農遠工程的新模式

希文

由于“農遠”工程是采用單向數(shù)據(jù)廣播，所以地面接收站沒有數(shù)據(jù)回傳功能，即不具備交互功能，這對于那些沒有地面電信網絡覆蓋的偏遠農村學校來說很不方便，比如無法通過百度等搜索引擎找到自己所需要的資料等，只能做到“上級發(fā)送什么，下級就接收什么”。為此，由教育部規(guī)劃、中國教育電視臺果實網和北京百年樹人遠程教育有限公司承辦的 “國家教育新媒體雙向試點站” 系統(tǒng)在全國范圍內進行了試點安裝（類似于泰國的IPSTAR衛(wèi)星上網業(yè)務），圖1是該系統(tǒng)的LOGO標志。國家教育新媒體雙向試點站可以完全取代現(xiàn)有的寬帶網絡，從而實現(xiàn)“無線上網，終身免費”的目標，極大的改善了我們這些偏遠農村學校教育資源嚴重不足的現(xiàn)狀，實現(xiàn)優(yōu)質教育資源共享、達到教育均衡發(fā)展的目的。在2011年3月3日北京召開的《第七屆衛(wèi)星通信新技術、新業(yè)務年會》上，呂強就指出發(fā)射雙向寬帶教育衛(wèi)星已刻不容緩，雙向寬帶教育衛(wèi)星就可滿足農村和偏遠地區(qū)日益增長的利用雙向網絡進行互動學習的迫切需要。2011年8月24日，教育部科技司下發(fā)了《關于開展義務教育學校互聯(lián)網接入情況調查的函》（ [2011]306號），該函要求全國部分省在9月上旬完成義務教育學校互聯(lián)網接入情況的調查工作。教育部科技司正在進行發(fā)射雙向教育寬帶衛(wèi)星的論證工作，教育衛(wèi)星是未來解決偏遠地區(qū)學?；ヂ?lián)網接入的重要手段。因此，我們有理由相信我國有望在未來幾年內發(fā)射雙向寬帶教育衛(wèi)星。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》提出“到2020年要基本實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學習型社會，進入人力資源強國行列”的戰(zhàn)略目標，并把“加快教育信息化進程”作為實現(xiàn)戰(zhàn)略目標的重要保障措施之一，筆者相信到那時全國各地的農村及偏遠學校通過衛(wèi)星上網已將成為一種可能。

國家教育新媒體雙向試點站的系統(tǒng)組成包括：1.2m Ku偏饋天線、室外BUC和LNB構成的ODU（或射頻）部分；Advantech S4120室內終端、S4120終端電源和網線構成的IDU（室內單元）部分。圖2是整個系統(tǒng)的連接示意圖，其中FL是指Forward Link，即接收衛(wèi)星發(fā)射的信號，這與原先的“農遠”工程類似；RL是指Return Link，即地面接收站向衛(wèi)星發(fā)射信號。圖3室外單元的實物照片，

包括1.2m Ku偏饋天線、BUC（Block Up-Converter，上變頻功率放大器，它是 把衛(wèi)星Modem輸出的L波段信號轉變?yōu)楦哳l的射頻信號逆向傳送到C波段、KU波段或KA波段衛(wèi)星）和LNB，圖4是室內單元的衛(wèi)星“貓”—Advantech S4120，

該產品由加拿大ADVANTECH（愛德萬泰克）公司生產，是S4100的升級產品，主要是增加了對DVB-S2的解調支持，S4120是支持ACM和DVB-RCS協(xié)議的VSAT終端，主要應用領域就是無線上網。

下面簡單介紹一下國家教育新媒體雙向試點站的安裝與配置過程。將1.2m Ku偏饋天線安裝在合適的地理位置，使用尋星儀之類的工具將天線對準134°E亞太六號衛(wèi)星，天線指向衛(wèi)星方向上不能有障礙物，盡可能架設在當?shù)亻_闊空曠地最高處，避開山坡、樹林、高層建筑物、鐵塔、雷達站、差轉臺、微波通訊站及高壓輸電線等對天線波束的阻擋，天線主波束方向上應有足夠的視野，天線波束指向范圍內，仰角≥5?內無遮擋，衛(wèi)星天線的假設位置應避開風口，以減小天線的風載。另外，衛(wèi)星天線的架設要考慮室外單元安裝位置與室內設備的距離盡可能短，以減少信號損耗，路由距離一般在30米以內。系統(tǒng)配置主要包括小站本地IP地址、管理IP地址、小站地理位置等相關參數(shù)的配置。小站系統(tǒng)配置采用IDU的Web界面實現(xiàn)，根據(jù)任務的不同，室內單元的Web界面訪問提供了三類用戶的管理功能：1、Installation （系統(tǒng)安裝），用戶名為Installer，密碼為ins001pwd，登錄該界面用于遠端站安裝開通時，發(fā)射測試信號等操作；2、Satellite Network Configuration（衛(wèi)星網絡配置），用戶名為Satnetwork，密碼為sat001pwd，登錄該界面用于設置小站的Forward Link和Return Link及MIB的參數(shù)配置；3、運行和管理采用用戶名superuser，密碼為su001pwd，登錄該界面主要實現(xiàn)：監(jiān)控IDU的工作狀態(tài)（前向鏈路、回程鏈路）、解決IDU衛(wèi)星鏈路中出現(xiàn)的問題、控制IDU的動作及捕獲或禁用衛(wèi)星鏈路等、配置IDU的IP address等網絡相關參數(shù)。具體的配置過程是這樣的：1、使用網線將本地計算機與小站設備連接；2、配置本地計算機IP地址，保證本地IP地址與小站的IP地址處于同一網段；3、等待幾秒鐘，直到IDU ready 燈亮；4、打開IE瀏覽器，并在地址欄中輸入小站的IP地址（注：該IP地址由主站分配，出廠默認IP地址為10.10.10.10）；5、進入小站配置web頁面，如圖5所示；

6、以Installer用戶登錄，密碼為ins001pwd，如圖6所示；

7、進入 Installation操作界面，根據(jù)實際情況進行GPS位置的配置，如圖7所示；

8、進入Network Configuration操作界面，進行網絡配置，包括本地IP配置，子網掩碼配置，衛(wèi)星網絡管理IP地址等，如圖8所示；

9、保存參數(shù)配置；

10、以satnetwork 用戶登錄；

11、進入前向鏈路配置操作界面，根據(jù)實際情況進行參數(shù)配置，包括符號率、中心頻率等，如圖9所示， 并進行配置保存；

12、進行回程鏈路配置，如圖10所示，保存相關配置；

13、重啟IDU，完成配置。配置完成后，可以對小站連通性和小站基本業(yè)務功能進行測試了，通過測試計算機，使用Ping命令來測試小站的連通性，可以Ping主站，也可以Ping相關網站，比如：ping 10.1.9.201 –t或ping www.guoshi.com。至于系統(tǒng)業(yè)務功能測試，可以在瀏覽器中輸入常用網站地址，觀看網頁是否能夠正常打開，體驗相關業(yè)務是否能正常工作，有條件的情況下，還可以進行FTP功能測試，一般情況下，可達到中國電信ADSL業(yè)務2M的接入速度。

國家教育新媒體雙向試點站常見故障及解決方法：（1）遠端站無法鎖定Forward Link（FL）：檢查IDU日志，查詢IDU的當前事件或告警信息；檢查IDU 配置參數(shù)是否與預設參數(shù)一致；檢查接收電纜，插接是否正常；天線重新對星，以確保接收信號準確。（2）無法鎖定Return Link（RL）：檢查IDU日志， 查詢IDU的當前事件或告警信息；檢查IDU 配置參數(shù)是否與預設參數(shù)一致；檢查發(fā)射電纜，插接是否正常；聯(lián)系主站值班人員檢查主站配置。（3）本地PC機無法訪問遠端站管理界面：檢查IDU Ready指示燈是否正常；檢查本地PC機 IP地址，確保與IDU的IP在同一網段；檢查IDU的IP地址，確保與PC的IP在同一網段；檢查以太網線是否正常。（4）業(yè)務傳輸故障（比如無法接入Internet網絡）：檢查小站SIT配置參數(shù)；檢查本地PC的DNS是否與規(guī)定的一致；在日志中驗證主站分配資源是否正常；聯(lián)系主站值班人員檢查小站狀態(tài)是否正常；主站值班人員檢查Hub（網絡中心）/Gateway（網關） 配置參數(shù) 。

知識鏈接：DVB-RCS是用DVB和RCS的混合技術，該技術支持通過衛(wèi)星的寬帶Internet接入以及增殖業(yè)務。DVB-RCS是陸地接入網絡技術的競爭者，這些技術包括撥號調試解調器、租用線路、ADSL調試解調器以及有線電纜調制解調器。目標客戶端最初是面向小型和中型企業(yè)（SME），后來就面向住宅用戶。該應用的最初范疇包括最常用的Internet業(yè)務，譬如e-mail發(fā)送、Web瀏覽、文件傳送和新聞組。DVB-RCS勝過陸地接入網絡的應用的第二個范疇是基于衛(wèi)星的多點傳送的能力，這些能力包括可靠的多點文件傳送和多點傳送流。DVB-RCS的最主要的具有競爭力的優(yōu)勢就是它能夠利用現(xiàn)有的Internet標準以很低的成本使多點廣播成為可能。多點廣播數(shù)據(jù)是經過一個從流源到中央多點廣播流服務器，通過多點廣播流饋線鏈接在Internet內進行傳送，然后通過衛(wèi)星媒介傳送到目標組。DVB-RCS系統(tǒng)支持比現(xiàn)有的陸地解決方案（從64kbpw到1Mbps）更大的流帶寬。DVB-RCS應用的第三個范疇可以是 "通過IP的語音"（Voice over IP）。DVB-RCS的寬帶鏈接允許對固定比特率的流實行非常好的控制。一個主要的不方便之處是RCS的基本衛(wèi)星配置在兩個接入用戶之間建立連接的話需要兩個衛(wèi)星跳。如果其中一個用戶通過陸地鏈接（PSTN或ISDN）與接入網絡中心相連的話，該不方便之處就會消失。DVB-RCS標準是由DVB在1999年完成的，然后獲得ETSI正式批準，DVB-RCS2規(guī)范于2011年3月份在DVB組織第67次指導委員會會議上獲得批準。