卫星远程教育不同模式应用总结分析

赵军 尹俊

【摘要】现代远程教育是指通过音频、视频（直播或录像）以及包括实时和非实时在内的计算机技术把课程传送到校园外的教育。它是一种跨学校、跨地区的教育体制和教学模式。远程教育应用已深入到各行各业, 从传统教育的辅助到行业培训、职业培训，远程教育都发挥着重大的作用。 远程教育系统的实现方式有多种：基于地面网络和卫星网络的的双向远程教育，基于卫星广播或地面广播的单向远程教育，不通类型的远程教育具有不通的特点，不通的应用场景。卫星传输手段作为一种远程教育中主要的传输方式，具有覆盖范围广，不受地域限制的特点，在远程教育中占有重要作用。本文总结了基于卫星的远程教育系统特点和应用领域，为远程教育实施规划提供参考。

【关键词】卫星通信卫星广播远程教育

一、远程教育现状

目前，国内外关于远程教育的不同模式已有成熟的理论基础，由加拿大学者加里森、荷兰学者尼珀和英国学者贝茨首先提出并由我国学者丁兴富进一步发展的“三代信息技术和三代远程教育”理论认为：第一代远程教育起源于19世纪中叶的函授教育，建立在印刷交通邮递技术发展上；第二代远程教育起始于20世纪上半叶的多媒体教学开发教育，建立在广播电视录音录像等视听技术和大众媒体的发展上；第三代远程教育则是发展与20世纪末的数字化虚拟教育，建立在以计算机多媒体和网络核心的电子信息通信技术的发展之上。

我国远程教育起步较早，从20世纪50年代至今已有60多年的发展历史。广播电视大学、高校网络远程教育以及农村中小学远程教育工程的相继发展，大大提高了教育质量，实现教育资源共享。其中农村中小学远程教育工程覆盖范围广，用户规模大，其实现涵盖了远程教育三种技术实现手段，面向不同的地区采用以下不同的实施模式：模式一：光盘教学；模式二：单向广播教学；模式三：双向网络教学。

二、卫星远程教育现状

卫星远程教育是利用卫星通信广播技术将进行远程教育资源的共享，使远程教育的业务开展不受地理条件限制，并且具有覆盖范围广，终端成本低的特点。卫星远程教育包含两种传输方式，包括单向广播和双向通信方式。

卫星远程教育在实施过程中目前有以下几种形式：广播电视、数据广播、IP数据播发、PushVOD以及基于VSAT通信系统的双向网络远程教育，其中除了VSAT通信外，其他都为单向广播方式。每种实现模式的都有其功能特点以及适用的应用领域，依据不通规模的远程教育应用可以建设不通的远程教育系统。

三、卫星单向广播远程教育

3.1广播电视模式

单向广播电视的远程教育方式是通过广播电视平台播出远程教育节目。一套完整的卫星广播电视系统由电视上行站、用户管理、条件接收、电子节目指南以及用户终端接收组成。由于其成本较高，进行广播电视方式的远程教育要求建立在已有广播电视系统基础上，进行远程教育规划及资源建设，占用1个或多个业务频道。

这种模式的广播电视教育虽然基础要求高，但是覆盖范围广，用户数量众多。由于对终端机顶盒没有要求，用户只要能接收卫星电视，收看远程教育节目。但是广播电视模式的远程教育只能播出视频格式、实时性较高、不具备互动性，且所有用户都能接收，教育的内容多属于普及性质，无法进行专业的教育。

广播电视远程教育前提是在广播电视基础上，若没有广播电视系统，则广播电视远程教育无从谈起，广播电视的覆盖范围广，终端成本低，受教育规模较大，但是用户只能被动接收播出的音视频节目，且不能存储，用户无法真正掌握教育内容，适合进行简单的技术扫盲和知识普及等。

3.2数据广播模式

卫星数据广播模式远程教育利用数据广播系统进行远程教育。由数据广播前端系统和终端接收系统组成。前端用于音视频及文本文件的播发及监控，转码设备是将网络音视频文件格式转化为数据广播能够播出的音视频格式，使教材的来源更加广泛。数据广播系统可利用广播電视上行站播出各类教育节目，用户终端通过机顶盒接收数据广播频道，观看教育节目。终端机顶盒需集成数据广播终端软件，可同时接收普通的广播电视节目和数据广播节目。

数据广播远程教育需要借助广播电视上行站进行节目播出，可播出规定格式文件，用户在终端可进行人机交互，具有一定的选择性，但是由于资源不支持本地存储，选择性不强，数据广播的终端可与普通广播电视终端集成使用，成本较低，用户规模大。

3.3PushVOD模式

PushVOD指的是终端用户被动接收前端运营商推送的文件，前端服务器在按照一定的调度策略调度节目文件的广播分发（包含视音频或文字图片文件），用户终端接收到广播的节目后，把接收的节目存储在用户终端机顶盒本地硬盘上供以后观看。通过PushVOD，可以在传统的广播电视单向网络上提供了一种满足订阅用户的本地双向交互方式。

系统采用卫星传输链路，运营平台的核心是运营支撑系统和投递系统前端，主要负责内容编辑、内容整合、内容播控以及业务支撑。终端用户使用卫星机顶盒接收卫星投递节目，实现在本地硬盘存储上的内容点播。

Pushvod远程教育也需要借助广播电视上行站推送节目，任意格式的文件都各支持推动，但是其播出的文件受广播电视行业的限制，只能播出规定格式的音视频、网页图片等，其覆盖范围广，终端在开机情况下会自动接收节目，并存储在本地，内容量为机顶盒硬盘的大小，用户可选择内容多，且开机即点，但是终端为专用机顶盒，用户需要额外购买，不利用友好地推广。

3.4IP数据播发模式

IP数据播发系统是一套建立在TCP/IP协议基础上的、完全开放构架的DVB数据广播系统。它允许同步的二进制IP数据流、支持条件播发、文件加密、带宽复用。系统由前端系统和接收端组成。

前端系统负责整个网络的播发管理和资源管理，播发管理包括文件播发和流媒体视频播发。接收端以卫星数据的接收为基础，文件还原模块将前端播发的文件还原为原始文件并存储，供用户浏览。

IP数据播发远程教育仍然需要借助广播电视上行站播发节目，可播发任意类型的节目，终端接收的节目可在计算机上播出，因此播出格式不受限制，但是用户仍然不能与远端进行互动，该系统终端可与广播电视终端集成使用，但是这类终端成本偏高。

四、卫星双向网络远程教育

双向网络远程教育系统分为服务平台、传输平台和终端接收三部分；服务平台作为远程教育的服务端，为用户提供各种教育功能；传输平台包括VSAT卫星双向通信传输系统和地面网；终端用户通过VSAT小站设备或者地面网接口接入服务平台。

双向远程教育交互性强、功能全面，该类远程教育系统方案较其他方案更能提高教育质量，但是在地面网不发达的国家，依赖卫星网扩大用户规模成本较高，且随着系统规模的增加，服务端的建设成本较高。

五、结论

根据上述卫星远程教育不通模式的应用特点以及系统建设成本，可根据不通的远程教育需求和目的选取不同的系统建设。 对于面向公益的大规模远程教育应用，可由政府扶持，采用广播电视、数据广播或IP数据播发的形式，配备前端和终端，推送教育资源，其中资源同样有政府统一收集制作；面向运营的中小型远程教育，可由运营商自主建设，采用双向网络、pushVOD或IP数据播发方式，用户自行购买终端接入系统，并定制产品，资源由运营商收集制作，维护系统运营。

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