基于DVB/MPEG-2的卫星因特网技术

　　Internet应用的迅速推广，使他陷入了自身难以克服的困境。这是因为Internet是一个“网间网”，他是由许许多多IP自治域系统通过互联构成的复合网络系统。传输带宽的增加、交换速度的提高以及流量工程的引入，并没有从根本上改变传递信息过程中的多跳、存储转发和点到点传输的工作模式，因而阻塞现象的发生在所难免。不仅如此，这样的网络系统在网络和内容分布2个方面都具有不平衡性。一方面，发达地区的网络设施较为健全，而边远地区网络设施稀少;另一方面，信息内容主要集中在少数发达国家和地区，IDC的大规模建设和流媒体的涌现将加剧这种不平衡性。加之，Internet的大规模商用化、网上内容特别是流媒体的爆炸性增长，给Interne

　　t带来了骨干网阻塞、远程接入困难、内容分发/传递速度慢等诸多问题。这种困境主要来自于骨干网、接入网、服务器三种瓶颈。

　　Internet的结构决定其不对称性，而卫星通信网具有广播特性，上、下行链路也不对称，且具有空间跨越大、覆盖面积大、远程连接、直接一次投送到户、实时传输等优点，而这正是目前Internet所需求的。因此，卫星通信是Internet的重要补充，两者的结合是技术上的必然趋势，即卫星 Internet。

　　1　卫星Internet的结构、原理及应用

　　将基于VSAT系统、以IP为网络服务平台，以Internet应用为服务对象，能够成为Internet的一个组成部分，并能够独立运行的网络系统称为卫星Internet。从图1系统结构来看，卫星Internet由一个专用的数据中心和一个星状的VSAT卫星网构成。

　　数据中心的主要功能是：

　　(1)信息处理　即信息内容的获取、接收、存储、封装、发布。

　　(2)系统管理　包括用户管理、用户认证、网络管理、计费。

　　卫星网的主要功能是：

　　(1)双向通信　即为远程用户提供Internet接入服务。

　　(2)单向广播　完成数据广播、组播和投递。

　　(3)交互式通信　介于双向通信和单向广播之间。

　　非对称性配置的卫星信道和内容丰富的Internet是交互式应用的发展动力，一般通过地面网来实现。

　　卫星Internet是以卫星线路为物理传输介质的TCP/IP网络系统，在IP层和物理层之间的链路层协议是DVB/MPEG-2。这样，卫星Internet在体系结构上就形成了卫星，DVB，IP，TCP和应用5个层次。

　　DVB系统是基于由MPEG-2定义的面向信元的分组传输系统。MPEG-2数据流从一个发送端到一组接收端之间以数字形式传输音频、视频和数据，同时系统内部的信令信息也以表格方式传送给接收端。MPEG-2传输流(TS)信元的固定长度为188 B，其中包括4 B的报头和184 B的净荷。在TS信元报头中有13 b的分组标示符(PID)，用于确定虚拟的广播信道;净荷可以用几种格式表示，流格式通常用于音视频的传输，而数据格式则用于传输TCP/IP数据，数据被封装在MPEG-2数据包中。184 B净荷中的12 B用来标识数据，其中6 B是多媒体访问控制(MAC)地址，允许发送方将数据传输给指定的接收方。DVB通过扩充MPEG-2的复用部分和业务信息说明等功能，提供了视频、音频和数据复用的集成传输机制，使得DVB系统成为集视频、音频和数据于一体的多媒体系统。