全國黨校系統(tǒng)衛(wèi)星遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)的構(gòu)建及應(yīng)用

蘇啟寅

（中共遼寧省委黨校 信息管理中心，沈陽 110003）

1 衛(wèi)星通信的基本概念

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，在多個地面站之間進(jìn)行的通信。在一顆通信衛(wèi)星天線的波束所覆蓋的地球表面區(qū)域內(nèi)的各種地面站，都可以通過衛(wèi)星中繼、轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號來進(jìn)行通信。例如，A站要與B站進(jìn)行通信，首先A站把信號發(fā)射給衛(wèi)星;衛(wèi)星把接收到的信號進(jìn)行放大和頻率變換后再轉(zhuǎn)發(fā)給B站。這樣B站就能收到A站發(fā)來的信號。同理，A站 能收到B站發(fā)來的信號。利用有形導(dǎo)線傳遞信息的形式叫有線通信。利用無線電波在空間傳播達(dá)到通信目地方式的叫無線通信。利用人造地球衛(wèi)星作中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，通信稱為衛(wèi)星通信.通信站可以是地面站、車載站、機(jī)載站的.各種通信站的天線均指向衛(wèi)星。

2 系統(tǒng)設(shè)計思想

2.1 組網(wǎng)方式的選擇

VSAT網(wǎng)組網(wǎng)方式通常有星狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)及其結(jié)合方式。

星狀網(wǎng)只提供中心控制站與遠(yuǎn)端用戶站經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的“一跳”衛(wèi)星信道。遠(yuǎn)端用戶站之間的通信則需要通過中心控制站轉(zhuǎn)發(fā)，這要經(jīng)過兩次衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)，稱為“雙跳”衛(wèi)星信道。這種組網(wǎng)方式的優(yōu)點(diǎn)是控制簡單、信道建立時間短，因而容易實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)是由于“雙跳”，傳輸延時較大(大于0.54秒)。

網(wǎng)狀網(wǎng)是通過中心控制站根據(jù)用戶的申請分配一對信道以實(shí)現(xiàn)任意兩用戶站間的“一跳”通信。其缺點(diǎn)是信道建立需要一定時間，不適合大量實(shí)時突發(fā)性短數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)辄h校系統(tǒng)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)主要以遠(yuǎn)程視頻圖像為主話音為輔，數(shù)據(jù)包較大，流量比較穩(wěn)定，故采用星狀網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)和話音。

2.2 衛(wèi)星通信頻段的選擇

考慮到全國黨校系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)中遠(yuǎn)端網(wǎng)站的30% 都是省級、市級黨校，所處地點(diǎn)都在城市，若選用C波段建站時選址可能遇到麻煩，故選則了Ku波段。

2.3 通信衛(wèi)星的選擇

衛(wèi)星通信對衛(wèi)星的選擇也非常重要，它影響前期投資、系統(tǒng)運(yùn)行性能和運(yùn)行費(fèi)用等。選擇的因素主要有覆蓋范圍、衛(wèi)星工作壽命、轉(zhuǎn)發(fā)器性能和租用轉(zhuǎn)發(fā)器價格等。

目前，在我國上空運(yùn)行、剩余服役時間較長、剩余轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶較寬、轉(zhuǎn)發(fā)器租用價格較低的衛(wèi)星主要有亞洲1、3號，亞太2號、鑫諾1號。相比之下，鑫諾1號衛(wèi)星剩余服役時間最長、剩余轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶最寬、轉(zhuǎn)發(fā)器租用價格最低。因此，租用鑫諾1號衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。

3 衛(wèi)星遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)的總體方案

全國黨校系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)最終采用SCPC/PAMA及SCPC/DAMA衛(wèi)星通信方式，遠(yuǎn)程教育視頻數(shù)據(jù)以中央黨校為中心主站組成的星壯網(wǎng)，遠(yuǎn)端站編布全國千余個省、市縣級黨校，省級和市級城市黨校建立A級站、中小城市黨校建立B級站、縣區(qū)一級黨校建立C級站。衛(wèi)星通信頻段采用Ku頻段，通信衛(wèi)星采用“鑫諾1號”。衛(wèi)星通信設(shè)備采用CDM-570調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)。在全國范圍內(nèi)提供雙向交互式數(shù)據(jù)傳輸。具體而言，本系統(tǒng)的基本功能主要有以下幾方面：

1）流多媒體傳送：能夠?qū)⒁曨l的教育信息以流媒體的形式直接實(shí)時播出。

2）文件分發(fā)：能夠?qū)?shù)據(jù)庫中的多媒體課件、文件分發(fā)給遠(yuǎn)程站用戶端。

3）接入因特網(wǎng)：為用戶提供高速因特網(wǎng)接人技術(shù)，使用戶可以高速下載文件。

4）遠(yuǎn)程電視會議：用以召開黨校系統(tǒng)或其它系統(tǒng)內(nèi)容的全國性遠(yuǎn)程電視會議。

5） 信息的回傳：對某些重點(diǎn)黨校可以建立信息回傳功能，這樣可以將重點(diǎn)黨校、重要教學(xué)情況及時反饋到主站，再實(shí)時轉(zhuǎn)播到其他遠(yuǎn)程網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源共享。全國黨校遠(yuǎn)程教育網(wǎng)，是以中央黨校為中心的星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 以黨校為中心的星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

4 黨校衛(wèi)星遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

黨校系統(tǒng)選用的小型衛(wèi)星地球站VSAT系統(tǒng)，天線口小，可直接延伸到用戶住地。設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、固體化、智能化、價格便宜、安裝方便、對使用環(huán)境要求不高，且不受地面網(wǎng)絡(luò)的限制，組網(wǎng)靈活。

4.1 DVB多媒體廣播教學(xué)平臺

DVB是歐洲的數(shù)字視頻廣播標(biāo)準(zhǔn)的英文縮寫。目前，我們的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，使用這一標(biāo)準(zhǔn)在衛(wèi)星上進(jìn)行音視頻節(jié)目的廣播和計算機(jī)數(shù)據(jù)文件的廣播。在中央黨校中心站，遠(yuǎn)程教學(xué)采集的模擬視頻信號（包括聲音）經(jīng)MPEG-1編碼器編碼，送至DVB調(diào)制器，調(diào)制成70M中頻信號后，經(jīng)合路器送至高功放放大后發(fā)射到衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)對所有遠(yuǎn)程小站的廣播。

4.2 由CDM570支持的語音教學(xué)平臺

CDM-570 是一款優(yōu)化的衛(wèi)星通信的理想調(diào)制解調(diào)器，其設(shè)計滿足低成本傳統(tǒng)的70/140 MHz 上下變頻方式的應(yīng)用。CDM-570 作為Comtech EF Data 帶寬有效利用的衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)品線的其中一類，包括有同步EIA-530/422,V.35, EIA-232接口, G.703 接口，另外，可選的Internet協(xié)議（IP）模塊是為LAN 和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供帶有10/100以太網(wǎng)接口。

CDM-570 的體系結(jié)構(gòu)是固件(Firmware) 和可編程門 陣列( FPGA)為基礎(chǔ)的，通過串口或前面板上的USB 端口很容易對內(nèi)部閃存 (Flash Memory)進(jìn)行更新。

4.3 高品質(zhì)的視頻系統(tǒng)Polycom ViewStation V.35

Polycom ViewStationV.35可提供768Kbps、30幀/秒的全動態(tài)視頻效果。根據(jù)國際通行的電視會議標(biāo)準(zhǔn)，在768kbps速率和30fps幀頻下，已可完全滿足遠(yuǎn)程醫(yī)療級別視頻傳輸?shù)囊?在512kbps速率下，可滿足遠(yuǎn)程教學(xué)的要求；384kbps速率下可滿足遠(yuǎn)程視頻會議的要求)。同時ViewStation支持國際視頻廣播協(xié)議H.331，可以在衛(wèi)星網(wǎng)上和任何其它遵循國際標(biāo)準(zhǔn)的廠家產(chǎn)品通.ViewStationV.35還可連接交互式電子白板、圖文傳送機(jī)、個人電腦、錄像機(jī)、輔助攝像機(jī)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多媒體會議和遠(yuǎn)程教學(xué)、培訓(xùn)功能。通過電話接入口，還可使電話會議系統(tǒng)接入視頻會議系統(tǒng)。

4.4 終端系統(tǒng)

終端系統(tǒng)用于接收和播放黨校遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)傳送的各類遠(yuǎn)程教育課件，其核心設(shè)備是機(jī)頂盒。機(jī)頂盒通過同軸饋線與天線連接，接收衛(wèi)星廣播；通過AV線纜或VGA線纜與顯示設(shè)備連接，輸出視頻信號。通過機(jī)頂盒，用戶實(shí)時收看直播流媒體課件，或者點(diǎn)播存儲在本地硬盤上的各種內(nèi)容；也可以登錄互聯(lián)網(wǎng)站點(diǎn)播需要的課件，前端根據(jù)用戶所點(diǎn)播的內(nèi)容按排廣播，機(jī)頂盒自動接收。同時機(jī)頂盒的操作日志，包括課件使用情況、系統(tǒng)情況可通過互聯(lián)網(wǎng)自動返送到前端平臺。也可以將終端接入校園網(wǎng)內(nèi)，機(jī)頂盒將接收到的課件自動同步到校園服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)資源的共享，用戶可以根據(jù)需要使用存儲在服務(wù)器上的資源。

5 黨校遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)的主要功能

1）雙向教學(xué)功能。所謂雙向教學(xué)功能是指在教學(xué)過程中教師與學(xué)員之間的異地雙向信息交流從中又可進(jìn)一步分解為兩個具體功能一是信息表達(dá)功能二是師生交互功能。

2）電視會議功能電視會議是一種高質(zhì)量、高效率、低成本的現(xiàn)代會議形式。借助于遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng), 就可以召開包括工作協(xié)調(diào)會、形式報告會、經(jīng)驗(yàn)交流會、學(xué)術(shù)研討會在內(nèi)的各種電視會議。這樣能夠有效解決以往會議耗時費(fèi)力成本高的問題。

3）圖文信息傳播功能。運(yùn)用遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)傳播信息, 具有容量大、速度快、效率高、覆蓋面廣的特點(diǎn), 大量的教學(xué)科研信息、圖書資料信息和行政管理信息, 快速便捷地傳播到各網(wǎng)站, 將會有力地促進(jìn)黨校系統(tǒng)教學(xué)科研和管理工作水平的提高。

6 黨校遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)的作用和優(yōu)勢

目前，黨校衛(wèi)星教學(xué)系統(tǒng)與各省、市（州）、縣（區(qū)）委黨校近3000家聯(lián)網(wǎng)，已經(jīng)形成了規(guī)模，而我校通過衛(wèi)星網(wǎng)、有線網(wǎng)、校園網(wǎng)三網(wǎng)的有機(jī)融合，使教學(xué)節(jié)目傳向20多個多功能教室，使教學(xué)信息覆蓋全校，網(wǎng)絡(luò)用戶多達(dá)成1500多個。由于黨校學(xué)員學(xué)制長短不一、年齡差距大、級別不同、教學(xué)內(nèi)容各異等特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)的需要，長短結(jié)合，既進(jìn)行單向廣播，又進(jìn)行雙向互動交流，還創(chuàng)造了個性化的點(diǎn)播環(huán)境，收到了良好的教學(xué)效果，其效果有：

6.1 遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)大大豐富了遠(yuǎn)程教學(xué)的內(nèi)容

隨著教改的深入，各類專題報告、研討、課程等網(wǎng)上教學(xué)內(nèi)容，在數(shù)量上和質(zhì)量上都有十分明顯的提高。目前, 中央黨校遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心已經(jīng)建成“全國黨校遠(yuǎn)程教學(xué)頻道”、“全國農(nóng)村遠(yuǎn)程教學(xué)頻道”、“內(nèi)參綜合頻道”、“地方黨校頻道”、和“黨建學(xué)習(xí)頻道”。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕n程內(nèi)容有中央黨校信息管理部錄制的各種講座、中央黨校“形勢與任務(wù)” 報告、中央黨校主體班次課程、地縣級黨校課程、主體班選聽課程、函授學(xué)院課程、企業(yè)文化展播、專題薈萃等。

6.2 使師資隊伍建設(shè)和師資水平得到進(jìn)一步提高

中央黨校利用遠(yuǎn)程教學(xué)網(wǎng)聘請知名教授、專家或部委領(lǐng)導(dǎo)干部在網(wǎng)上演講, 不僅提高了黨校的知名度和辦學(xué)層次, 也使地方黨校教師不用出校門即可收看、聆聽高層次演講和報告,客觀上為地方黨校加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)提供了極大的支持。

6.3 改進(jìn)了黨校教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

遠(yuǎn)程教學(xué)徹底改變了多年來“一塊黑板、一篇講稿、一杯開水、一支粉筆”的單一課堂授課方式,把多媒體教學(xué)、經(jīng)驗(yàn)分享式教學(xué)、訪談式教學(xué)、研討式教學(xué)、案例教學(xué)、觀摩教學(xué)等教學(xué)方法通過遠(yuǎn)程廣播、電視會議、視頻點(diǎn)播等形式運(yùn)用于黨校教學(xué)靈活多樣的教學(xué)方法既節(jié)約了經(jīng)費(fèi)和時間，又減少了工作量，提高了工作效率，增強(qiáng)了教學(xué)效果，在黨校辦學(xué)中的作用越來越突出。另外也克服了地域差異、距離限制，使更多的學(xué)員共享了超前的教育理念、良好的教學(xué)方法、優(yōu)秀的教學(xué)資料，教學(xué)效率有了顯著提高。

6.4 擴(kuò)大了對外交流

地方黨校要選送一定數(shù)量的專家講座上傳中央黨校，參與全網(wǎng)教遠(yuǎn)程教學(xué)，擴(kuò)大教學(xué)的交流范圍，使教學(xué)不僅僅局限于校園、教室，而走出校門與中央黨校、各省市委黨校教師、學(xué)員共同學(xué)習(xí)，共同討論，共同提高。同時跨越時空隨時隨地共享中央黨校以及各省級黨校、北京許多高校的優(yōu)秀教育資源，徹底解決了許多市縣黨校師資匱乏的問題，并且縮短了各地區(qū)間的教育差距，及時為教學(xué)科研提供了強(qiáng)有力的保障。

7 結(jié)束語

在信息和知識經(jīng)濟(jì)時代的今天，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的建設(shè)必將開辟黨校教育事業(yè)的新天地，為培養(yǎng)和造就21世紀(jì)具有世界眼光、戰(zhàn)略思維、現(xiàn)代知識、和堅強(qiáng)黨性的高素質(zhì)領(lǐng)導(dǎo)干部和后備人才，為我國的干部教育、素質(zhì)教育和終身教育做出積極的貢獻(xiàn)。

[1] 郭英樓.現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育[M].中央黨校出版社,2002 .

[2] 董向東.衛(wèi)星遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用研究,電化教育研究,2009.

[3] 王偉光. 在全國黨校系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)電視會議上的講話.[EB/OL].http://www.ccps.gov.cn,2004,2.