一、基于地面的網絡教育問題及衛星解決方法

1、衛星通信技術概述

（1）基于ＩＰ的衛星通信

ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ），為互聯網絡協議。所謂基于ＩＰ，是指數據通信能透明地遵循ＩＰ通信協議。過去的ＶＳＡＴ衛星通信不能直接支持ＩＰ通信協議，而今天的ＶＳＡＴ能夠很好地支持，且與地面ＩＰ通信幾乎相同。人們也稱其為衛星數字通信。

（2）ＤＶＢ－Ｓ

標準衛星通信需要制定傳輸信道編碼和調制標準。歐洲制定的衛星數字信號廣播（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄ－ｃａｓｔ－ｂｙＳａｔｅｌｌｉｔｅ，ＤＶＢ－Ｓ）標準，已被國際上大多數國家采用，我國也于１９９９年制訂了《ＧＢ／Ｔ１７７００－１９９９衛星電視廣播信道編碼和調制標準》，與ＤＶＢ－Ｓ標準兼容。

2、具有回傳功能的衛星通信技術

該技術出現時間較晚，還未普及，特點是能夠實現教師端和學生端的互動，具有如下兩種方式：

（１）衛星小站直接回傳。如歐洲標準的ＤＶＢ－ＲＣＳ，能夠直接通過小的衛星天線將數據傳回。

（２）通過地面網回傳。將基于ＤＶＢ－Ｓ標準的ＶＳＡＴ通信系統和地面互聯網通信系統相結合，形成環路網絡。本文中衛星通信新技術特指該技術（后文簡稱新技術）。

3、基于衛星通信新技術的網絡教育優劣分析

傳統衛星通信技術的優勢：①通信距離不受地面距離和地形影響且覆蓋面寬，這一特點適合我國地面通信不發達的偏遠地區；②以廣播方式工作，點對多點，使用者越多越便宜；③基于ＩＰ的衛星廣播可傳輸以文件形式保存的多媒體課件，這一點是傳統廣播電視做不到的，容易和基于ＴＣＰ／ＩＰ協議的軟件聯合使用，便于教學軟件的使用和二次開發。傳統衛星通信技術的劣勢：①衛星帶寬費用高，需要達到一定的教學點數，才能實現和地面網費用的平衡；②只負責發送教學內容，教師和學生間沒有互動，學生無法向老師提出問題，教師無法獲知學生的學習情況，導致教學效果無法跟蹤，教學質量得不到保障。而新技術在解決地面互聯網多媒體數據傳輸路由限制的同時，也解決了衛星雙向通信費用較高的問題，符合絕大多數應用上行數據量少（請求信息為主）、下行數據量多（是海量信息或長時間的流媒體）的實際需求。這種方式避免了地面網的劣勢，減少了衛星帶寬的占用。

二、基于衛星通信新技術的網絡教育應用模式

新技術有效彌補了原有衛星網絡教育的不足，主教育／課件制作室里老師上課或者播放課件，能夠通過互聯網送到衛星主站，由衛星發送廣播到各個接收站，接收站再把接收到的視音頻或課件通過電化教育系統傳到到各個學生面前。如果老師提問，學生端可以回答，回答內容通過電化系統連接互聯網發回給老師；學生如果有問題，可通過電化系統連接互聯網向老師發出提問申請，老師對于各個接收站的學生端可分別準許他們提問（這樣避免了多個接收站同時提問造成的麻煩），然后學生的視音頻或文件便可傳給老師。這就形成了老師向學生傳遞的內容通過衛星，學生向老師傳遞的內容通過互聯網的一個完整的環形結構，圓滿完成了教學閉環。該結構適應了老師端發送內容較多、發至各個學生端的內容一致，而學生端反饋內容較少、因人而異的需求。如果引入一些即時課堂出題回答軟件，老師拿出題目，學生作答，學生則能夠實現與老師類似面對面的交流。

三、基于衛星通信新技術的網絡教育系統組成

基于衛星通信新技術的網絡教育系統主要由以下５部分組成：

（１）主教室／課件制作室。在一個多媒體課堂的授課過程中，將授課信息，包括授課教案、老師講解的視音頻信息等通過攝像頭和視頻采集卡實時采集下來，同步合并生成課件，然后將錄制好的課件進行剪輯和審核，最后加密。

（２）互聯網。包括專線、ＡＤＳＬ、撥號等多種方式，負責傳送教學內容和學生返回信息。

（３）衛星廣播站。衛星廣播站通過地面網絡接收內容，并通過通信機打包成衛星信號傳輸上星。

（４）衛星接收端。衛星接收端由室外天線、變頻器、饋線、室內衛星數據接收卡／接收盒、計算機等組成，衛星數據接收卡／接收盒安裝在計算機上使用。衛星接收端從衛星信道接收廣播站發出的信號，并還原成原始的教學內容。

（５）輔助教學單元。輔助教學單元為顯示設備、麥克風、揚聲器等，與衛星接收端的計算機聯合完成教學活動。

四、基于衛星通信新技術的網絡教育系統配置

1、硬件平臺

（１）主教室／課件制作室（授課端）。主要包括計算機、攝像頭（帶同步錄音）、視頻采集卡及其配套的多媒體教室。

（２）播出內容服務器單元（授課端）和衛星廣播站。主要包括網絡設備、地面寬帶網絡接口。

（３）衛星終端（學生端）。包括接收天線等室外設備、衛星接收卡或接收盒、計算機等。

（４）輔助教學單元（客戶端）。按用戶教學需要配備單機、局域網、計算機教室、投影儀、打印機、音響設備等。

2、軟件平臺

（１）教學內容制作系統（授課端）。包括視音頻壓縮軟件、課件制作軟件、加密軟件等。

（２）課堂教學系統（授課端）。由以下模塊組成：支持ＴＣＰ協議或ＵＤＰ協議的教學軟件、衛星信號接收卡／接收盒驅動程序、接收程序（含設定衛星接收參數、調頻道、測試信號強度和質量的界面、條件接收ＰＩＤ識別）、解密程序等。

（３）多媒體電子教室軟件（客戶端）。提供了教師進行計算機輔助教學的平臺，能夠方便地利用多媒體課件提高教學質量。該軟件只有在客戶安裝了計算機教室時才需要配備。

作者：顧捷 單位：南京中網衛星通信股份有限公司