摘要
随着计算机技术和信息技术的快速发展，卫星网络与人们的生活的关系越来越密切。宽带多媒体卫星网络作为能够提供宽带、高速传输、多媒体业务，实现全球无缝隙覆盖的互联手段，越来越为人们所重视。无论对于任何网络，网络管理在网络运行过程中发挥着重要作用。而配置管理和性能管理在整个网络管理中处于非常重要的地位。但相对于地面网络而言，宽带多媒体卫星网络规模庞大，组成的设备复杂多样，其特有的高时延性、动态性、异构性、资源的有限性决定了网络管理尤其是配置管理和性能管理的作用更为突出。
本文重点研究宽带多媒体卫星网络管理的结构特点，并分析该网络的管理系统，根据OSI网络管理模型的结构以及宽带多媒体卫星网络的特点对功能模型中的配置管理做了重点研究与实现。首先介绍宽带多媒体卫星的拓扑结构和ATM技术在网络中的应用；其次详细探讨了网络管理的设计思想、体系结构、通信机制和管理协议；接着研究了网络管理中的拓扑发现算法，拓扑中Ping命令；并在此基础上，设计了基于SMNP协议的配置管理系统，实现了对卫星设备，终端设备配置信息的查询，修改，备份和同步。
关键词：宽带多媒体卫星网络；SNMP协议；配置管理
Abstract
With the rapid development of the network and the satellite communication technology, the globalization of the information is proceeding nearly. The broadband multi-media satellite network is getting more and more attention as it can provide broadband, high-speed transmission, multi-media functions and realize global non-seam coverage.
My paper focus to discuss the structure characteristics of broadband multi-media satellite network management,and analyzed the network management system. According to the structure of the OSI network management model and the characteristics of broadband multimedia satellite network, research and achieve the configuration management and performance management.
Firstly I'd like to introduce the topology of broadband multi-media satellite and the application of ATM technology in network, and secondly analyzes n etwork management in detail, system structure, communication mechanism and management agreement. Then research the network topology discovery algorithm and the management of Ping command. On this basis, design a management system based on SMNP agreement. Implementation of satellite equipment, terminal equipment configuration information access, modify, backup and synchronization.
Key words: Broadband Multi-media Satellite Network,SNMP Protocol,Configuration Management
目录
摘要 ...................................................................................................................................I Abstract ...............................................................................................................................II 1 绪论. (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 国内外研究现状 (2)
1.3 本文研究内容 (3)
2 宽带多媒体卫星网络 (4)
2.1 宽带多媒体卫星网络拓扑结构 (4)
2.2 A TM技术 (5)
2.2.1 A TM技术简介 (5)
2.2.2 A TM交换原理 (7)
2.3 A TM在宽带多媒体卫星通信网络中的应用 (7)
2.3.1 卫星A TM网络的优点 (7)
2.3.2 卫星A TM网络的结构 (8)
3 宽带多媒体卫星网络管理系统 (10)
3.1 宽带多媒体卫星网络管理系统体系结构 (10)
3.1.1宽带多媒体卫星网络管理体系结构 (11)
3.2 宽带多媒体卫星网络的通信机制 (12)
3.2.1 通信链路 (12)
3.2.1 通信机制 (13)
3.3 SNMP协议 (14)
3.3.1SNMP协议体系结构 (14)
3.3.2SNMP消息格式 (14)
3.4 功能模型 (17)
3.4.1 配置管理功能模块 (17)
3.4.2 计费管理功能模块 (17)
3.4.3 安全管理功能模块 (18)
3.4.4 性能管理功能模块 (18)
3.4.5 故障管理功能模块 (19)
3.5 管理功能模块之间的关系 (19)
4 配置管理的研究与实现 (23)
4.1 需求分析 (23)
4.2 基于SNMP的卫星网络配置管理的方案研究与实现 (24)
4.2.1 网络自动拓扑结构 (25)
4.2.2 查询设备信息模块 (27)
4.2.3 获取设备状态模块 (32)
4.2.4 查询并获取设备状态信息实现 (33)
4.2.5 设备配置信息的备份与恢复 (35)
结论 (37)
致谢 (38)
参考文献 (39)
附录A (42)
附录B (46)
1 绪论
1.1 课题背景
随着1957年10月人类第一颗人造卫星的发射，航天技术和信息技术进入了飞速发展和应用阶段。卫星由于其通信距离远、覆盖范围广、机动灵活、通信线路稳定可靠等诸多优势被逐渐应用到军事、经济、通信、导航、预警、气象、资源探测等各个领域[1]。在早期的五六十年代，人类发射的卫星规模、重量较小，功能也较单一，七十年代以后，随着航天技术的不断成熟，人们对卫星性能要求的不断增加，对空间信息的要求不断提高[2]。目前包括美国、俄罗斯在内的各航天军事强国，都相继展开了以不同种类卫星组网为核心的空间网络技术研究，以期在未来通过强有力的空间网络保障获得信息优势和决策优势[3]。近年来，我国航天事业也有了长足的发展，越来越多的中低轨道的对地观测、气象应用等卫星进入太空，使得卫星在各领域内的应用越来越广泛，同时国防、国土资源管理、气象预报、灾难预防和救灾等各重要领域对卫星的依赖性越来越大[4]。
宽带多媒体卫星系统是由宽带多媒体卫星、地面网管控制传输中心及远端卫星终端设备组成的系统, 可与地面网络通过标准接口互连互通[10~16]。随着时间的推移，宽带多媒体卫星系统的用途也将越来越宽广。
无论对于何种任何网络，高效和可靠的网络管理都将是一个重要而且必需的内容，对于复杂而庞大的卫星网络系统更是如此。宽带多媒体卫星网络的网络管理不同于传统的地面网络管理系统，也不同于卫星的地面监控系统，而且宽带多媒体卫星与利用传统通信卫星进行多媒体通信的概念不同，后者是利用早期的弯管式通信卫星，采用透明信道，不利于带宽的选择以及协议通信优势的发挥，而宽带多媒体卫星是采用ATM交换技术，具有星上处理功能，能够充分地利用转发器资源，最大限度满足信息传输速率的要求，提高频率复用度，是多媒体信息利用卫星进行传播的管理系统，必须要在系统所在的各个层面上提供强大而高效的管理和控制。然而，系统独有的网元节点和运行特性以及未来星间联网的发展趋势却给网络管理技术带来了新的挑战，成为网络管理的难点所在。为了使宽带多媒体卫星网络系统达到相对自主、高效运行，并保证信息的安全和可靠传输，单靠目前的网络管理技术是难以实现的，因此，迫切需要开展有针对性的网络管理技术的研究[15-19]。
1.2 国内外研究现状
随着经济和世界全球信息化的快速发展，市场对宽带的需求越来越旺盛，与此同时，卫星通信技术有了新的突破，宽带多媒体卫星越来越得到世界范围的认可。
国外对宽带多媒体卫星的研究工作起步较早，美国和欧洲都掌握了宽带多媒体卫星的多项关键技术。欧洲大陆提出了六个多媒体卫星通信系统计划[9]，即欧空局的ARTEMIS卫星系统和EuroSkyway卫星系统，法国Alcate Espace公司的Skybridge计划，德国的DFS哥白尼计划，卢森堡的ASTRA-1H和ASTRA-1K计划。除上述计划外，还有欧盟的SECOMS/ABA TE 试验计划等[17]。以前的宽带卫星系统为一至三代，现在欧洲和美国几家大公司开发的宽带卫星系统是属于新一代宽带卫星通信系统—多媒体通信卫星网络，即称之为第四代，它的主要特点是采用星上处理和交换，把通信路由功能从地面中央设备转移到空间卫星上，改星上电路交换方式为快速数据分组交换方式，这种方式极大地提高了下行链路的利用效率，可以使网络业务提供商为用户提供数千兆的通信容量，满足多种通信的需求[8]。上世纪90年代美国、欧洲涌现出了20多个“宽带卫星”计划，比如：美国Motorola承建的“Teledesic”系统，阿尔卡特公司的“天桥（SkyBridge）”系统、休斯公司的“太空之路（Spaceway）”系统、洛克希德·马丁公司的“宇宙链路（Astrolink）”系统，这些系统应用于军事、经济各个领域，为不同用户提供各种各样的通信服务，包括互联网应用，宽带多媒体移动通信等[10]。美国自1997年以来，美联邦通信委员会（FCC）已开展了四轮多媒体卫星通信系统牌照申请的工作（Notice of Proposed Rule Making，简称NPRM），各个公司可以为各自提出的系统申请新的卫星频段（Ka或Q/V频段）或是采用Ku频段中的非静止轨道卫星频段。至今已经提出了23个Ka波段系统（涉及91颗静止轨道卫星（GSO）和500颗非静止轨道卫星（NGSO）、16个Q/V系统（涉及95颗GSO卫星和66颗NGSO卫星）和6个Ku波段NGSO系统（涉及238颗NGSO卫星）。最终获得FCC许可证的Ka频段系统有14个，其中有名的系统是Astrolink、Echostar、Spaceway、Millenium、NetSat28、Orion、Teledesic等[15-19]。
与欧美等其它国家相比，我国的多媒体通信卫星起步较晚。但事实上中国是世界上最适合发展卫星通信的国度之一，有三分之二的国土面积不适宜铺设地面光缆，生活在那里的人民要享受宽带多媒体信息服务，空中宽带可能是唯一途径。而在地面网比较发达或即将发达的地区，虽然卫星通信有可能不是主要传输手段，但依然可能成为地面网很好的补充。从1984年我国第一颗实用通信卫星投入使用，这期间通信卫星的技术发展有了跨越式的进步。到2000年4月底，我国国际互联网的总带宽已达700MHz，其中利用卫星的带宽为208MHz。国内的因特
网用户已达1000万，按目前国际发展现状，如有10％的用户通过卫星接入因特网，则其用户可达100万，可见其潜力巨大。
就宽带多媒体卫星而言，典型的应用是中国教育卫星宽带多媒体传输平台，这是教育部现代远程教育工程，己完成了与中国教育科研网的高速互联[19]。目前，虽然我国还没有自己的宽带多媒体卫星通信系统，但利用现有的通信卫星进行多媒体通信的应用却是方兴未艾。
国内针对宽带多媒体卫星网络的管理研究尚处于预研阶段。中国气象局卫星通信网采用SNMP技术和产品实现对卫星通信的射频、中频等设备的集中、统一管理，进而与采用标准商用SNNP协议的地面网络的实现统一管理[20]。
综上所述，宽带多媒体卫星网络管理系统是我国正在建设中的新一代宽带多媒体卫星系统的重要组成部分。但是针对它的网络管理系统还十分不完善，而配置管理和性能管理又是网络管理中非常重要的模块，所以针对宽带多媒体卫星网络管理系统研究其配置管理和系能管理以提高网络的使用效率、保证卫星系统的安全可靠和有效运行具有十分重要的现实意义。
1.3 本文研究内容
为了使卫星网络能够长期可靠的运营，保证多种业务传输的质量，卫星网络管理系统成为卫星系统中主要研究工作。通过检测他的运行状态，性能数据等方法，可以及时发现网络故障并加以解决，优化网络资源分配，从而使网络高效正常运行，怎么保证网络性能和服务质量，是网络管理中研究的关键，也是本文的研究重点。本文以卫星网络管理系统的研究为主线，着重对配置管理和性能管理进行研究。
第一章介绍了宽带多媒体卫星网络以及国内外卫星网络管理的研究现状。
第二章对宽带多媒体卫星网络、管理体系结构各部分功能进行了详细的介绍，研究ATM 技术在宽带多媒体卫星网络中的应用。
第三章对宽带多媒体卫星网络管理系统的总体叙述。
第四章对宽带多媒体卫星网络的网络管理系统的配置管理进行研究设计并进行仿真。
2 宽带多媒体卫星网络
宽带多媒体卫星系统是由宽带多媒体卫星、地面网管控制传输中心及远端卫星终端设备组成的系统，可与地面网络通过标准接口互连互通[22]。
根据星上有效载荷的配置情况，宽带多媒体卫星系统可以分为“透明”转发的通信卫星系统和具有星上处理和交换能力的通信卫星系统。“透明”通信卫星对信号只进行频率变化和功率放大，并不对信息本身进行处理，所有的数据信息处理和通信协议处理都在通信卫星系统的用户终端、关口站和地面网络管理控制中心进行。“透明”转发卫星的系统灵活性受到了很大的限制，对于日益增长的地面终端用户数量及多种业务传送需求显得力不从心。新一代宽带多媒体卫星系统采用星上处理和交换机制，具有信道化处理、星上信号再生、信息存储交换等多种处理能力，大大提高了信息传输质量和系统的灵活性，以适当增加星上设备处理能力的方式大大降低了地面设备信息处理的压力，为拓展地面应用系统开辟了宽阔的渠道[25]。
本章研究了卫星网络的拓扑结构，并讨论了ATM技术和ATM技术在宽带多媒体卫星网络中的应用。
2.1 宽带多媒体卫星网络拓扑结构
宽带多媒体卫星系统中的通信实体由空间段和地面段两部分构成。空间段为一GEO卫星，星上具有基带信息处理和ATM交换的功能[22]。地面段由一个网络控制中心以及若干个地面终端和关口站构成。关口站主要提供宽带多媒体卫星系统和地面固定网络的互通能力，也可以供用户终端接入卫星通信网；专用终端为宽带多媒体卫星用户提供直接接入服务，能够提供多种不同的业务接入类型，专用终端可根据用户需求和性能选用不同配置；网络控制中心是宽带多媒体卫星系统监测网络整体性能，管理和控制网络资源以及维护网络正常运行的核心，负责全网基本管理参数的收集和处理,管理策略的制定和调整，管理行为的发动和实施以及各种业务的接入和发布等工作[22]。系统采用A TM传输交换体制，通过标准接口与地面网络互联互通，为用户提供视频、数据通信以及互联网接入等各类服务。宽带多媒体卫星网络的网络拓扑结构[22]如图2.1所示。
Beam 32Beam 20………….
………….Internet PSTN
PSTN
Internet
PSTN Internet
VAST
关口站
总网关波束覆盖地面有线链路路由器
网络管理控制中心PSTN 公用电话网Beam 1
图2.1 宽带多媒体卫星系统的网络拓扑结构
在宽带多媒体卫星网络系统中采用多波束通信方式，由32个点波束构成。由于采用GEO 卫星，其覆盖方式既是卫星固定覆盖同时也是地球固定覆盖。每个波束分配一个转发器，每一个转发器带宽是128MHz 。系统上行采用MF-TDMA 多址方式，每个点波束由48个子载波组成，每个子载波的带宽为2Mbps ，采用TDMA 方式接入，可以支持的终端上行速度为16kbps ～2Mbps ；关口站可以根据带宽预分配的情况，支持2Mbps ～100Mbps 的上行速率；网络的下行采用TDM 多路复用方式，每个波束采用单载波，可以支持100Mbps 的数据速率。关口站的数量可以根据该波束覆盖下的地区内业务量而定[17]。
2.2 A TM 技术
2.2.1 ATM 技术简介
ATM(Asynchronous Trallsfer Mode)顾名思义就是异步传输模式，是国际电信联盟ITU-T 制定的标准，根据多年的实践运用，国际电信联盟经过协调研究，于1988年正式命名为Asynchronous Trallsfer Mode 技术，推荐其为宽带综合业务数据网B-ISDN 的信息传输模式[28]。
ATM 是一种面向连接的快速分组交换技术。ATM 信元有48个字节信息域和5个字节的头。头中的VPI 和VCI 保存有路由信息。ITU-T 的规范I.356建议[29]定义了A TM 中的一些服务质量性能参数；信元差错率CER 、信元丢失率CLR 、信元误差率CMR 、严格信元块错误率
SECBR、信元传输时延CTD、信元时延抖动CDV、平均传输时延MCTD。并且将不同业务主要分为4种业务类型，即：恒定比特率(CBR，constant bit rate)、可变比特率(VBR，variable bit rate)、可用比特率(ABR，available bit rate)和未定比特率(UBR，unspecified bit rate)业务。这些不同的业务类型具有各自不同的业务特性和QoS要求[29]。
地面ATM对于不同多媒体业务的调度策略，常称为ATM网络连接允许控(CAC，Connection Admission Control)，已有非常广泛的研究，大致可分为基于模型和基于测量两大类[28]。
上述四种业务中，UBR业务适合于那些非实时的、无QoS要求的应用。由于UBR业务不要求任何的QoS保证，因此对于该业务可以不执行CAC过程，任何属于UBR业务的连接建立请求均能被网络接受，但网络并不为其分配相应的资源（如带宽），当网络空闲时就传送UBR 业务信元，当网络拥塞时，首先可以丢弃UBR信元。因此地面ATM资源调度策略的相关研究文献大多主要将重点放在CBR、VBR和ABR等高等级业务的连接允许控制机制上。这会对Internet中大量存在的尽力传输业务（UBR业务）有很大的负面影响[30]。在保证高等级业务QoS前提下，尽量提高UBR业务的性能这方面的研究文献还比较少。
ATM是一种传输模式，在这一模式中，需要传输的信息被用户封装为信元，由于来自用户的各个信元不需要周期性出现，因此这种传输模式是异步的[31] [32]。A TM信元分为固定的53字节，由2个部分组成，分为信头和信元净荷。信头由5个字节组成，主要功能是确定虚通道和虚通路。在信头的组成部分中，虚通道标识符（VPI）和虚通路标识符（VCl）是最重要的。这两个部分构成了一个信元的路由信息，该信息表示这个信元的来源和去处，并完成相应的路由控制；信元净荷由48个字节组成，用来装载来自不同用户，不同业务的数据。如图2.2所示：
信元头（5Byte）
信元净荷（48Byte）
图像、文本、声音、数据
图2.2信元的基本结构
封装成统一格式的信元传递到接收端后转化成所需的格式。由于ATM技术交换过程简单，省略了不必要的数据校验，信元格式固定容易处理，因此A TM交换速率大大高于传统的数据网。由于ATM拥有网络传输数据的速率较高的特点，因此，ATM网络采取了一些有效的业务流量监控机制，把网络拥塞发生的可能性降到最低。对不同的业务进行不同的处理，分配不同的网络资源，这样就保证了不同的业务在网络中相互独立，互不影响。
2.2.2 ATM交换原理
与传统的IP传输方式是面向无连接的方式不同，ATM传输是一种面向连接的交换方式，ATM采用了虚连接技术，将逻辑子网和物理子网分离。当信元到达交换机时，ATM交换机根据ATM信元的头部信息，参照A TM路由表进行交换。其工作过程大致是：ATM交换机接受来自指定输入端口、带有VPI/VCI标记的特定信元，然后根据VPI/VCI的标示查找对照表找出其对应的交换机输出端口，对照表将给出该交换机的一个对应输出端口以及用于更新信头的VPI和VCI值，再按照新的VPI/VCI值进行转发。ATM交换机和VPI/VCI的关系如图2.3所示：
VPI=1 VPI=2VPI=3 VPI=4
…………
VCI=1 VCI=2
VCI=3 VCI=4
VCI=1
VCI=2
VCI=3
VCI=4
ATM交换机
图2.3 VPI/VCI交换过程示意图
由于A TM采用了虚连接技术，可以将逻辑子网和物理子网分离，在两个通信实体之间建立虚通路，将路由选择与数据转发相分离，使传输中间的控制较为简单，进而解决了路由选择瓶颈问题。设立两级寻址，虚通道由多条复用的虚通路组成的，网络的管理和交换功能只需作用在虚通道一级，降低了网络管理控制的复杂性。不同连接的数据通过虚通道和虚通路标示符来进行区分，同一条通路上传输的数据单元均在相同的物理线路上传输，信元会按照从源节点发送的顺序先后到达接收端，因此避免了分组交换中无序接收的缺点，保证了数据的连续性，更适合于多媒体数据的传输[11]。
2.3 A TM在宽带多媒体卫星通信网络中的应用
2.3.1 卫星ATM网络的优点
尽管每个ATM信元53字节有5个字节报头，冗余量占9.4%。但效率提高的主要原因是灵活的带宽分配。
宽带多媒体卫星通信网络将卫星通信和ATM技术的优势结合起来，具有宽带宽、传输速率高、可以灵活分配带宽以及可以满足多媒体业务的需求等特点。还具有以下优点：[32] [33] [34]
1.覆盖面积广。卫星可以在其波束覆盖范围内的任意地区提供多媒体业务。
2.简易交换的控制过程。A TM交换是根据信元头中VPI/VCI进行的，因此不需要外部的
控制就可以进行路由交换，所以交换的控制被降到了最低程度。
3.信息处理速度快。由于ATM信元有其固定的格式，信息的存储、传输、处理均以信元
为基本单位，因此信息的处理速度较快。
4.网络的灵活性较高。ATM可以传输不同速率的业务，因此，传输速率不相同的各终端
均能接入到网络中，实现相互兼容。此外，可以通过对各个终端定义不同的虚通道地址，可以建立不同的网络层次结构，满足特定的要求。
5.网络控制和管理简易。由于A TM信元规定好了其特定的标识符，因此可以在网络中定
义一条或多条信令通道，还可以为网管信息定义特定的信道，这样利用这些通道各地
球站、网络管理中心、星上控制器之间，传送管理和控制信息就变得更加的简单。
6.提供的服务具有种类多、灵活的特点。在不同的地点建立A TM网络以后卫星可以提供
十分灵活的多点传输、网络互连以及多媒体通信的要求。
由此可见，ATM技术应用于卫星网络上，既可以发挥卫星投资少、见效快、通信容量大等特点，又能充分发挥A TM网的灵活性和适应性。卫星通信与ATM网的结合，为人们能够即时、便捷、低费用的获取信息提供了一个良好的平台。
2.3.2 卫星ATM网络的结构
卫星A TM网络结构有两种基本类型：一种是采用星上交换的卫星ATM结构；另一种是采用透明弯管的ATM结构。采用星上交换的卫星ATM结构中，交换部分是卫星的有效载荷，卫星负责A TM信元的交换，星上处理功能一般分布在地面网络管理中心与卫星ATM交换机之间。根据网络的连接类型将网络划分为3种网络结构[22]：
1.ATM网络接入，使用低速的卫星链路将远程ATM主机连接到地面网络上，星上交换
与地面ATM网络的接口是网络与网络接口（NNI），ATM主机与星上交换之间的接口
是用户网络接口（UNI）。
2.网状ATM，在网络中若干个卫星通过卫星之间的链路在空中形成一个ATM网络，提
供ATM网络的接入与互连功能，卫星与卫星之间的接口是NNI。
3.ATM网络互连，在这个网络中，卫星作为一个ATM网络的节点，它通过高速链路与
多个地面ATM网络互连，接口是NNI。
在采用透明弯管的A TM结构中，卫星上不具备处理和交换功能，卫星上只需配备最小的缓冲器，所有协议的处理都是在地面的用户终端、关口站和网络管理控制中心完成。
星上交换对于网络通信的连接安全性、传输稳定性、数据多样性等方面有着非常高的要求，这主要是因为受不稳定的卫星通信链路的影响。A TM网络技术在可靠性、服务质量支持、综合数据传输能力等方面有着得天独厚的优势，因此非常适合用于星上交换。而且，对于资源分配和媒体接入控制可以采用星上处理的方式，运用竞争接入、预约接入或固定媒体接入控制的方法来实现。此外，ABR业务实际速率分配、缓存管理等也可以在星上完成，利用交换算法和自适应路由，星上交换可以使网络更有效地利用，比透明的弯管结构具有更优越的性能和更强大的网络功能。
3 宽带多媒体卫星网络管理系统
网络管理就是监督、组织和控制网络通信服务和信息处理所必需的各种活动的总称。网络管理的目标是确保网络的连续正常运行，或者当网络运行出现异常情况时能及时响应和排除故障。网络管理是计算机网络领域中的关键技术之一，在当前大型网络的建设过程中，必须把网络管理作为重要的建设内容[34]。
宽带多媒体通信卫星系统不同于传统的单星通信模式，系统的设计是为了提供一个具有多业务接入和承载能力，具有QoS保障且具有开放和简单接入手段的基础平台。因此,做为整个系统的核心,网管系统必须要在网络通信所涉及的各个层面以及业务层面上提供强大而高效的管理和控制[22]。同时随着卫星通信网络从弯管透明转发向基于星上交换和星间链路的第三代智能化信息网络的发展以及星上处理能力的增强，使得原先应用于地面网络管理的技术和标准能够应用于实施对空间网络的管理[22]。
宽带多媒体卫星网络由于其规模庞大，组成设备复杂多样，不适用单纯的集中式管理、分层管理或分布式管理。同时，由于卫星网络本身所特有的动态性、高时延特性、异构性以及资源的有限性，传统的面向对象的公共管理信息协议和简单网络管理协议都不能充分适应于这种网络，因此，为了满足网络管理高效性和准确性的要求，必须根据需要采用新的具有更高适应性的网管协议。
本章在分析了一般网络管理体系结构，建立了宽带多媒体卫星网络管理体系结构，对其通信机制和功能模型进行了介绍。研究和分析了以SNMP协议网络管理和其它代表性协议为主流技术的网络管理技术，通过比较在此选用SNMP协议作为其管理协议。
3.1 宽带多媒体卫星网络管理系统体系结构
由于宽带多媒体卫星网络是一种具有高度复杂性、异构性和动态特性的网络系统，其独有的网络运行特性排斥了完全集中和完全分布的管理体系。因此，在考虑包含有线网络、移动无线网络在内的现有地面网络管理体系的基础上，针对卫星系统的现状和发展趋势，遵照卫星网管理的特征要求和性能需求，建立一种在空间集中管理（空间只有一颗卫星或者近期网络规模不大的情况下），地面分层次管理扩充的管理体系，实现具有灵活性、可扩展性、积极的网络管理。
3.1.1宽带多媒体卫星网络管理体系结构
宽带多媒体卫星网络是天地一体化的综合性网络，这种具有异构性，高度复杂性和动态性特点的网络，其独有的网络运行特性排斥了完全集中或完全分布式的网络管理体系：宽带多媒体卫星网络由于其规模庞大，组成设备复杂多样，不适用传统的集中式管理；若采用标准的分层管理，又因为关节点过多，使网络的可靠性和抗毁性得不到保证；而使用分布式管理，当一个节点受到安全攻击时，将对整个网络构成威胁。在深入分析和研究有线网络、移动无线网络等现有地面网络管理体系后，针对宽带多媒体卫星系统的现状和未来的发展趋势，提出了适合本卫星系统的网络管理体系：建立一种在空间集中管理（空间只有一颗卫星或者近期网络规模不大的情况下），地面分层次管理扩充的管理体系，实现具有灵活性、可扩展性、积极的网络管理[17-21]。
该体系可以相对独立划分为天基和地基两个部分，天基部分主要是多媒体宽带卫星，地基部分由地面控制网络和通信网络组成。按级别层次划分为：网络管理总控中心，分控中心（未来扩展），以及各种终端，如图3.1所示。
多媒体宽带通信卫星
终端
终端
网络管理总控中心多媒体宽带通信卫星
终端
终端
天基部分
网络管理分控中心（扩展部分）
图3.1 宽带多媒体卫星网的组织模型
在宽带多媒体卫星网络中网络运维总控中心位于网络中权限最高的位置，负责对地面网络以及空间卫星的网络管理，对网络运行进行总体规划和控制，对关键事件进行分析、处理和调度，是网络管理的核心。另外，为了增加网络的可扩展性，在网络中设置了用于未来网络扩展所设置的网络运行维护分控中心，它负责管理其所属管理域范围内新增加的网络，它向总控中心管理站报告新生成的任务、性能、故障等网络状态，接受中心管理站的管理，接收其下达的任务，实现动态的网络管理。设置分级管理站的优点是：不仅能够利用集中式管理的优点对全
网的运行状态进行集中控制，又能利用分布式网管的特点及时、准确、灵活地发动网络管理行为，大大地提高了整个网络管理系统的灵活性和扩展性[17] [18] [27]。
3.2 宽带多媒体卫星网络的通信机制
3.2.1 通信链路
为了达到对网络进行有效网络管理的目的，在对网络进行管理时分为三条通信链路：网络管理控制中心与宽带多媒体卫星之间的通信链路；网络管理控制中心与地面终端之间的通信链路；宽带多媒体卫星与地面终端的通信链路[17]。如图3.2所示。
多媒体宽带通信卫星
网络管理中心
地面终端1
3
2
图3.2 网络管理的通信链路
1.网络管理控制中心与宽带多媒体卫星之间的通信链路
网络管理控制中心通过卫星链路对星载交换机网络管理代理发送指令，星载交换机网络运维代理通过此链路将网络运维对象以及基本网络管理参数传递给网络管理控制中心，从而实现控制中心对于网络运维相关指令的实现[17]。
地面向卫星无线资源分配单元提出无线资源申请信息，由于卫星链路的长时延性会导致当应答信息到达地面后，收到的分配信息与申请不符的情况。为了避免此情况的发生，可将无线资源分配单元设置在卫星平台上，由卫星负责向地面终端分配无线资源。网络管理控制中心通过与无线资源分配模块之间的通信链路，实现了对于整个网络运行情况和无线资源的监控和管理。具体体现在两个方面：一方面，网络管理控制中心可以通过无线资源分配单元了解到网络的负载情况，进而对网络拥塞做到提前预防，保证网络的健康性。另一方面，无线资源的分配必须按照网络管理控制中心确认的合法用户来进行分配，从而保障了系统的安全性[18]。
2.网络管理控制中心与地面终端之间的通信链路
网络管理控制中心与地面终端之间的通信链路分为两种。一种是终端入网时用于身份识别与认证的接入链路。当终端要接入网络中时，首先将自己的身份认证信息发送到接入链路中，网络管理控制中心接到认证信息时，首先进行判断，然后将鉴权结果发送回到终端。另一种是用于对于终端设备进行管理的专用管理链路[19]。管理链路用于对于网络的常规管理，网络管理控制中心通过此链路向终端发送网络管理指令，终端通过这条链路向网络管理控制中心发送应答信息[17]。
3. 宽带多媒体卫星与地面终端的通信链路
地面终端与宽带多媒体卫星之间的通信链路在网络管理中主要用于网络管理动作指令的传送以及宽带无线资源的分配，为保证网络管理信息特别是无线资源快速及时到达目标终端，保证通信的正常进行，在链路中定义了传输无线资源分配和网络管理的专用的通信链路来完成无线资源的分配和网络管理信息的传递[17]。
3.2.1 通信机制
1．网络管理控制中心与宽带多媒体卫星之间的通信
网络管理控制中心与宽带多媒体卫星之间的承载的通信主要分为两种[19]：第一种是网络管理控制中心与星载网络管理代理之间的通信；另一种是网络管理控制中心与卫星之间无线资源的分配信息的交互。在第一种通信中为了达到网络管理信元能够及时准确地传递，信元采用特定的VPI/VCI标识承载着网络管理PDU，当用于网络管理的A TM信元发送到星载ATM交换机时，被直接交给交换机内部的网络管理代理模块，网络运维代理管理模块将接受到的ATM 信元还原为网络管理PDU，并对PDU进行解析以及返回应答PDU。交换机网络管理代理向网络管理控制中心发送的网络管理PDU通过AAL5适配成管理用ATM信元，进过网络管理中心所在波束的下行信道传递到网络管理中心，网络管理中心接到管理信元后，将信元重组为网络管理PDU，提取信息存入网络管理信息库[27]。第二种通信是为了防止网络的非法接入，以及对于网络状态的监控、性能的管理。由于网络管理中心拥有自己独有的信道，所以无线资源分配信息的传递不需要专用时隙的分配。但是为了统一星上基带信息的处理，提高带宽利用率，将网络管理中心与卫星之间无线资源的交互，也定义在统一的无线资源申请时隙上，从而降低了卫星平台的负载[28]。
2．网络管理控制中心与终端设备之间的通信
网络管理控制中心与终端之间的通信也是利用ATM信元传递来实现，ATM信元的传递需要经过星载A TM交换机来实现，其中网络管理控制中心与终端之间传递的网络管理信息主要
有常规管理信息以及接入控制管理信息，常规管理信息用于终端接入管理的接入通信链路通过使用各波束子载波中的接入管理时隙和下行接入应答时隙，接入控制管理信息用于网络管理信息传递的网络管理链路使用各波束子载波中的上行网络管理专用时隙和下行网络管理信息时隙，通过对这两种信息划分专用时隙，可以将信息相对独立的进行传输，避免了信息之间的相互影响[17]。同时可以利用定义好的特殊VPI和VCI字段，识别普通数据信元与网络管理信元，从而提高传输和处理效率，避免了在网络管理控制中心与终端之间建立永久虚通道所带来的巨大资源花费。
3.3 SNMP协议
SNMP协议是Internet组织为适应Internet的发展而制定的网络管理协议，它提供的管理操作简单而实用，采用“取”和“存”的运作机制进行操作，即管理者可以通过“取”操作从被管理对象获取所需的管理信息，通过“存”操作对被管理对象的值进行修改和设置，从而达到对被管理对象进行监视和控制的目的。SNMP协议设计简单，不需要复杂的实现过程，也不会占用太多的网络资源，使用方便。SNMP协议的另外一个优势就是使用非常广泛，几乎所有的网络管理人员都喜欢使用简单的SNMP来完成工作操作。这就促使各大网络硬件产品商在设计和生产网桥、路由器等网络设备时都加入了对SNMP协议的支持。良好的可扩展性是SNMP协议的另外一个可取之处。因为协议本身非常简单，所以对协议的任何升级或扩展也非常方便，从而能够满足今后网络的发展需求。
3.3.1SNMP协议体系结构
SNMP由三个部分组成：信息管理结构（SMI），管理信息库（MIB）以及SNMP协议。信息管理结构SMI是管理信息库MIB中对象定义和编码的基础，它采用ASN.1(抽象语法表示)定义管理对象。管理信息库MIB是设备所维护的全部被管理对象的结构集合，以树形结构来表示。SNMP协议是互通管理信息的途径，定义了协议操作，消息格式以及如何在应用程序和设备之间交换消息[10]。
3.3.2SNMP消息格式
1.SNMPv1/2数据报格式如图3.3所示：
IP首部UDP首部
公共SNMP首部Get/Set首部变量绑定IP数据报
2字节8字节UDP数据报
SNMP数据
报
图3.3 SNMP 消息格式
数据报由IP 首部，UDP 首部和SNMP 报文组成。对于SNMP 报文，格式如图3.4所示： IP首部UDP首部公共SNMP首部Get/Set首部变量绑定
版本
0共同体PDU类型请求标识符差错状态差错索引名值名...
图3.4 SNMP 报文
（1）公共SNMP 首部
公共SNMP 首部共三个字段：版本；共同体；PDU 类型。
版本：标识SNMP 消息的版本。
共同体：就是一个字符串，作为管理进程和代理进程之间的明文口令，常用的是“public ”。 PDU 类型：标识PDU 的类型，如GetRequest ，SetRequest 等。
（2）get/set 首部
请求标识符（request ID ）：是由管理进程设置的一个整数值。代理进程在发送get-response 报文时也要返回此请求标识符。管理进程可同时向许多代理发出get 报文，这些报文都使用UDP 传送，先发送的有可能后到达。设置的请求标识符可使管理进程能够识别返回的响应报文对于哪一个请求报文。
差错状态（error status ）：由代理进程回答时填入0到5中的一个数字，描述如表3.1。
表3-1差错状态
差错状态
名字 说明 0
noError 一切正常 1
tooBig 代理无法将回答装入到一个SNMP 报文之中 2
noSuchName 操作指明了一个不存在的变量 3
badV alue 一个Set 操作指明了一个无效的值或无效语法 4
readOnly 管理进程试图修改一个只读变量 5 genErr 某些其他的差错
差错索引（error index）：当出现noSuchName，badV alue或readOnly的差错时，由代理进程在回答时设置的一个整数，它指明有差错的变量在变量列表中的偏移。
变量绑定（variable-bindings）：变量绑定指明一个或多个变量的名和对应的值。在Get或Get-Next报文中，变量的值应忽略。
Trap是SNMP代理主动发给管理端的通知消息，其数据报文的格式如图3.5所示：
PDU类型Trap 企业代理的
IP地址
Trap类
型
特定
代码
时间
戳
名值名值图3.5TRAP报文格式
2. Snmpv3的消息格式如图
3.6所示：
报头
snmpv3消息格式
Snmp Version MsgID
Max
Size
Security
Model
Flags
Security
Parameters
(模型特定参数)
数据部分
Context
EngineID
Context
Name
PDL Date
图3.6SNMP消息格式
SNMPv3消息包括报头、安全性参数和数据三个部分。
（1）报头部分
msgVersion：SNMP消息的版本；
msgID：消息标识符，用于在实体间调整诸求和响应消息；msgMaxSize：最大消息尺寸；
msgFlags：消息标志；
msgSecurityModel：消息安全模型。
（2）安全性参数部分
msgAuthoritativeEngineID：命令式引擎的snmpEngineID值；msgAuthoritativeEngineerBoots：命令式引擎的snmpEngineBoots值；msgAuthoritativeEngineerTime：命令式引擎的snmpEngineTime值；msgUserName：用户名；
msgAuthenticationParameters：消息认证参数；msgPrivacyParameters：消息加密参数。
（3）数据部分
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8416440431.html, 地面高清接收多媒体播放一体机BS- TH666HD 作者：从容 来源：《卫星电视与宽带多媒体》2010年第13期 随着高清节目的普及,相应的高清接收机也逐渐普及开来,尤其是国标地面电视节目,在大中城市也陆续开播,由于不像卫星接收那样敏感,而且节目永远免费,受到了人们的普遍喜爱。像深圳这样的城市,由于地理位置的优越,可以兼收香港的地面波节目,加之本地广电部门的重视,在南非世界杯开播前夕,又更换了更大功率的发射设备,并对节目进行了调整,使得在深圳地区,不仅可以接收包括香港在内的5套高清节目(亚洲高清台、翡翠高清台、深圳高清台、CCTV高清、CCTV-1高清),而且还有18套免费的标清节目可以接收,共有23套地面波节目。节目增加了,相应的接收机价格也下来了,现在有一款既可以接收高清地面波节目,又可以做为高清播放机的二合一机器又出现了,这就是本文要向大家介绍的机器,其价格更是令人惊喜,不足五百元。那么,这款机器究竟如何呢? 本机概貌 参加卫视传媒论坛娄军先生的团购已等不及了,只能提前先购入一台一睹芳容,这是一台型号为BS-TH666HD的小机器(图1),全铁壳机器,在当前大打价格战的时代已不多见了,而体积非常小巧,还没有一本16开的书本大,外观尺寸:234×170×37mm。外观中规中矩,平淡无奇,中间是国标地面接收机几个字,其上是一个四位七段的LED显示屏,用于显示频道号码,在操作菜单时 则显示菜单状态。左侧有一个USB端口,可外挂U盘和移动硬盘,用于本机录像或播放其中存储的高清节目。左侧只有三个轻触键:电源、频道加、减。 前面板的右侧上面则是一个读卡器,也就是说本机不仅可以通过USB接口读盘,还可以直接插入常见的SD卡,直接读取上面的内容或录制本机节目,右下角是本机的型号,而左下角则是本机的品牌BOXSAM,原来这就是博尚的英文名称。说起博尚,可能大家并不熟悉,但它也是地地 道道的生产卫视产品的正规军。浙江博尚电子有限公司(BOXSAM),成立于2002年,是国内专业生产数字卫星接收机的厂家,由于多做出口产品,知名度不高,倒是由于中星九号二期的村村通工程而闻名,不仅拿到了大单,而且提前完成了生产任务。其产品涵盖DVB-S/T/C、国标的DMB-TH、及接收卡和USB接口盒,既然是正规厂家的产品,想必品质应该是有保证的。 本机价格虽低,但仍采用彩盒包装(图2),上面标识清楚、介绍全面,说明书也做得比较详细,遥控器外观似曾相识(图3),全中文标识易于识别。其后面板如图4所示,采用一入一出式的调谐器,一组色差输出,一组AV输出,一个HDMI输出,一个数字音频同轴输出,一个直流插座。本机
1 发展现状 宽带卫星通信系统概述 未来宽带卫星网络带宽由极高频（E H F）频段提供，如K a频段（20～30G H z），Q-V频段（40～50GHz）和W频段（76～110GHz）。20世纪90年代提出了各种宽带极高频卫星通信系统，表明了宽带卫星通信系统向高速率、极高频、双向和因特网接入发展的趋势。 宽带极高频卫星通信系统由一颗或多颗卫星组成。在宽带极高频卫星通信系统中，星上路由和星上交换技术的应用非常重要。典型例子是低地球轨道卫星通信系统中的“泰勒戴斯克”（Teledesic）系统，此系统于19世纪90年代提出并于2002年应用，其星座图由288颗低地球轨道卫星组成，实现“空间因特网”，向全球用户提供类似光纤网络服务质量（QoS）性能[误码率（BER）<10-10]的高质量语音、数据和多媒体信息服务。尽管此系统复杂、昂贵并最终作废，但仍然是宽带卫星因特网系统的一个好例子。 近10年，“高适应”（Hylas）卫星、“太空之路”（Spaceway）、“电星”（Telestar）、“双向”（Tooway）、“狂蓝”（WildBlue）和“O3b”等系统表明了宽带极高频卫星通信系统的发展趋势。所有这些系统不仅支持宽带通信应用与服务，如：高速、双向因特网接入（如视频下载、 宽带卫星通信系统 发展现状与展望 忻向军 张琦 王厚天（北京邮电大学） 随着全球信息高速公路因特网的飞速发展和普及，以及交互式多媒体业务的迅速增加，各行各业对宽带的需求越来越紧迫。宽带卫星通信将以其灵活、大范围的覆盖能力，成为无地面网络覆盖地区宽带接入的最佳解决方案。宽带通信卫星正引领着卫星通信的重大变革。Ku等商用频段能够提供的总容量已经无法满足与日俱增的用户带宽需求。Ka频段新型卫星宽带通信系统由于其较宽的可用频段、远端设备小巧、点波束增益高、安装便捷等特点，代表了当代商用民用通信卫星的最高水平，目前美国、加拿大、欧洲、阿联酋等国均发展了Ka 频段宽带卫星，成为宽带卫星系统的主流发展方向。根据欧洲咨询公司预测，未来卫星宽带市场还将进一步扩大，到2019年卫星宽带接入用户数量预计可达约1190万人，主要来自于北美和欧洲，此外，南美约有130万，中国地区约有90万，南亚越有80万等，各地区将主要通过Ka频段多点波束卫星来满足用户快速增长的需求。Ka 频段宽带卫星将成为世界各地未来卫星通信产业重要的发展趋势，将带来显著的社会经济价值。
有线电视网络FTTH宽带光纤接入系统的设计 作者：王春梅 来源：《卫星电视与宽带多媒体》2020年第04期 【摘要】将FTTH宽带光线接入系统需要考虑现实情况，保证工程可以达到预先设想的目标，同时还应该注重细节，保证工程质量，严格按照工艺标准，开展成本控制工作。与此同时，还需要合理的分工划分FTTH网络位置，明确组成内容，完成网络管理、光纤分配网络数据与广播接入系统的升级、优化。以下将从设备配置选型、设备标准检验、模型配置参数以及安装室外光缆交接箱这四部分内容进行论述。 【关键词】有线电视网络;FTTH宽带光纤;接入系统;研究 在光纤网络高速发展下，铜线网络媒体已经无法满足大众的需求，被光纤网络媒体替代，已经有限网络电视发展的必然，应用FTTH宽带光纤接入系统，优化网络信号传输表现，鉴于FTTH宽带光线接入系统在有限电视网络中的突出优势。为此，本文将主要围绕有线电视网络，FTTH宽带光纤接入系统设计进行论述。从结构方面出发，分析EPON与GPON，两者结构非常相似，同时两者在技术方面也有很多雷同之处，但是在实际应用中，两者又各有各自的优势，以下将依次分析设备配置选型、设备标准检验、模型配置参数以及安装室外光缆交接箱，希望对相关人员建设FTTH系统有所帮助。 1. 设备配置选型 规格代号、形式代号是组成电缆型号的主要内容，在进行研究工作之前，需要了解设备的规格代号与形式代号内容，光缆配线架又被称为ODF，进行相关设备配置选型工作时，需要明确工作要点，务必保证选择的设备，其空余容量可以满足工作要求，同时还需要掌握设备的所有配置情况，平衡经济与工作，投入有限的资金，达到最佳的工作效果。在FTTH建设过程中，针对光缆引入成端的内容，讨论ODF容量配置、参数，与此同时还应该明确设备的外形设计与颜色选取，保证设备引入机房后，与机房的主体背景不会格格不入，保证整体的美观性，还需要考虑到终端设备所属类型光缆光纤，应该使用相同的材料。除此之外，应该加强芯
宽带卫星通信技术的现状与 发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
宽带卫星通信技术的现状与发展 本文综述了宽带卫星通信技术的现状，介绍已解决的关键技术问题，包括卫星数据传输技术和关键器件，以及星上处理、交换技术等。在文章的中间部分，详细阐述困扰宽带卫星系统发展的一些新的技术问题。最后，展望未来宽带卫星技术的发展趋势。 1、宽带卫星通信技术的现状 发展宽带卫星系统已成为当前通信的新热点之一。但要满足未来的需要，必须解决卫星网与服务质量（QOS）有关的系统设计问题。面对各种系统的竞争，如何在技术上保证提供业务肥价优质，以及占领市场，是宽带多媒体卫星通信系统得以生存和发展的关键。 前期的卫星宽带系统被称为卫星宽带接入系统。1996年，美国NASA的ACTS 卫星（Advaned CommuniCations TechnologySatellite）进行了155.54Mbit／s的ATM试验。目前，已经进入商用化的典型系统，如Direct PC和Direct TV都是根据大多数多媒体业务用户的业务特点（下载大量视频、音频和数据信息，但上载信息很小）而设计的。它们使用非对称传输方式来降低用户终端费用，并在北美获得较大的市场。欧洲也在积极发展这样的非对称系统。但是这些早期的应用离未来对宽带卫星系统的要求还有一些距离，在市场定位上还处于探索阶段。目前，宽带卫星通信系统的研究，如欧洲先进通信技术和业务（ACTS，the European advanced Communications technologies and services）计划的若干项目——SECOMS（satelliteEHF communications for mbile multimedia services）、ASSET（ACTS satellite switching end-to-end trials）、WISDOM（wideband satellite demonstration of multimedia）和ACCORD（ACTS broad communicationjoint trials and demonstration等，都集中在可提供2Mbit／s速率的新系统设计上。同时，以支持宽带业务为目的的一些同步和非同步卫星通信系统相继出现，1999年5月11日欧洲发射了ASTRA卫星，组成宽带、面向大众的“空中因特网”卫星系统。 现代宽带卫星系统的特点是工作在更高的频段、采用基于ATM的传输技术和主要提供多媒体和因特网业务。其市场由三个基本部分组成：在线个人客户、多媒体业务提供商和在线企业集团。 目前，宽带卫星系统已采用Ka波段，而Ka波段传播特性受降雨衰耗的影响较大，这一点为人们所普遍关注。但是从实验和实际应用的结果来看，采用自适应功率调整和自适应数字编码可以解决这个问题。 地面光纤网采用ATM技术来提供宽带综合业务。而误码率较高的卫星定带系统在采用ATM技术提供多媒体业务时，需考虑保证QOS的问题。一些国家，如美国、欧洲、日本、澳大利亚对卫星ATM层和物理层性能测试的结果表明，ATM的性能可以满足ITU－TG.826和I.356的目标要求。如果系统采用RS块状编码、交织、FEC技术，卫星链路可达到准光纤链路质量，ATM可以作为卫星系统的数据传输技术。而具有星上交换处理的卫星ATM系统却有着光纤网络所不及的如下优点： ·卫星可以在广阔的地理范围内（包括偏远地区、农村、城市和无人区）提供ATM业务。
中国卫通 机载卫星宽带多媒体通信系统方案 +蓝云 中国卫通是中国境内最大的、唯一拥有卫星资源、 自主运营管理的卫星运营企业。预计到2015年，中国卫 通将拥有15颗以上在轨商业通信卫星，覆盖范围包括亚 太、中东、非洲、南美等地区，并分别在北京、香港、 喀什拥有四个互为备份的地面测控监测中心。作为世界 第一流的卫星通信运营商，中国卫通致力成为中国航空 机载卫星通信服务的提供商和运营商。为此，中国卫通 制定了一套较为先进、完整的航空机载卫星通信系统解 决方案，可以为飞行中的客机开展卫星宽带通信服务。 中国卫通的解决方案概述 中国卫通航空机载卫星通信系统解决方案，是指使 用地球静止轨道卫星的Ku频段传输通道，通过安装在 飞机上的卫星通信系统和舱内通信设备，链接地面关口 站及地面通信网络设施，实现航班直接与地面通信网络 的互联互通，为飞机上的乘客提供互联网接入以及其他 电信增值业务。 飞机机载和机舱内系统主要由机载卫星天线、射 频系统、基带系统和数据处理系统组成。在机舱外部安 中国卫通航空机载卫星通信系统示意图
033 Satellite & Network 装有小口径的低轮廓机载卫星天线和射频系统，在机舱内安装一个用于接收卫星信号的调制解调器和综合服务器。舱内无线通信系统是由无线接入系统和移动通信基站BTS组成的混合系统，将IP信号接入机舱内，通过舱内加装的无线接入系统，支持乘客使用个人计算机等设备接入互联网。飞机到地面的通信信道为：在中国上空，使用中国卫通的Ku频段卫星和地面关口站连接乘客终端和地面网络，卫星通信使用FSS业务标准Ku频段，即10.7GHz/14.5GHz；当客机在境外飞行、中国卫通卫星覆盖不到时，使用外国航空公司签约的卫星运营商提供卫星覆盖，完成卫星和地面网络漫游通信。地面关口站通过中国卫通卫星地面站与中国地面关口站实现互联网连接。机载卫星通信系统网络可以用于公众服务，同时还可以为飞机导航系统提供备份通信手段。 机载卫星宽带多媒体系统采用先进的卫星通信体制和DVB-S2、TD-TDMA编码技术、扩频技术。地面关口站系统负责卫星网络与地面网络的数据连接和数据交换，每架飞机的最大下行速率可达40Mbit/s，上行速率可达2Mbit/s，计费平台系统与其他地面网络运营公司的计费平台连接，地面系统还包括网络管理控制及用户支持服务系统、全功能异地备份地面站系统，及数据交换管理系统。机载系统设备重量约70千克左右，设备较为轻便，可最大限度降低客机的飞行油耗，小口径天线使设备安装方便、快捷省时。 机载卫星宽带多媒体系统的电磁兼容性完全符合民航的飞行安全及相关标准。卫通系统的所有相关设备在满足商业使用之前，都要完成全套的地面和空中测试。目前卫通已开始了相应的地面测试，并验证了设计的电磁兼容性。中国卫通还将要与航空公司合作完成相应的空中体验测试。该测试将完全按照民航、国际、国内相关标准实施，完成试航取证。 此外，机载卫星通信天线系统要符合工信部颁布的相关卫星通信系统设备入网技术规范。 由于要考虑在境外飞行时，使用外国航空公司签约的卫星运营商提供卫星覆盖的情况，飞机舱内业务综合 服务器必须保持与地面综合业务服务器的连接，支持不同卫星系统之间的切换。 卫星数据链路由前向链路和回传链路组成。前向链路为：由地面关口站射频系统发射，经由转发器传输给卫星覆盖范围内所有正在飞行的飞机。在单个转发器上，前向链路最高速率可达40Mbit/s。回传链路为：由每个飞机的射频系统发射，经由转发器传输至地面关口站，回传链路数据速率可根据使用需求，设定在1~4Mbps范围内，根据业务需求和经济性考虑，一般设置在2Mbit/s的速率。回传信号可部署于多个转发器。 每架飞机可以同时接收和处理来自几个转发器的IP数据，IP数据流支持单播、多播以及广播方式。机载路由器只接收与自己相关的IP数据，并将它们转发至飞机上的局域网，供乘客使用。同时，在局域网中配备缓存服务器，以提高用户的上网速度，用户访问的网页在本地没有存储的时候，才通过卫星链路进行访问。 卫星地面关口站由射频系统、基带系统、网络运营监控系统、业务数据管理中心系统、地面固网接入系统和基础保障设施系统等组成。满足国家对信息传输、信息内容和数据存储安全管理要求。 业务服务发展的前景预测 2012年，中国内地航空客运市场达到了3.2亿人次，预计2016年将增长到4.5亿人次，民航客机数量突破4000架。3.2亿人次的客运量，即便有30%的旅客需要使用互联网，那么就非常有必要在客机上开通互联网服务。 巨大的市场蕴藏着巨大的机遇。在国际航班方面，当前国外航空公司的飞机进入中国领空飞行时，已开始提出利用中国卫星及地面网络为其飞机提供移动多媒体通信服务的要求。从技术上讲，当前飞机上打电话、上网的条件基本成熟，只要理顺政策监管，