农远工程的新模式

希文

由于“农远”工程是采用单向数据广播，所以地面接收站没有数据回传功能，即不具备交互功能，这对于那些没有地面电信网络覆盖的偏远农村学校来说很不方便，比如无法通过百度等搜索引擎找到自己所需要的资料等，只能做到“上级发送什么，下级就接收什么”。为此，由教育部规划、中国教育电视台果实网和北京百年树人远程教育有限公司承办的 “国家教育新媒体双向试点站” 系统在全国范围内进行了试点安装（类似于泰国的IPSTAR卫星上网业务），图1是该系统的LOGO标志。国家教育新媒体双向试点站可以完全取代现有的宽带网络，从而实现“无线上网，终身免费”的目标，极大的改善了我们这些偏远农村学校教育资源严重不足的现状，实现优质教育资源共享、达到教育均衡发展的目的。在2011年3月3日北京召开的《第七届卫星通信新技术、新业务年会》上，吕强就指出发射双向宽带教育卫星已刻不容缓，双向宽带教育卫星就可满足农村和偏远地区日益增长的利用双向网络进行互动学习的迫切需要。2011年8月24日，教育部科技司下发了《关于开展义务教育学校互联网接入情况调查的函》（ [2011]306号），该函要求全国部分省在9月上旬完成义务教育学校互联网接入情况的调查工作。教育部科技司正在进行发射双向教育宽带卫星的论证工作，教育卫星是未来解决偏远地区学校互联网接入的重要手段。因此，我们有理由相信我国有望在未来几年内发射双向宽带教育卫星。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》提出“到2020年要基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列”的战略目标，并把“加快教育信息化进程”作为实现战略目标的重要保障措施之一，笔者相信到那时全国各地的农村及偏远学校通过卫星上网已将成为一种可能。

国家教育新媒体双向试点站的系统组成包括：1.2m Ku偏馈天线、室外BUC和LNB构成的ODU（或射频）部分；Advantech S4120室内终端、S4120终端电源和网线构成的IDU（室内单元）部分。图2是整个系统的连接示意图，其中FL是指Forward Link，即接收卫星发射的信号，这与原先的“农远”工程类似；RL是指Return Link，即地面接收站向卫星发射信号。图3室外单元的实物照片，

包括1.2m Ku偏馈天线、BUC（Block Up-Converter，上变频功率放大器，它是 把卫星Modem输出的L波段信号转变为高频的射频信号逆向传送到C波段、KU波段或KA波段卫星）和LNB，图4是室内单元的卫星“猫”—Advantech S4120，

该产品由加拿大ADVANTECH（爱德万泰克）公司生产，是S4100的升级产品，主要是增加了对DVB-S2的解调支持，S4120是支持ACM和DVB-RCS协议的VSAT终端，主要应用领域就是无线上网。

下面简单介绍一下国家教育新媒体双向试点站的安装与配置过程。将1.2m Ku偏馈天线安装在合适的地理位置，使用寻星仪之类的工具将天线对准134°E亚太六号卫星，天线指向卫星方向上不能有障碍物，尽可能架设在当地开阔空旷地最高处，避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、雷达站、差转台、微波通讯站及高压输电线等对天线波束的阻挡，天线主波束方向上应有足够的视野，天线波束指向范围内，仰角≥5?内无遮挡，卫星天线的假设位置应避开风口，以减小天线的风载。另外，卫星天线的架设要考虑室外单元安装位置与室内设备的距离尽可能短，以减少信号损耗，路由距离一般在30米以内。系统配置主要包括小站本地IP地址、管理IP地址、小站地理位置等相关参数的配置。小站系统配置采用IDU的Web界面实现，根据任务的不同，室内单元的Web界面访问提供了三类用户的管理功能：1、Installation （系统安装），用户名为Installer，密码为ins001pwd，登录该界面用于远端站安装开通时，发射测试信号等操作；2、Satellite Network Configuration（卫星网络配置），用户名为Satnetwork，密码为sat001pwd，登录该界面用于设置小站的Forward Link和Return Link及MIB的参数配置；3、运行和管理采用用户名superuser，密码为su001pwd，登录该界面主要实现：监控IDU的工作状态（前向链路、回程链路）、解决IDU卫星链路中出现的问题、控制IDU的动作及捕获或禁用卫星链路等、配置IDU的IP address等网络相关参数。具体的配置过程是这样的：1、使用网线将本地计算机与小站设备连接；2、配置本地计算机IP地址，保证本地IP地址与小站的IP地址处于同一网段；3、等待几秒钟，直到IDU ready 灯亮；4、打开IE浏览器，并在地址栏中输入小站的IP地址（注：该IP地址由主站分配，出厂默认IP地址为10.10.10.10）；5、进入小站配置web页面，如图5所示；

6、以Installer用户登录，密码为ins001pwd，如图6所示；

7、进入 Installation操作界面，根据实际情况进行GPS位置的配置，如图7所示；

8、进入Network Configuration操作界面，进行网络配置，包括本地IP配置，子网掩码配置，卫星网络管理IP地址等，如图8所示；

9、保存参数配置；

10、以satnetwork 用户登录；

11、进入前向链路配置操作界面，根据实际情况进行参数配置，包括符号率、中心频率等，如图9所示， 并进行配置保存；

12、进行回程链路配置，如图10所示，保存相关配置；

13、重启IDU，完成配置。配置完成后，可以对小站连通性和小站基本业务功能进行测试了，通过测试计算机，使用Ping命令来测试小站的连通性，可以Ping主站，也可以Ping相关网站，比如：ping 10.1.9.201 –t或ping www.guoshi.com。至于系统业务功能测试，可以在浏览器中输入常用网站地址，观看网页是否能够正常打开，体验相关业务是否能正常工作，有条件的情况下，还可以进行FTP功能测试，一般情况下，可达到中国电信ADSL业务2M的接入速度。

国家教育新媒体双向试点站常见故障及解决方法：（1）远端站无法锁定Forward Link（FL）：检查IDU日志，查询IDU的当前事件或告警信息；检查IDU 配置参数是否与预设参数一致；检查接收电缆，插接是否正常；天线重新对星，以确保接收信号准确。（2）无法锁定Return Link（RL）：检查IDU日志， 查询IDU的当前事件或告警信息；检查IDU 配置参数是否与预设参数一致；检查发射电缆，插接是否正常；联系主站值班人员检查主站配置。（3）本地PC机无法访问远端站管理界面：检查IDU Ready指示灯是否正常；检查本地PC机 IP地址，确保与IDU的IP在同一网段；检查IDU的IP地址，确保与PC的IP在同一网段；检查以太网线是否正常。（4）业务传输故障（比如无法接入Internet网络）：检查小站SIT配置参数；检查本地PC的DNS是否与规定的一致；在日志中验证主站分配资源是否正常；联系主站值班人员检查小站状态是否正常；主站值班人员检查Hub（网络中心）/Gateway（网关） 配置参数 。

知识链接：DVB-RCS是用DVB和RCS的混合技术，该技术支持通过卫星的宽带Internet接入以及增殖业务。DVB-RCS是陆地接入网络技术的竞争者，这些技术包括拨号调试解调器、租用线路、ADSL调试解调器以及有线电缆调制解调器。目标客户端最初是面向小型和中型企业（SME），后来就面向住宅用户。该应用的最初范畴包括最常用的Internet业务，譬如e-mail发送、Web浏览、文件传送和新闻组。DVB-RCS胜过陆地接入网络的应用的第二个范畴是基于卫星的多点传送的能力，这些能力包括可靠的多点文件传送和多点传送流。DVB-RCS的最主要的具有竞争力的优势就是它能够利用现有的Internet标准以很低的成本使多点广播成为可能。多点广播数据是经过一个从流源到中央多点广播流服务器，通过多点广播流馈线链接在Internet内进行传送，然后通过卫星媒介传送到目标组。DVB-RCS系统支持比现有的陆地解决方案（从64kbpw到1Mbps）更大的流带宽。DVB-RCS应用的第三个范畴可以是 "通过IP的语音"（Voice over IP）。DVB-RCS的宽带链接允许对固定比特率的流实行非常好的控制。一个主要的不方便之处是RCS的基本卫星配置在两个接入用户之间建立连接的话需要两个卫星跳。如果其中一个用户通过陆地链接（PSTN或ISDN）与接入网络中心相连的话，该不方便之处就会消失。DVB-RCS标准是由DVB在1999年完成的，然后获得ETSI正式批准，DVB-RCS2规范于2011年3月份在DVB组织第67次指导委员会会议上获得批准。