摘要 本文在介紹農(nóng)村通信技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,著重闡述了VSAT系統(tǒng)的組網(wǎng)、編號以及路由等問題,探討了使用VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)解決農(nóng)村通信問題的具體技術(shù)方案,并展望了農(nóng)村通信的前景。 1、引言 目前,在我國廣大農(nóng)村,未通電話的行政村還有很多,這些地區(qū)大部分地理?xiàng)l件差、居住分散、交通閉塞且經(jīng)濟(jì)落后。雖然這些貧困地區(qū)的地方政府和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對通信“從無到有”的需求都十分迫切,但是由于自然條件惡劣,采用光纜、電纜、GSM、CDMA等現(xiàn)有主流技術(shù)手段,利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行延伸覆蓋,存在著建設(shè)成本高、工期長、施工維護(hù)困難等問題。這些現(xiàn)實(shí)問題給我國農(nóng)村通信發(fā)展帶來了巨大的困難。因此,選擇適合中國國情的通信技術(shù)手段進(jìn)行農(nóng)村通信建設(shè)就顯得十分重要。 “低成本、廣覆蓋、低功耗、易維護(hù)”是面向未來我國農(nóng)村通信市場發(fā)展的技術(shù)特點(diǎn),在眾多的通信技術(shù)中衛(wèi)星通信有許多優(yōu)點(diǎn),如組網(wǎng)靈活,不受任何地形影響;通信容量大、覆蓋面廣、可同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和話音;具有多點(diǎn)廣播能力,便于擴(kuò)容;既可與地面系統(tǒng)相結(jié)合,又可繞開復(fù)雜的地面網(wǎng)建立獨(dú)立的衛(wèi)星網(wǎng),而且,衛(wèi)星通信技術(shù)還在不斷發(fā)展。正因?yàn)槿绱耍l(wèi)星通信自20世紀(jì)60年代以來,就已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,并且事實(shí)上已成為目前解決我國農(nóng)村通信問題的主要通信手段之一。 VSAT(Very Small Aperture Terminal)衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一種利用靜止軌道衛(wèi)星、用小型地球站組成的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。它可以應(yīng)用于廣播電視,通信領(lǐng)域,包括固定、移動等業(yè)務(wù);也可應(yīng)用于公用和專用網(wǎng)。目前VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電視、鐵路、銀行、證券、遠(yuǎn)程教育和醫(yī)療、民用航空、應(yīng)急通信、移動通信、因特網(wǎng)接入以及農(nóng)村通信中。 2、農(nóng)村VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)簡介 2.1 農(nóng)村VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng) 農(nóng)村VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)主要由三部分組成:主站(包括網(wǎng)管中心)、關(guān)口站和端站。 (1)主站:通常是由網(wǎng)管中心設(shè)備和關(guān)口站設(shè)備組成的地球站。包括天線和跟蹤系統(tǒng)、饋線、射頻分系統(tǒng)、調(diào)制和解調(diào)、基帶處理以及交換和通信接口設(shè)備等的通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。通常,一個(gè)星型網(wǎng)中有一個(gè)把關(guān)口站和網(wǎng)管中心放在一起的主站。 (2)關(guān)口站:通常是一個(gè)不包括網(wǎng)管中心設(shè)備的通信站。完成衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面電路交換中心之間的互通和互聯(lián),它受主站網(wǎng)管系統(tǒng)的控制和管理。一個(gè)星型網(wǎng),可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)關(guān)口站。 (3)端站:通常是連接基站或用戶終端設(shè)備的地球站。設(shè)備組成包括:天線、室外單元(ODU)、室內(nèi)單元和用戶終端或交換設(shè)備等。它受主站網(wǎng)管中心的控制和管理,并通過主站或關(guān)口站實(shí)現(xiàn)與地面用戶或兩個(gè)端站之間的通信。 農(nóng)村衛(wèi)星通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)包括電話、視頻和各種接入業(yè)務(wù)。根據(jù)業(yè)務(wù)的主要流向,農(nóng)村衛(wèi)星通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)以星型網(wǎng)為主,網(wǎng)狀網(wǎng)為輔。 農(nóng)村通信系統(tǒng)可根據(jù)已有地面網(wǎng)的實(shí)際情況,針對地面固定電話網(wǎng)和移動電話網(wǎng)采用不同的組網(wǎng)方式。通常,農(nóng)村衛(wèi)星通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 在VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,典型的組網(wǎng)方式有兩大類:中繼方式和接入方式。中繼方式一般是指利用衛(wèi)星電路做基站和基站控制器之間的中繼電路;接入方式通常是指VSAT系統(tǒng)的端站設(shè)在行政村或沒有通話的鄉(xiāng)、鎮(zhèn)內(nèi),VSAT話機(jī)直接接在端站上。實(shí)質(zhì)上,中繼方式組網(wǎng)是利用VSAT系統(tǒng)來解決地理?xiàng)l件惡劣的偏遠(yuǎn)農(nóng)村的傳輸問題,而接入方式是利用VSAT系統(tǒng)解決覆蓋和傳輸問題。這兩種不同的組網(wǎng)方式適用于不同的應(yīng)用場合。
農(nóng)村VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常采用C頻段和Ku頻段。當(dāng)采用衛(wèi)星電路做中繼時(shí)一般采用C頻段;當(dāng)采用衛(wèi)星電路做接入方式時(shí)一般采用Ku頻段。
農(nóng)村VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)可采用的制式分為:電路加IP方式,全I(xiàn)P方式以及混合方式等多種。其中,所謂電路加IP方式是在雙向電路傳輸網(wǎng)上疊加一個(gè)IP數(shù)據(jù)傳輸通道;全I(xiàn)P方式指的是雙向傳輸均采用IP數(shù)據(jù)傳輸通道,一般采用H.323等協(xié)議,入向是MF-TDMA-VoIP方式;出向是DVB-s VoIP方式;混合方式是在IP數(shù)據(jù)傳輸通道中對話音的傳送,部分采用了電路方式,如入向采用電路方式(MF-TDMA),出向采用IP/DVB-s廣播方式。
2.2 編號計(jì)劃及撥號程序
在農(nóng)村VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,連接地面固定電話網(wǎng)的關(guān)口站所連接的VSAT用戶話機(jī)按用戶本地網(wǎng)固定端局用戶編號,即:長途區(qū)號+PQR(S)ABCD,一般采用單獨(dú)的局號來標(biāo)識VSAT用戶;連接地面移動電話網(wǎng)的關(guān)口站所連接的VSAT用戶話機(jī)按用戶本地網(wǎng)移動用戶編號,即13(15)SHOH1H2H3ABCD,一般采用單獨(dú)的HLR來標(biāo)識VSAT用戶。
VSAT關(guān)口站在網(wǎng)絡(luò)中處于端局位置。VSAT關(guān)口站編有所在地的局號,以便于被叫接續(xù)。
當(dāng)VSAT做主叫時(shí),用戶號碼在出VSAT網(wǎng)絡(luò)后PSTN和PLMN中主被號碼的傳送,遵循現(xiàn)有號碼傳送相關(guān)要求;當(dāng)VSAT用戶做被叫時(shí),PSTN或PLMN中有交換局將用戶被叫號碼轉(zhuǎn)換為VSAT關(guān)口局的局號進(jìn)行接續(xù)。
農(nóng)村用戶使用VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)進(jìn)行通信時(shí),移動VSAT用戶的撥號程序與普通移動用戶完全一致,其他用戶撥打移動VSAT用戶,也類似普通的移動用戶;固網(wǎng)VSAT用戶的撥號程序與普通固網(wǎng)用戶完全一致,其他用戶撥打固網(wǎng)VSAT用戶。也類似普通的固網(wǎng)用戶。
VSAT用戶也可以正常使用各種緊急特種業(yè)務(wù),如火警:撥119;匪警:撥110;急救中心:撥120;道路障礙:撥122等。
2.3 呼叫接續(xù)原則
以關(guān)口局轉(zhuǎn)接為例,移動VSAT用戶網(wǎng)絡(luò)接續(xù)示意圖如圖2。 圖2 移動VSAT用戶網(wǎng)絡(luò)接續(xù)示意圖
圖2中,當(dāng)VSAT用戶B呼叫移動網(wǎng)用戶A時(shí),由VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)根據(jù)主叫用戶B的號碼,將話路接續(xù)至VSAT用戶歸屬省的移動網(wǎng)關(guān)口局,然后由移動網(wǎng)關(guān)口局轉(zhuǎn)接至被叫移動用戶A。
當(dāng)移動用戶A呼叫VSAT用戶B時(shí),由移動交換局(MSC/VLR)去查詢VSAT用戶所屬HLR,通過所屬HLR的路由查詢,獲得VSAT關(guān)口站號碼并將話路轉(zhuǎn)接至VSAT用戶歸屬省移動網(wǎng)關(guān)口局,然后再轉(zhuǎn)接至VSAT關(guān)口站(主站),由VSAT主站進(jìn)行號碼翻譯,接續(xù)至被叫用戶;目前,有些運(yùn)營商是采用呼叫前轉(zhuǎn)的方式(A呼叫B,前轉(zhuǎn)到C,C號碼尋址)來實(shí)現(xiàn)路由接續(xù)的,這時(shí),VSAT主站需要根據(jù)原被叫號碼(B號碼)進(jìn)行被叫接續(xù)。下面按照VSAT用戶可能使用的各種呼叫情況,分別進(jìn)行介紹。
(1)VSAT用戶呼叫VSAT用戶
由VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)網(wǎng)管中心根據(jù)被叫用戶號碼,將話路直接接續(xù)至被叫用戶,不經(jīng)過PSTN或PLMN。
(2)VSAT用戶做主叫
VSAT用戶呼叫固定網(wǎng)或移動網(wǎng)的用戶,由VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)根據(jù)主叫用戶號碼,將話路接至VSAT用戶歸屬運(yùn)營商指定的交換局進(jìn)行接續(xù)。
(3)VSAT用戶做被叫
移動網(wǎng)VSAT用戶和固定網(wǎng)VSAT用戶接續(xù)方式有所不同,分別如下:
●移動網(wǎng)VSAT用戶做被叫時(shí),由移動交換局(MSC)去查詢VSAT用戶所屬HLR,通過所屬HLR的路由查詢,獲得VSAT關(guān)口站號碼并將話路轉(zhuǎn)接至VSAT關(guān)口站,然后通過VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)由VSAT主站進(jìn)行號碼翻譯,接續(xù)至被叫用戶;目前,有些運(yùn)營商是采用呼叫前轉(zhuǎn)的方式(C號碼尋址)來實(shí)現(xiàn)路由接續(xù)的,這時(shí),VSAT主站需要根據(jù)原被叫號碼(B號碼)進(jìn)行被叫接續(xù)。
●固定網(wǎng)VSAT用戶做被叫時(shí),通過固定網(wǎng)受端轉(zhuǎn)接至VSAT主站,由VSAT主站進(jìn)行號碼翻譯,接續(xù)至被叫用戶。目前,有以下兩種實(shí)現(xiàn)方式可供選擇:VSAT用戶歸屬本地網(wǎng)的特定端局(或關(guān)口局)利用現(xiàn)有的長途網(wǎng)路將呼叫轉(zhuǎn)接到VSAT主站,由于需要利用現(xiàn)有的長途網(wǎng)路疏通,因此不能將原有的被叫號碼作為選路的號碼,必須將路由號碼表示出來,例如可以采用將路由號碼和被叫號碼放在信令中不同的位置,也可以將路由號碼和被叫號碼合并在一起作為被叫號碼傳送(通過長途)至VSAT主站;VSAT主站通過原被叫號碼進(jìn)行接續(xù);VSAT用戶歸屬的本地網(wǎng)關(guān)口局可與VSAT主站之間建立長途專線;直接路由到VSAT主站,VSAT主站進(jìn)行接續(xù)。
(4)VSAT用戶撥打緊急特種業(yè)務(wù)號碼
VSAT用戶撥打緊急特種業(yè)務(wù)號碼,VSAT關(guān)口站根據(jù)主叫號碼增加長途區(qū)號,接續(xù)至VSAT用戶本地網(wǎng)的特服臺。關(guān)于緊急特種業(yè)務(wù),為了使用戶可以得到迅速快捷的服務(wù),要求使用就近的緊急特種業(yè)務(wù)服務(wù)設(shè)施,在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:“各電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者根據(jù)電信主管部門確定的方案。由VSAT關(guān)口站根據(jù)主叫號碼在緊急特種業(yè)務(wù)號碼后按規(guī)定添加‘X’或‘XX’,由長途局或者本地網(wǎng)匯接局識別緊急特種業(yè)務(wù)號碼的后綴‘X’或‘XX’,來區(qū)分主叫所在的不同市、縣(區(qū)),并將緊急特種業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接到主叫VSAT用戶所在地的縣(區(qū))緊急特種業(yè)務(wù)平臺”。
3、結(jié)束語
近年來,我國電信業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn),但在廣大偏遠(yuǎn)貧困農(nóng)村地區(qū),通信發(fā)展情況卻與整個(gè)電信發(fā)展水平很不平衡,貧困農(nóng)村通信狀況普遍落后,農(nóng)村與城市之間的“數(shù)字鴻溝”也日益增大。目前發(fā)展農(nóng)村通信面臨的主要問題包括以下兩個(gè)方面:一方面農(nóng)村通信投入大、收益低;另一方面目前農(nóng)村通信普遍服務(wù)還缺乏補(bǔ)償機(jī)制,運(yùn)營企業(yè)的積極性難以發(fā)揮。
在這種情況下,除了建立良好的普遍服務(wù)基金補(bǔ)償機(jī)制之外,選擇適合農(nóng)村通信需求的通信技術(shù)就顯得尤為重要。如前所述,VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有組網(wǎng)靈活、通信容量大、覆蓋面廣等諸多優(yōu)點(diǎn),符合農(nóng)村通信“低成本、廣覆蓋、低功耗、易維護(hù)”的需求特點(diǎn),可以預(yù)見,VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)將在我國農(nóng)村通信市場上發(fā)揮重要作用。
隨著城市通信技術(shù)的成熟和通信市場的逐漸飽和,在未來幾年內(nèi),三四級城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及農(nóng)村等經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較差的地區(qū),將成為通信企業(yè)爭奪新用戶的下一個(gè)主戰(zhàn)場,農(nóng)村通信市場有望成為我國通信發(fā)展的一個(gè)新熱點(diǎn)。
|