2. 卫星的因特网连网
卫星的因特网连网的连结方式主要分成两种,一种是点对点的连接方式,另一种是多点对多点的连接方式;
点对点的连接方式
点对点的连接方式用于跨国ISP联机,或偏远地区及多岛屿地区的因特网连网干线,但此种方式不具备卫星广播的优点。目前只要海缆或者是陆缆普及的地区或国家,在价格的竞争性上,卫星是无法令客户满意的,且基本上因地球与卫星距离遥远(约有36000km),所以卫星在传送数据时,大约会有250ms~280 ms的时延,对于卫星传输因特网数据(使用TCP/IP的通信协议)时,就会针对每个USER的流量(Throughput)有速率上的先天限制,一般的影响程度如下表一:
表一:TCP的Window size设定大小与使用卫星时流量关系
在此情形下卫星的优点是无法被突显出来的,所幸有许多厂商已针对此问题开发出相对的设备用于卫星通信上,可大幅改善时延造成流量限制的问题。
在一般较注重通信品质的因特网提供者而言,通常会考虑到不同路由的连接,故除海缆的单一路由方式而言,若考虑使用另一种无线路由如卫星,则可避免当单一路由中断服务时,造成无法提供服务的窘境,以目前而言卫星只要价格具竞争力,此市场对卫星而言仍大有可为。
多点对多点的连接方式
一般是以VSAT(Very Small Aperture Terminal)系统为主,此种系统是最能利用卫星优点的通信方式,最主要是使用TDMA(Time Division Multiple Access) 及DAMA(Demand Assigned Multiple Access)通信技术,此种技术最主要的是可以让卫星频宽资源充分得以利用,不会像专线一样就算没有流量在内还是一样要保持固定频宽造成浪费,它可以弹性提供频宽,且可以按使用者提出需求调整频宽,通常其网络拓朴(Topology)结构分成两种,一为网状网络(Mesh Topology),另一为星状网络(Star Topology)结构,如图八;此种卫星因特网连接的通信方式有些类似于地面的VPN网络,除可弹性调整频宽外,更可以快速建立新的连网地区。
图八(a) 网状网络连接示意图
图八(b) 星状网络连接示意图
3. 跨国企业的内部连网
一般跨国企业所需的内部连网因需确保通信品质及能达成快速沟通的方式,皆以专线式的连接方式居多,当然跨国的通信路径可以选择海缆或卫星,在此则以卫星的通信论述为主,其通信的连接方式同卫星的因特网的连接方式一样,有点对点的连接方式及多点对多点的连接方式。
点对点的连接方式较适用跨国分据点少的企业,因为每一个点对点的网络要通信就必须要有一套通信设备,若有三点需网网相连,每个跨国分据点皆需二套设备,其连接线路为三条,若有四点需网网相连,每个跨国分据点皆需三套设备,其连接线路为六条,以此类推若需要n点需网网相连,每个跨国分据点皆需(n-1)套设备,其连接线路就需为(nx(n-1)/2)条,故通信设备及通信线路的增加,对企业内部的管理也更加烦索。
多点对多点的连接方式应用就较适合跨国分据点多的企业使用,因为使用VSAT通信系统加上TDMA及DAMA通信技术,除了可有效利用卫星频宽资源外,并可大幅减少通信设备;至于其网络拓朴结构是要使用网状网络,还是要使用星状网络,则要依据下列不同的考量来选定(请参考图八):
网状网络
优点:可以提供每个小站对任一小站的通联。
缺点:设备皆是单一套的(包含企业总部的小站设备),若发生故障时需较长的处理时间(视维护中心至故障处的距离而定)。
星状网络
优点:主站的设备因置放于卫星公司,故备份完整,故障时处理时间快速,总部只需用地面专线连接至卫星公司即可。
缺点: 所有小站如要与另一小站做通联时,需经主站再透过主站至另一小站才能沟通,这就是卫星术语所谓的双跳模式,此种模式并不适合使用语音来通信,因为会有两倍的语音时延问题(约0.6~0.8秒)。
以目前跨国企业的内部连网应用方式而言,应于ERP、语音、传真、Intranet及视讯会议皆可。
4. 军事或紧急救灾系统的应用
事实上卫星的特点就是不受地形地物的限制,因此在军事通信运用上,卫星通信无疑是最佳的选择,其应用有侦查、定位、导航及通信等应用,通信方式从低轨卫星到固定卫星都有,此应用不在本文讨论范围。
至于卫星通信在紧急救灾系统的应用更是可以发挥所长,当921大地震及纳莉水灾发生时,唯一能提供紧急通信服务的只有卫星通信,卫星通信优点在于建制时间短,无地形限制,能快速提供通信服务。其应用的方式除可以连接视讯会议外,一般的语音、传真甚至于因特网皆可。如果再配合移动式通信车,则紧急救灾系统可更加完善,紧急救灾系统的应用示意图如图九。
图九、紧急救灾系统的应用示意图
5.移动通信应用
要将移动通信应用在目前的固定卫星通信上有着极大的挑战,一般通信站都是固定在定点,亦或是移动式通信车也是将车辆开至定点固定住后再进行通信作业,但目前此种运用方式越来越不能满足现代的通信需求,固定卫星通信较其它种无线通信方式的优点在于涵盖范围广,缺点就是无法像其它无线通信一样有着移动通信的功能,所以不论是在一般商业应用或者是军事及紧急通信运用上总有一些遗憾,故国外一些厂商针对陆、海及空发展一些可以在移动中应用的载具,提供通信服务。
陆地移动式应用
一般在陆地上应用于移动式通信的载具设计较海空应用难,因为如果车辆开到颠颇路面时,上下左右的移动频繁通常都无法进行正常通信,因此会要求通信时路面的品质,车辆的时速等相关条件。在欧美一般运用于移动接收DTH讯号,在大客车或个人休旅车上加装接收载具,即可在行驶中收看电视节目(此方式是收卫星DTH,而非接收BVD-T的讯号),KVH公司能提供相关载具;若要做双向的通信运用于陆地上,中国重庆航天研发的动中通有此功能。
海上移动式应用
海上的通信在目前一般皆以Inmarsat为主,因为在海上要做长距离的通信是很困难的,但由于Inmarsat的通信费用较昂贵,故才有海上的固定卫星通信的应用,如SeaTel公司就为其中代表,安装于大型船只上可提供海上无间断的通信服务。
空中移动式应用
空中移动式应用最典型的是美国应用于全球鹰(Global Hawk)上提供通信服务,藉由卫星的涵盖范围广的优势,可将侦查结果实时回传总部。
(未完,待续)
----《卫星通信广播电视》