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■互联网、移动互联网和卫星互联网发展简史( 三 )


■互联网、移动互联网和卫星互联网发展简史
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图3 5G阶段互联网的智能特征
4、卫星互联网开疆拓土
虽然地面互联网已非常发达 ， 但它仅覆盖地球陆地面积的20%、地球表面的5.8% 。要真正实现5G的万物互联和随遇接入愿景 ， 还需要借助可以真正全球覆盖的卫星互联网 。
应该说 ， 卫星通信网络的互联网化早在2000年之前就已开始 ， 其中 ， VSAT网络与DVB-S（数字视频广播—卫星）、DVB－RCS（数字视频广播—卫星回传信道）等标准的结合是关键的一环 。DVB-S原来是ETSI（欧洲电信标准协会）开发的一套用于卫星数字视频广播的技术标准 ， 包含信源编码以及信道编码和调制 。后来 ， 随着卫星信道编码和调制技术的进步 ， ETSI又先后提出DVB-S2和DVB-S2X标准 ， 其周期恰好也是十年 。DVB－RCS是ETSI为了满足卫星宽带通信的发展需要而提出的回传信道标准 。DVB-S系列和DVB－RCS标准得到全球VSAT网络设备主流厂商的共同支持 ， 这使得全球VSAT网络有了共同的开放标准 ， 从而为卫星通信网络的IP化和卫星互联网的发展奠定了坚实的基础 。
在基于DVB-S系列和DVB－RCS标准的卫星互联网前向信道中 ， IP数据包采用MPE（多协议封装）进行分段 ， 然后装入到MPEG2-TS（传输流）包中 。反向信道的IP数据包可以采用ATM或MPE来分装 ， 然后装入到MPEG2-TS 。最初 ， 这类卫星互联网的前向信道速率可达45Mbps ， 反向信道速率可达2Mbps 。随着大容量HTS（高通量卫星）和更高效率信道编码调制技术的推出 ， 前向信道和反向信道速率都得到十倍以上的提升 ， 它们充分满足了消费者宽带接入、移动平台接入、基站中继、内容投递等应用的带宽需求 。
■互联网、移动互联网和卫星互联网发展简史
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图4卫星互联网的应用场景
目前 ， 卫星互联网主要是以HTS的形式出现 ， 它们共有GEO（高轨）、MEO（中轨）和LEO（低轨）三种形式 。其中GEOHTS系统传输时延较长 ， 高纬度地区覆盖能力较弱 ， 但系统结构简单 ， 可以广域覆盖 ， 适合机载通信、海事通信、消费者宽带接入、视频广播和内容投递之类应用；LEOHTS复杂一些 ， 但时延较短 ， 可以实现全球无缝覆盖 ， 适用于基站中继、物联网等低时延类应用；MEOHTS则介于前面两者之间 。在GEO卫星方面 ， 北美Viasat公司Viasat-2和Hughes公司Jupiter-2两颗在轨HTS的容量分别达到300Gbps和220Gbps ， 在建的Viasat-3和Jupiter-3容量将分别达到1Tbps和500Gbps ， 而传统通信卫星容量只有1Gbps左右 。在MEO星座方面 ， SES公司旗下的O3b目前在轨20颗 ， 主要应用是中继和回传 。2017年11月 ， O3b计划新增30颗卫星 。在LEO星座方面 ， SpaceXLEO星座一马当先 ， 最终计划发射4.2万颗卫星 。目前 ， SpaceX已经通过一箭60星技术完成七次发射 ， 当卫星数量达到800颗就可具备初步的服务能力 。值得一提的是 ， DVB-S系列和DVB－RCS标准主要适用于GEO卫星 。对于MEO和LEO卫星 ， 由于信道特性的改变 ， 通常需要更合适的空口标准和协议 ， 但是VSAT网络方面大同小异 。
卫星互联网是互联网 ， 尤其是移动互联网的自然延伸 。为了促进卫星互联网与5G的融合 ， ITU、3GPP、SaT5G（卫星5G联盟）和CBA（C波段联盟）等国际标准化组织都在开展相关研究工作 。在2019欧洲网络与通信大会（EuCNC2019）上 ， SaT5G进行了一系列卫星5G演示：
1）利用卫星和地面网络的MEC（移动边缘计算）：比特率自适应、链路选择、增强视频流传输；
2）基于卫星组播技术的视频缓存和实况内容分发；
3）基于MEO卫星的航空机载通信；


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