與每個(gè)用戶都配置衛(wèi)星終端相比較，衛(wèi)星與Wi-Fi的集成應(yīng)用對于終端用戶來說降低了交付業(yè)務(wù)的成本。這一更低成本方案能讓衛(wèi)星業(yè)務(wù)與Wi-Fi的集成技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)衛(wèi)星方式過于昂貴的領(lǐng)域。主要的應(yīng)用是對農(nóng)村地區(qū)提供寬帶接入。

基于衛(wèi)星的技術(shù)在農(nóng)村寬帶市場中沒能成功的主要原因是成本太高。農(nóng)村地區(qū)寬帶市場的每個(gè)用戶，要求明顯降低安裝和運(yùn)營費(fèi)用。鏈接到因特網(wǎng)的衛(wèi)星VSAT，加上當(dāng)?shù)亟尤氲亩鄠�(gè)Wi-Fi用戶，能夠降低市場所要求的每個(gè)用戶的費(fèi)用。

在這種配置中，作為因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的VSAT通過衛(wèi)星提供了從當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)到因特網(wǎng)的鏈接功能。一個(gè)當(dāng)?shù)責(zé)o線局域網(wǎng)允許一組用戶共享這一衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)。

降低成本的關(guān)鍵因素是：

(1)使用低成本設(shè)備：開放標(biāo)準(zhǔn)的制式設(shè)備，產(chǎn)生了大量的產(chǎn)品。相比于傳統(tǒng)的Wi-Fi應(yīng)用，使用802.11b設(shè)備極大地降低了設(shè)備成本;

(2)每個(gè)網(wǎng)關(guān)的用戶數(shù)量最大化：更大的用戶存儲(chǔ)區(qū)降低了每個(gè)用戶的設(shè)備成本。用戶基本面的擴(kuò)大也比單個(gè)鏈接時(shí)更加有效。關(guān)鍵問題是拓展Wi-Fi設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，以便單個(gè)VSAT服務(wù)所有的村莊。

農(nóng)村電話的發(fā)展是上個(gè)世紀(jì)90年代衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)，所得出的結(jié)論是VSAT+無繩電話是最好的農(nóng)村應(yīng)用。農(nóng)村人口一般分布在村莊及周邊，在1~5km的范圍內(nèi)。一個(gè)使用無線當(dāng)?shù)丨h(huán)網(wǎng)方案用于最后一公里鏈接的VSAT能為整個(gè)村莊提供業(yè)務(wù)。無繩電話在河流附近等電纜架設(shè)有困難的地方具有優(yōu)勢，可提供更穩(wěn)定的鏈接。這一產(chǎn)業(yè)方案發(fā)展到了一套VSAT、一套無線當(dāng)?shù)丨h(huán)網(wǎng)基站、一套完全安裝在一根10m柱子上的太陽能系統(tǒng)的集成方案。此方案容易安裝，克服了建筑物的障礙，也很安全。農(nóng)村寬帶提供商能夠容易地使用VSAT和802.11b接入點(diǎn)這一方式。

2 技術(shù)問題

2.1 擴(kuò)大覆蓋范圍

標(biāo)準(zhǔn)的802.11b使用制式設(shè)備可提供室外200~400m的范圍。這一范圍可通過提高發(fā)射機(jī)的功率和換一個(gè)高增益天線而得到擴(kuò)大。

最大的范圍受發(fā)射功率(EIRP)的限制。各類管理機(jī)構(gòu)限制了2.3GHz波段使用802.11b進(jìn)行發(fā)射的功率水平。這些限制顯示在表1中。

表1 發(fā)射功率限制

超過100mW的放大器并不實(shí)用，這是因?yàn)榈彤a(chǎn)量而導(dǎo)致折價(jià)格增高。需要擴(kuò)大覆蓋范圍時(shí)，建議使用更高增益的天線，以保證成本不致太高。好的同向天線、八木天線和碟型天線只有100美元或更低。

2.1.1 更高功率的發(fā)射機(jī)

大多數(shù)802.11b卡和接入點(diǎn)使用的是輸出功率為40mW的設(shè)備。這一功率可推廣到接入點(diǎn)的所有范圍。值得注意的是，一個(gè)節(jié)點(diǎn)更高功率放射機(jī)可提高節(jié)點(diǎn)的發(fā)射能力，卻并不有助于接收能力。在這種情況下，接收機(jī)的靈敏度成為限制因素。

高功率發(fā)射機(jī)的要點(diǎn)如下。

(1)安裝：高功卡或接入點(diǎn)不比低功率方案需要更多的安裝。更高增益的發(fā)射機(jī)也能放大標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射機(jī)輸出;

(2)成本：高功率Wi-Fi設(shè)備一般是標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi設(shè)備價(jià)格的2~3倍;

(3)功耗：在太陽能應(yīng)用等低功率的條件下，更高功率發(fā)射機(jī)要求更多的直流功率輸入;

(4)使用更高功率發(fā)射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是容易安裝和搬動(dòng)，但需要增加開銷和功耗。