趙軍 尹俊

【摘要】現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是指通過音頻、視頻（直播或錄像）以及包括實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)在內(nèi)的計(jì)算機(jī)技術(shù)把課程傳送到校園外的教育。它是一種跨學(xué)校、跨地區(qū)的教育體制和教學(xué)模式。遠(yuǎn)程教育應(yīng)用已深入到各行各業(yè), 從傳統(tǒng)教育的輔助到行業(yè)培訓(xùn)、職業(yè)培訓(xùn)，遠(yuǎn)程教育都發(fā)揮著重大的作用。 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式有多種：基于地面網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的的雙向遠(yuǎn)程教育，基于衛(wèi)星廣播或地面廣播的單向遠(yuǎn)程教育，不通類型的遠(yuǎn)程教育具有不通的特點(diǎn)，不通的應(yīng)用場(chǎng)景。衛(wèi)星傳輸手段作為一種遠(yuǎn)程教育中主要的傳輸方式，具有覆蓋范圍廣，不受地域限制的特點(diǎn)，在遠(yuǎn)程教育中占有重要作用。本文總結(jié)了基于衛(wèi)星的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，為遠(yuǎn)程教育實(shí)施規(guī)劃提供參考。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信衛(wèi)星廣播遠(yuǎn)程教育

一、遠(yuǎn)程教育現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于遠(yuǎn)程教育的不同模式已有成熟的理論基礎(chǔ)，由加拿大學(xué)者加里森、荷蘭學(xué)者尼珀和英國(guó)學(xué)者貝茨首先提出并由我國(guó)學(xué)者丁興富進(jìn)一步發(fā)展的“三代信息技術(shù)和三代遠(yuǎn)程教育”理論認(rèn)為：第一代遠(yuǎn)程教育起源于19世紀(jì)中葉的函授教育，建立在印刷交通郵遞技術(shù)發(fā)展上；第二代遠(yuǎn)程教育起始于20世紀(jì)上半葉的多媒體教學(xué)開發(fā)教育，建立在廣播電視錄音錄像等視聽技術(shù)和大眾媒體的發(fā)展上；第三代遠(yuǎn)程教育則是發(fā)展與20世紀(jì)末的數(shù)字化虛擬教育，建立在以計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)核心的電子信息通信技術(shù)的發(fā)展之上。

我國(guó)遠(yuǎn)程教育起步較早，從20世紀(jì)50年代至今已有60多年的發(fā)展歷史。廣播電視大學(xué)、高校網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育以及農(nóng)村中小學(xué)遠(yuǎn)程教育工程的相繼發(fā)展，大大提高了教育質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教育資源共享。其中農(nóng)村中小學(xué)遠(yuǎn)程教育工程覆蓋范圍廣，用戶規(guī)模大，其實(shí)現(xiàn)涵蓋了遠(yuǎn)程教育三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段，面向不同的地區(qū)采用以下不同的實(shí)施模式：模式一：光盤教學(xué)；模式二：?jiǎn)蜗驈V播教學(xué)；模式三：雙向網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。

二、衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育現(xiàn)狀

衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育是利用衛(wèi)星通信廣播技術(shù)將進(jìn)行遠(yuǎn)程教育資源的共享，使遠(yuǎn)程教育的業(yè)務(wù)開展不受地理?xiàng)l件限制，并且具有覆蓋范圍廣，終端成本低的特點(diǎn)。衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育包含兩種傳輸方式，包括單向廣播和雙向通信方式。

衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育在實(shí)施過程中目前有以下幾種形式：廣播電視、數(shù)據(jù)廣播、IP數(shù)據(jù)播發(fā)、PushVOD以及基于VSAT通信系統(tǒng)的雙向網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育，其中除了VSAT通信外，其他都為單向廣播方式。每種實(shí)現(xiàn)模式的都有其功能特點(diǎn)以及適用的應(yīng)用領(lǐng)域，依據(jù)不通規(guī)模的遠(yuǎn)程教育應(yīng)用可以建設(shè)不通的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。

三、衛(wèi)星單向廣播遠(yuǎn)程教育

3.1廣播電視模式

單向廣播電視的遠(yuǎn)程教育方式是通過廣播電視平臺(tái)播出遠(yuǎn)程教育節(jié)目。一套完整的衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)由電視上行站、用戶管理、條件接收、電子節(jié)目指南以及用戶終端接收組成。由于其成本較高，進(jìn)行廣播電視方式的遠(yuǎn)程教育要求建立在已有廣播電視系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行遠(yuǎn)程教育規(guī)劃及資源建設(shè)，占用1個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)頻道。

這種模式的廣播電視教育雖然基礎(chǔ)要求高，但是覆蓋范圍廣，用戶數(shù)量眾多。由于對(duì)終端機(jī)頂盒沒有要求，用戶只要能接收衛(wèi)星電視，收看遠(yuǎn)程教育節(jié)目。但是廣播電視模式的遠(yuǎn)程教育只能播出視頻格式、實(shí)時(shí)性較高、不具備互動(dòng)性，且所有用戶都能接收，教育的內(nèi)容多屬于普及性質(zhì)，無(wú)法進(jìn)行專業(yè)的教育。

廣播電視遠(yuǎn)程教育前提是在廣播電視基礎(chǔ)上，若沒有廣播電視系統(tǒng)，則廣播電視遠(yuǎn)程教育無(wú)從談起，廣播電視的覆蓋范圍廣，終端成本低，受教育規(guī)模較大，但是用戶只能被動(dòng)接收播出的音視頻節(jié)目，且不能存儲(chǔ)，用戶無(wú)法真正掌握教育內(nèi)容，適合進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)掃盲和知識(shí)普及等。

3.2數(shù)據(jù)廣播模式

衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播模式遠(yuǎn)程教育利用數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程教育。由數(shù)據(jù)廣播前端系統(tǒng)和終端接收系統(tǒng)組成。前端用于音視頻及文本文件的播發(fā)及監(jiān)控，轉(zhuǎn)碼設(shè)備是將網(wǎng)絡(luò)音視頻文件格式轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)廣播能夠播出的音視頻格式，使教材的來(lái)源更加廣泛。數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)可利用廣播電視上行站播出各類教育節(jié)目，用戶終端通過機(jī)頂盒接收數(shù)據(jù)廣播頻道，觀看教育節(jié)目。終端機(jī)頂盒需集成數(shù)據(jù)廣播終端軟件，可同時(shí)接收普通的廣播電視節(jié)目和數(shù)據(jù)廣播節(jié)目。

數(shù)據(jù)廣播遠(yuǎn)程教育需要借助廣播電視上行站進(jìn)行節(jié)目播出，可播出規(guī)定格式文件，用戶在終端可進(jìn)行人機(jī)交互，具有一定的選擇性，但是由于資源不支持本地存儲(chǔ)，選擇性不強(qiáng)，數(shù)據(jù)廣播的終端可與普通廣播電視終端集成使用，成本較低，用戶規(guī)模大。

3.3PushVOD模式

PushVOD指的是終端用戶被動(dòng)接收前端運(yùn)營(yíng)商推送的文件，前端服務(wù)器在按照一定的調(diào)度策略調(diào)度節(jié)目文件的廣播分發(fā)（包含視音頻或文字圖片文件），用戶終端接收到廣播的節(jié)目后，把接收的節(jié)目存儲(chǔ)在用戶終端機(jī)頂盒本地硬盤上供以后觀看。通過PushVOD，可以在傳統(tǒng)的廣播電視單向網(wǎng)絡(luò)上提供了一種滿足訂閱用戶的本地雙向交互方式。

系統(tǒng)采用衛(wèi)星傳輸鏈路，運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的核心是運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)和投遞系統(tǒng)前端，主要負(fù)責(zé)內(nèi)容編輯、內(nèi)容整合、內(nèi)容播控以及業(yè)務(wù)支撐。終端用戶使用衛(wèi)星機(jī)頂盒接收衛(wèi)星投遞節(jié)目，實(shí)現(xiàn)在本地硬盤存儲(chǔ)上的內(nèi)容點(diǎn)播。

Pushvod遠(yuǎn)程教育也需要借助廣播電視上行站推送節(jié)目，任意格式的文件都各支持推動(dòng)，但是其播出的文件受廣播電視行業(yè)的限制，只能播出規(guī)定格式的音視頻、網(wǎng)頁(yè)圖片等，其覆蓋范圍廣，終端在開機(jī)情況下會(huì)自動(dòng)接收節(jié)目，并存儲(chǔ)在本地，內(nèi)容量為機(jī)頂盒硬盤的大小，用戶可選擇內(nèi)容多，且開機(jī)即點(diǎn)，但是終端為專用機(jī)頂盒，用戶需要額外購(gòu)買，不利用友好地推廣。

3.4IP數(shù)據(jù)播發(fā)模式

IP數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)是一套建立在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上的、完全開放構(gòu)架的DVB數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)。它允許同步的二進(jìn)制IP數(shù)據(jù)流、支持條件播發(fā)、文件加密、帶寬復(fù)用。系統(tǒng)由前端系統(tǒng)和接收端組成。

前端系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的播發(fā)管理和資源管理，播發(fā)管理包括文件播發(fā)和流媒體視頻播發(fā)。接收端以衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收為基礎(chǔ)，文件還原模塊將前端播發(fā)的文件還原為原始文件并存儲(chǔ)，供用戶瀏覽。

IP數(shù)據(jù)播發(fā)遠(yuǎn)程教育仍然需要借助廣播電視上行站播發(fā)節(jié)目，可播發(fā)任意類型的節(jié)目，終端接收的節(jié)目可在計(jì)算機(jī)上播出，因此播出格式不受限制，但是用戶仍然不能與遠(yuǎn)端進(jìn)行互動(dòng)，該系統(tǒng)終端可與廣播電視終端集成使用，但是這類終端成本偏高。

四、衛(wèi)星雙向網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育

雙向網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)分為服務(wù)平臺(tái)、傳輸平臺(tái)和終端接收三部分；服務(wù)平臺(tái)作為遠(yuǎn)程教育的服務(wù)端，為用戶提供各種教育功能；傳輸平臺(tái)包括VSAT衛(wèi)星雙向通信傳輸系統(tǒng)和地面網(wǎng)；終端用戶通過VSAT小站設(shè)備或者地面網(wǎng)接口接入服務(wù)平臺(tái)。

雙向遠(yuǎn)程教育交互性強(qiáng)、功能全面，該類遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)方案較其他方案更能提高教育質(zhì)量，但是在地面網(wǎng)不發(fā)達(dá)的國(guó)家，依賴衛(wèi)星網(wǎng)擴(kuò)大用戶規(guī)模成本較高，且隨著系統(tǒng)規(guī)模的增加，服務(wù)端的建設(shè)成本較高。

五、結(jié)論

根據(jù)上述衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育不通模式的應(yīng)用特點(diǎn)以及系統(tǒng)建設(shè)成本，可根據(jù)不通的遠(yuǎn)程教育需求和目的選取不同的系統(tǒng)建設(shè)。 對(duì)于面向公益的大規(guī)模遠(yuǎn)程教育應(yīng)用，可由政府扶持，采用廣播電視、數(shù)據(jù)廣播或IP數(shù)據(jù)播發(fā)的形式，配備前端和終端，推送教育資源，其中資源同樣有政府統(tǒng)一收集制作；面向運(yùn)營(yíng)的中小型遠(yuǎn)程教育，可由運(yùn)營(yíng)商自主建設(shè)，采用雙向網(wǎng)絡(luò)、pushVOD或IP數(shù)據(jù)播發(fā)方式，用戶自行購(gòu)買終端接入系統(tǒng)，并定制產(chǎn)品，資源由運(yùn)營(yíng)商收集制作，維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)。

參考文獻(xiàn)

[1]Yin Jun, Yao Yi, Shang Yi, Wang Jian, Wang Xinrong, SEVERAL IMPLEMENT MODES ANALYSIS ABOUT DISTANCE EDUCATION BASED ON SATELLITE. 64th International Astronautical Congress, Beijing, China.

[2]馬磊. 三網(wǎng)融合與下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）[J]. 中國(guó)有線電視，2009（2）：133-136

[3]丁書文. 數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)選型[J]. 繼電器，2003，31（7）：37-40

[4]閆瑞瑞，馬建國(guó). 數(shù)據(jù)廣播中內(nèi)容定位技術(shù)的軟件實(shí)現(xiàn)[J]. 電視技術(shù)，2003（9）：42-44

[5]于勇，謝東宇. 運(yùn)用 Push—VOD 和 IP 雙模技術(shù)創(chuàng)新農(nóng)村中小學(xué)遠(yuǎn)程教育資源傳輸模式[J]. 中國(guó)電化教育，2010（9）：120-123

[6]黃新強(qiáng)，朱珍民. 基于 DVB 和 IP 雙結(jié)構(gòu)傳輸模式流媒體[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用, 2007（8）

[7]楊麗，郭紹青，何長(zhǎng)福. 西部農(nóng)村遠(yuǎn)程教育三種模式的特點(diǎn)及教學(xué)功能[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2005，4：68-70

[8]霍玉嵩. 下一代互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境流媒體播發(fā)的穩(wěn)定性研究[D]. 北京郵電大學(xué)，2011

[9]唐建雄. Windows2000 中 IP 數(shù)據(jù)包安全性的實(shí)現(xiàn)[J]. 信息技術(shù)，2001（6）：14-16

[10]張偉遠(yuǎn). 創(chuàng)建第三代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2011（001）：28-31