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卫星接入互联网
移动互联网是互联网和移动通信网发展的一个方向。它为全世界成千上万的移动用
户提供了一个宽阔的网络互连平台。由于通信卫星所具有的特点，从网络发展的初始阶段就有使用
卫星连接几个地面网络的实例。在八十年代初期，SATNET就通过TCP／IP协议对欧洲的几个
ARPANET网络进行了互连。
从现有的系统来看，通过卫星连接地面网络有三种方式：（1）卫星与地面通信设施
的混合结构，它建立在互联网的非对称性这一特点上。在这种结构中，用户的请求信息通过低速地
面线路传给ISP，而下行数据则由高速卫星链路支持。（2）单独使用卫星链路的结构，在地面线
路基础设施比较差的地方，这种网络使用的比较多。（3）卫星通过广播来开发互联网的信息服务
功能，据统计，在互联网中大约有20％的信息属于广播服务，如新闻、音像发布等。在广播功能
上，卫星是比地面网络更有效的一种媒体。
在卫星接入互联网的发展中，出现过很多方案，支持不同的传输速率。如IDBS-A系
统，IDBS-V系统以及IDBS-D系统等。IDBS是交互式数据广播系统。它使用电话网，相似的低速率
网络或低速VSAT反向链路来接入ISP，使用一个或更多个DBS信道在正向链路上为终端用户发送大
量的数据。IDBS-A系统使用标准的TV转发器上的一个音频副载波来提供192kb／s。发展的第二个
阶段用VSAT来提供64kb／s到2Mb／s，即IDBS-V系统。随后发展了采用DVB／MPEG-2的IDBS-D系
统。它通过卫星提供高速多媒体通信，经测试表明系统可以支持2到8Mb／s。
上面所提到的这些系统基本上都是在用户终端增加SIU（卫星接口单元）和一个数字
卫星射频接收机。在为卫星提供上行数据的地面站和基站上需要安装SGW（卫星网关）。SIU和SGW
都是硬件和软件的合成，它们处理寻址、路由分配等问题，并提供接口功能。
需要注意的是：所有以上提到的系统都是利用原有的卫星和地面网络、增加一些接
口单元以及数据处理单元来实现的。使用的频段、星上设备等都与原有的系统相同。在更高的频
段，卫星可以提供比现有的L或S等波段更宽的频带。像Ka、EHF等高频段的器件性能问题的解决更
加促使通信频段向高端发展。目前正在开发中的很多系统，如ACTS的SECOM／ABATE开发了Ka和
EHF频段，可以为便携或移动终端提供4kb／s到2Mb／s数据接入业务。
宽带卫星网络构想
此网络的卫星部分由八颗静止轨道（GEO）卫星和分别处于四个轨道平面的20颗中
轨道（MEO）卫星组成。MEO卫星的高度为10352km，周期为6小时，这样每24小时卫星星座将完成
一次循环。GPS卫星可以提供移动终端的定位信息。
此卫星通信网络可以提供以前的卫星接入互联网所不能提供的很
多服务。它真正实现了对移动用户的多媒体服务。按计划，这个系统将要使用50／4OGHz频段，或
其它的高频波段，以便为小型的用户终端提供高容量的服务。在一些情况下，每个GEO卫星为一个
用户提供9．75Gb／s，每个MEO卫星51．2Gb/s。整个MEO卫星星座在世界范围内提供1026Gb／s。
MEO和GEO总共28颗卫星的移动系统可以提供19OGb／s。网络可以支持一系列的数据速率，从
4kb／s的压缩话音到1OMb／s的以太网速率。每种数据速率的用户数量会不断变化，相应的网络可
以支持的用户总数也在变化。
显然，移动用户通过此系统可以随时接入多种地面网络，包括互联网。它与以前的
各种卫星接入互联网的系统相比有很明显的区别，如使用频段高，带宽大，可以为全球范围的移动
用户提供服务。但是，TCP／IP协议在此类宽带卫星网络中会遇到一些问题。
TCP／IP在卫星链躇中的性能分析
互联网的TCP／IP协议能否直接用于卫星多媒体通信网络？它们在地面网络中使用
有线传输，那么加入一段无线卫星链路后，它们是否还能运用呢？这是多媒体卫星通信需要解决的
难题。在传统的分组交换技术中，没有考虑到移动用户、无线通信链路的物理限制等因素。在局域
网和广域网内通过无线分组交换网络提供数据和多媒体通信业务的技术需要进一步的研究。
互联网协议自下而上的层次分别为网络连接层（物理层和数据链路层），网络层传
送层和应用层。其中主要是网络层和传送层协议，即IP和TCP。IP是网络层协议，它的功能是连接
异种网络。IP中有两个因素可能影响到数据的吞吐量： IP TTL（TIME TO LIVE）和IP数据报分
片。由于主要是在TCP使用时它们才起作用，在分析TCP的影响因素时将一并考虑。图2给出了影响
吞吐量的IP报头。
和
