衛(wèi)星多播網(wǎng):未來因特網(wǎng)的基石

相關(guān)專題: 大數(shù)據(jù) 無線

黃銳

  中美海底光纜阻斷后,2000萬中國(guó)因特網(wǎng)用戶無法訪問北美地區(qū)網(wǎng)站!此事向世人昭示著兩個(gè)信息:一是人們對(duì)因特網(wǎng)的需求及依賴已達(dá)到分秒不能間斷的程度;二是當(dāng)前因特網(wǎng)服務(wù)需要一個(gè)多路由、多傳輸手段、超安全備份的網(wǎng)絡(luò)來支撐。因此,當(dāng)前無論是網(wǎng)民還是經(jīng)營(yíng)者都有必要思考一個(gè)問題——當(dāng)有線網(wǎng)絡(luò)阻斷后,誰能為因特網(wǎng)保駕護(hù)航?


  有關(guān)專家指出,中美海纜阻斷事故顯示出因特網(wǎng)的脆弱,建立因特網(wǎng)的安全保障和應(yīng)急補(bǔ)救機(jī)制刻不容緩。目前,利用先進(jìn)的衛(wèi)星通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的空中因特網(wǎng),正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在未來的因特網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中扮演著越來越重要的角色。


  傳統(tǒng)的地面因特網(wǎng)是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信為基礎(chǔ)構(gòu)建的,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備等,無不體現(xiàn)著這一設(shè)計(jì)理念,而因特網(wǎng)上傳統(tǒng)的應(yīng)用如WWW、FTP、Telnet、E-mail等,也都是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的。隨著因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不斷增多,人們對(duì)信息的需求更加多樣化,這種通信方式的局限性也在不斷地體現(xiàn)出來。


  傳統(tǒng)的地面因特網(wǎng),對(duì)于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信線路要求都很高,任何一條線路的故障,都會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行,雖然網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)可以降低某一條線路故障所帶來的不利影響,但不能從根本上解決問題。


  同時(shí),Internet上的信息傳輸并不都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的,相當(dāng)數(shù)量的信息是從一個(gè)源發(fā)給多個(gè)接收者的,我們稱之為信息廣播(Broadcast)或多播(Multicast),這些信息如果利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)來傳輸,就會(huì)極大地浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源,降低網(wǎng)絡(luò)的使用效率。目前的因特網(wǎng)骨干網(wǎng)的帶寬,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足聲音和圖像的大規(guī)模傳輸需求,隨著越來越多的人使用因特網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)傳輸速度緩慢的問題越來越嚴(yán)重,最近網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)播送聲音與圖像的活動(dòng),如Victoria's
Secret Webcast,就因?yàn)橥瑫r(shí)上網(wǎng)人數(shù)太多,效果大受影響。


  針對(duì)這種需求,目前在北美,一種新的因特網(wǎng)骨干網(wǎng)——“Mbone”(多播骨干網(wǎng))正在悄然興起,這種網(wǎng)絡(luò)是以衛(wèi)星等廣播信道為基礎(chǔ),通過信息廣播或多播的方式,廉價(jià)地實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)信息從一點(diǎn)到多點(diǎn)的分發(fā),同時(shí)減輕地面骨干網(wǎng)的帶寬壓力。致力于這一領(lǐng)域的公司包括SkyCache、Edgix和iBeam
Broadcasting等,正如SkyCache公司CEO Doug Humphrey所說:“全世界正設(shè)法勉強(qiáng)將Internet當(dāng)作廣播媒體,但現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不敷使用。你無法用蠻力逼它就范!


  在國(guó)內(nèi),中國(guó)衛(wèi)星通信的龍頭企業(yè)——中國(guó)通信廣播衛(wèi)星公司(中廣衛(wèi)),正憑借著其在衛(wèi)星空間段資源、衛(wèi)星通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)方面的雄厚實(shí)力,構(gòu)建著符合中國(guó)國(guó)情的多播骨干網(wǎng)。中廣衛(wèi)公司斥資數(shù)億元人民幣,以建設(shè)寬帶衛(wèi)星因特網(wǎng)接入系統(tǒng)和IP
over DVB系統(tǒng)為基礎(chǔ),通過對(duì)這些系統(tǒng)的自主改造和二次開發(fā),于日前正式推出了“中星在線”衛(wèi)星寬帶多播網(wǎng),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域內(nèi)的空白。


  “中星在線”衛(wèi)星寬帶多播網(wǎng)是中國(guó)衛(wèi)星通信集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)(CSNET)的重要組成部分,它與CSNET的地面光纜骨干網(wǎng)、寬帶城域網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心相結(jié)合,通過旁路目前在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)上傳輸?shù)拇罅奎c(diǎn)到多點(diǎn)信息,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率,降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本,同時(shí),該網(wǎng)絡(luò)還可以利用衛(wèi)星信道的帶寬資源,實(shí)現(xiàn)用戶端最后一公里(Last
Mile)的寬帶改造,“中星在線”平臺(tái)的推出,可望在五個(gè)方面的應(yīng)用上發(fā)揮重要作用。


  一、 多播骨干網(wǎng)


  幾乎從Internet誕生之日起,衛(wèi)星通信就成為Internet傳輸領(lǐng)域中一種不可或缺的手段,大致說來,衛(wèi)星通信在Internet上的應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段:


  1. 傳輸骨干網(wǎng):在Internet發(fā)展初期,地面光纜網(wǎng)很不發(fā)達(dá),衛(wèi)星通信以其通達(dá)距離遠(yuǎn)、建設(shè)周期短、成本相對(duì)低廉的優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)了相當(dāng)一部分遠(yuǎn)程傳輸?shù)氖袌?chǎng),雖然光纜網(wǎng)的建設(shè)正在逐步替代衛(wèi)星線路的使用,但目前國(guó)際間的Internet數(shù)據(jù)傳輸還是有很大一部分是由衛(wèi)星來承擔(dān)的。


  2. 接入網(wǎng):從二十世紀(jì)90年代中期美國(guó)休斯公司第一次提出衛(wèi)星寬帶的概念開始,衛(wèi)星寬帶接入以其覆蓋面廣、不受地域限制、信道利用率高、寬帶到戶等優(yōu)勢(shì)被各方看好,特別是對(duì)于中國(guó)這樣幅員遼闊、地理?xiàng)l件復(fù)雜、電信基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)薄弱的國(guó)家,衛(wèi)星寬帶接入是現(xiàn)階段大多數(shù)地區(qū)一個(gè)很好的選擇。


  3. 多播骨干網(wǎng):衛(wèi)星通信的真正優(yōu)勢(shì)是廣播特性和無縫覆蓋,這一點(diǎn)是地面網(wǎng)絡(luò)再怎樣發(fā)達(dá)也無法替代的,廣播特性帶來信息發(fā)布的成本優(yōu)勢(shì),無縫覆蓋確保了信息受眾的普遍性。在Internet高速發(fā)展的今天,信息傳輸需求的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了帶寬的增長(zhǎng)速度,正因?yàn)槿绱耍瑥模玻埃埃澳觊_始,北美陸續(xù)出現(xiàn)了數(shù)家利用衛(wèi)星信道構(gòu)建多播骨干網(wǎng)的公司,目前這一市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大,業(yè)已成為衛(wèi)星Internet應(yīng)用中最具活力的部分。


  隨著寬帶的需求不停地增長(zhǎng),對(duì)于Internet的挑戰(zhàn)是如何跟上需求和期望值增長(zhǎng)的腳步,這不僅僅是一個(gè)帶寬問題——而是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施問題,比如對(duì)于Internet上所有的數(shù)字內(nèi)容、圖像和聲音被拆分為以字節(jié)為計(jì)量的包,經(jīng)過一系列的路由器送到離用戶最近的ISP,但是,因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施的問題,數(shù)字的和音頻的包被經(jīng)常性地在傳輸過程中丟失和損壞,造成聲音和圖像質(zhì)量的降低,經(jīng)常,相同的內(nèi)容在點(diǎn)到點(diǎn)之間傳輸數(shù)次,來保證所有包的正確接收。


  在沒有衛(wèi)星多播網(wǎng)的情況下,今天通過地面網(wǎng)絡(luò)對(duì)寬帶內(nèi)容的發(fā)送,將穿越Internet上復(fù)雜而擁擠的路由,同時(shí),內(nèi)容提供商、集成商、分發(fā)商還面臨著將內(nèi)容分發(fā)到很多服務(wù)器地點(diǎn)的不斷增長(zhǎng)的費(fèi)用,而新的應(yīng)用如遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上交易等是大數(shù)據(jù)量的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)與相對(duì)較少的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)合,而目前主要以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)構(gòu)架為基礎(chǔ)的Internet,在傳輸點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)方面存在著傳輸費(fèi)用高、傳輸質(zhì)量差、容易引起網(wǎng)絡(luò)擁塞等諸多毛病。未來的Internet,必將是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式的地面網(wǎng)絡(luò)和基于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)模式的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物。


  目前在中國(guó),多播骨干網(wǎng)還是一個(gè)全新的概念,要想讓這種網(wǎng)絡(luò)模式為國(guó)人所接受,并真正得以推廣和應(yīng)用,亟需象中國(guó)通信廣播衛(wèi)星公司這樣同時(shí)具有衛(wèi)星資源和地面網(wǎng)絡(luò)資源的大公司介入。作為中國(guó)最大的專業(yè)衛(wèi)星公司和國(guó)內(nèi)六家互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商之一,中廣衛(wèi)公司率先進(jìn)入這一領(lǐng)域,并投入了大量的資金和人才,經(jīng)過半年多的建設(shè)和開發(fā),目前中廣衛(wèi)公司已經(jīng)可以通過“中星在線”平臺(tái)以及即將建成的多播網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(MDC,Mbone
Data Center),為ICP和ISP提供信息多播及緩存服務(wù)。


  中廣衛(wèi)公司的研發(fā)中心通過與國(guó)內(nèi)著名的軟件開發(fā)商合作,開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多播網(wǎng)軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了信息的抓取、整合、調(diào)度、播發(fā)、接收、鑒權(quán)和緩存等系列工作的自動(dòng)完成。通過繞開擁塞的地面網(wǎng)絡(luò),中廣衛(wèi)公司確保了一個(gè)高速、可靠和有效的內(nèi)容傳輸方案,利用“中星在線”平臺(tái)和技術(shù),內(nèi)容提供商能夠?yàn)槠渥罱K用戶提供最高質(zhì)量的服務(wù)。


  內(nèi)容提供商可以選擇將主機(jī)托管在MDC,也可以通過衛(wèi)星或地面線路在MDC做主機(jī)鏡像,或者由軟件系統(tǒng)自動(dòng)到遠(yuǎn)程主機(jī)上抓取信息,對(duì)帶寬敏感的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容將通過離地球3.6萬公里的同步衛(wèi)星,以高達(dá)72Mbps的速率分發(fā)到Internet的“邊緣”節(jié)點(diǎn)——即離最終用戶最近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上,用戶可以通過小區(qū)局域網(wǎng)、ADSL、HFC等新的寬帶接入手段,充分享受寬帶內(nèi)容和高速?zèng)_浪的樂趣。


  衛(wèi)星多播網(wǎng)的建成必將極大地改善中國(guó)因特網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu),提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的效率,降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的成本?梢灶A(yù)見,未來ICP的非交互式信息將大量通過該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分發(fā),實(shí)時(shí)、高效、廉價(jià)地傳送到本地ISP的緩存中,用戶的信息請(qǐng)求可以在本地得到滿足,無需通過擁擠的骨干網(wǎng)進(jìn)行傳輸,大大提高了服務(wù)質(zhì)量,同時(shí)降低了ISP的出口帶寬成本。


  二、 衛(wèi)星寬帶上網(wǎng)


  衛(wèi)星多播網(wǎng)還可以利用衛(wèi)星信道的帶寬資源和“外交互式”寬帶衛(wèi)星接入的能力,在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)用戶端最后一公里(Last Mile)的寬帶改造,在目前網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施特別是寬帶基礎(chǔ)設(shè)施尚不發(fā)達(dá)的中國(guó),衛(wèi)星寬帶接入不失為一種便捷而廉價(jià)的寬帶接入手段。


  “中星在線”的接入用戶可以不受地域限制,只需加裝一套0.75m小型衛(wèi)星天線和一塊專用衛(wèi)星接收卡,并安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件,即可享用高達(dá)400Kps(十倍于傳統(tǒng)電話Modem)的上網(wǎng)速度。相比起其它一些地面寬帶接入方式,衛(wèi)星接入具有投資少、建設(shè)快、覆蓋范圍廣、性能價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn),特別適合沒有其它寬帶接入手段的邊遠(yuǎn)地區(qū)和中小城市。


  中廣衛(wèi)公司的衛(wèi)星接入網(wǎng)主站設(shè)立在北京上地信息產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),是CSNET在北京的主結(jié)點(diǎn)之一,擁有獨(dú)立的國(guó)際出口并與國(guó)際上幾家最大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商相連,與國(guó)內(nèi)其它骨干網(wǎng)絡(luò)之間也都有互連互通的出口,顯然,這將保證“中星在線”用戶上網(wǎng)連接的速度和質(zhì)量。


  三、 地面網(wǎng)的重要備份


  “中星在線”多播骨干網(wǎng)的建成還將成為地面Internet的重要備份,今后,即便發(fā)生了象中美海底光纜阻斷這樣的地面網(wǎng)故障,“中星在線”多播網(wǎng)也能有效地將大多數(shù)ICP的更新內(nèi)容及時(shí)地分發(fā)到各地的ISP,最大限度地降低網(wǎng)絡(luò)故障對(duì)用戶帶來的影響。


  四、 信息推送扶貧


  中國(guó)幅員遼闊,人口眾多,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平極不均衡,發(fā)達(dá)地區(qū)和貧困地區(qū)在地面網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)人口數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)使用狀況等方面都存在著極大的差距,廣大中西部地區(qū)和農(nóng)村的信息極度匱乏,已經(jīng)成為阻礙當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原因,而在目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下,要想在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息化,必然要找到一種有別于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的、廉價(jià)的信息發(fā)布方法。


  衛(wèi)星信道天然的廣播特性,終端接收設(shè)備相對(duì)低廉的價(jià)格,使得信息發(fā)布可以廉價(jià)地通過“中星在線”平臺(tái)來實(shí)現(xiàn),經(jīng)過篩選的信息,通過空中因特網(wǎng)直接推送到用戶端,可以在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的信息扶貧。


  五、 非對(duì)稱信息傳送


  “中星在線”平臺(tái)在遠(yuǎn)程教育和金融證券等需要非對(duì)稱信息傳送的領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。


  利用寬帶的衛(wèi)星廣播信道,將優(yōu)秀老師的課堂授課實(shí)時(shí)、流暢地傳遞到遠(yuǎn)程教室、培訓(xùn)中心或個(gè)人用戶,讓更多的學(xué)生參與學(xué)習(xí),讓更多的教師進(jìn)行實(shí)時(shí)觀摩而不妨礙正常授課;同時(shí),學(xué)生的問題、提問回答、作業(yè)等可以通過地面線路及時(shí)地反饋到授課教師處,學(xué)生之間還可以通過BBS、聊天室等方式進(jìn)行在線討論、在線答疑,從而真正讓遠(yuǎn)程教育走入家庭。


  同樣,在金融證券領(lǐng)域,寬帶的衛(wèi)星下行信道可以支持大量的行情數(shù)據(jù)和新聞信息發(fā)布,用戶的交易數(shù)據(jù)則通過地面線路回傳,從而以低廉的代價(jià)實(shí)現(xiàn)一體化的網(wǎng)上交易平臺(tái)。


  有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,“中星在線”服務(wù)正在受到普遍關(guān)注和歡迎,特別是受到中小城市和中西部地區(qū)用戶的歡迎。在業(yè)務(wù)開通的短短三個(gè)月時(shí)間內(nèi),用戶數(shù)已超過300個(gè),用戶涵蓋了企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)、學(xué)校、網(wǎng)吧、住宅小區(qū)、賓館、家庭等各行各業(yè)。同時(shí),已有眾多的ICP利用“中星在線”衛(wèi)星多播網(wǎng)來發(fā)布信息,其中包括天網(wǎng)金融信息、中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)、中國(guó)新聞社、101網(wǎng)校等知名企業(yè)和機(jī)構(gòu),預(yù)計(jì)今年在“中星在線”衛(wèi)星多播網(wǎng)上提供業(yè)務(wù)的ICP將達(dá)到20個(gè)。


  可以預(yù)見,衛(wèi)星多播網(wǎng)的推出將給中國(guó)的ISP、ICP和網(wǎng)絡(luò)用戶帶來了全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,它所提供的高效率、高可靠性的各種新業(yè)務(wù),必將為中國(guó)的因特網(wǎng)發(fā)展帶來革命性的影響。


摘自《中國(guó)無線電管理》2001.9
   
微信掃描分享本文到朋友圈
掃碼關(guān)注5G通信官方公眾號(hào),免費(fèi)領(lǐng)取以下5G精品資料
  • 1、回復(fù)“YD5GAI”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)移動(dòng):5G網(wǎng)絡(luò)AI應(yīng)用典型場(chǎng)景技術(shù)解決方案白皮書
  • 2、回復(fù)“5G6G”免費(fèi)領(lǐng)取《5G_6G毫米波測(cè)試技術(shù)白皮書-2022_03-21
  • 3、回復(fù)“YD6G”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)移動(dòng):6G至簡(jiǎn)無線接入網(wǎng)白皮書
  • 4、回復(fù)“LTBPS”免費(fèi)領(lǐng)取《《中國(guó)聯(lián)通5G終端白皮書》
  • 5、回復(fù)“ZGDX”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)電信5GNTN技術(shù)白皮書
  • 6、回復(fù)“TXSB”免費(fèi)領(lǐng)取《通信設(shè)備安裝工程施工工藝圖解
  • 7、回復(fù)“YDSL”免費(fèi)領(lǐng)取《中國(guó)移動(dòng)算力并網(wǎng)白皮書
  • 8、回復(fù)“5GX3”免費(fèi)領(lǐng)取《R1623501-g605G的系統(tǒng)架構(gòu)1
  • 本周熱點(diǎn)本月熱點(diǎn)

     

      最熱通信招聘

      最新招聘信息

    最新論壇貼子