衛星遠程教育不同模式應用總結分析

趙軍 尹俊

【摘要】現代遠程教育是指通過音頻、視頻（直播或錄像）以及包括實時和非實時在內的計算機技術把課程傳送到校園外的教育。它是一種跨學校、跨地區的教育體制和教學模式。遠程教育應用已深入到各行各業, 從傳統教育的輔助到行業培訓、職業培訓，遠程教育都發揮著重大的作用。 遠程教育系統的實現方式有多種：基于地面網絡和衛星網絡的的雙向遠程教育，基于衛星廣播或地面廣播的單向遠程教育，不通類型的遠程教育具有不通的特點，不通的應用場景。衛星傳輸手段作為一種遠程教育中主要的傳輸方式，具有覆蓋范圍廣，不受地域限制的特點，在遠程教育中占有重要作用。本文總結了基于衛星的遠程教育系統特點和應用領域，為遠程教育實施規劃提供參考。

【關鍵詞】衛星通信衛星廣播遠程教育

一、遠程教育現狀

目前，國內外關于遠程教育的不同模式已有成熟的理論基礎，由加拿大學者加里森、荷蘭學者尼珀和英國學者貝茨首先提出并由我國學者丁興富進一步發展的“三代信息技術和三代遠程教育”理論認為：第一代遠程教育起源于19世紀中葉的函授教育，建立在印刷交通郵遞技術發展上；第二代遠程教育起始于20世紀上半葉的多媒體教學開發教育，建立在廣播電視錄音錄像等視聽技術和大眾媒體的發展上；第三代遠程教育則是發展與20世紀末的數字化虛擬教育，建立在以計算機多媒體和網絡核心的電子信息通信技術的發展之上。

我國遠程教育起步較早，從20世紀50年代至今已有60多年的發展歷史。廣播電視大學、高校網絡遠程教育以及農村中小學遠程教育工程的相繼發展，大大提高了教育質量，實現教育資源共享。其中農村中小學遠程教育工程覆蓋范圍廣，用戶規模大，其實現涵蓋了遠程教育三種技術實現手段，面向不同的地區采用以下不同的實施模式：模式一：光盤教學；模式二：單向廣播教學；模式三：雙向網絡教學。

二、衛星遠程教育現狀

衛星遠程教育是利用衛星通信廣播技術將進行遠程教育資源的共享，使遠程教育的業務開展不受地理條件限制，并且具有覆蓋范圍廣，終端成本低的特點。衛星遠程教育包含兩種傳輸方式，包括單向廣播和雙向通信方式。

衛星遠程教育在實施過程中目前有以下幾種形式：廣播電視、數據廣播、IP數據播發、PushVOD以及基于VSAT通信系統的雙向網絡遠程教育，其中除了VSAT通信外，其他都為單向廣播方式。每種實現模式的都有其功能特點以及適用的應用領域，依據不通規模的遠程教育應用可以建設不通的遠程教育系統。

三、衛星單向廣播遠程教育

3.1廣播電視模式

單向廣播電視的遠程教育方式是通過廣播電視平臺播出遠程教育節目。一套完整的衛星廣播電視系統由電視上行站、用戶管理、條件接收、電子節目指南以及用戶終端接收組成。由于其成本較高，進行廣播電視方式的遠程教育要求建立在已有廣播電視系統基礎上，進行遠程教育規劃及資源建設，占用1個或多個業務頻道。

這種模式的廣播電視教育雖然基礎要求高，但是覆蓋范圍廣，用戶數量眾多。由于對終端機頂盒沒有要求，用戶只要能接收衛星電視，收看遠程教育節目。但是廣播電視模式的遠程教育只能播出視頻格式、實時性較高、不具備互動性，且所有用戶都能接收，教育的內容多屬于普及性質，無法進行專業的教育。

廣播電視遠程教育前提是在廣播電視基礎上，若沒有廣播電視系統，則廣播電視遠程教育無從談起，廣播電視的覆蓋范圍廣，終端成本低，受教育規模較大，但是用戶只能被動接收播出的音視頻節目，且不能存儲，用戶無法真正掌握教育內容，適合進行簡單的技術掃盲和知識普及等。

3.2數據廣播模式

衛星數據廣播模式遠程教育利用數據廣播系統進行遠程教育。由數據廣播前端系統和終端接收系統組成。前端用于音視頻及文本文件的播發及監控，轉碼設備是將網絡音視頻文件格式轉化為數據廣播能夠播出的音視頻格式，使教材的來源更加廣泛。數據廣播系統可利用廣播電視上行站播出各類教育節目，用戶終端通過機頂盒接收數據廣播頻道，觀看教育節目。終端機頂盒需集成數據廣播終端軟件，可同時接收普通的廣播電視節目和數據廣播節目。

數據廣播遠程教育需要借助廣播電視上行站進行節目播出，可播出規定格式文件，用戶在終端可進行人機交互，具有一定的選擇性，但是由于資源不支持本地存儲，選擇性不強，數據廣播的終端可與普通廣播電視終端集成使用，成本較低，用戶規模大。

3.3PushVOD模式

PushVOD指的是終端用戶被動接收前端運營商推送的文件，前端服務器在按照一定的調度策略調度節目文件的廣播分發（包含視音頻或文字圖片文件），用戶終端接收到廣播的節目后，把接收的節目存儲在用戶終端機頂盒本地硬盤上供以后觀看。通過PushVOD，可以在傳統的廣播電視單向網絡上提供了一種滿足訂閱用戶的本地雙向交互方式。

系統采用衛星傳輸鏈路，運營平臺的核心是運營支撐系統和投遞系統前端，主要負責內容編輯、內容整合、內容播控以及業務支撐。終端用戶使用衛星機頂盒接收衛星投遞節目，實現在本地硬盤存儲上的內容點播。

Pushvod遠程教育也需要借助廣播電視上行站推送節目，任意格式的文件都各支持推動，但是其播出的文件受廣播電視行業的限制，只能播出規定格式的音視頻、網頁圖片等，其覆蓋范圍廣，終端在開機情況下會自動接收節目，并存儲在本地，內容量為機頂盒硬盤的大小，用戶可選擇內容多，且開機即點，但是終端為專用機頂盒，用戶需要額外購買，不利用友好地推廣。

3.4IP數據播發模式

IP數據播發系統是一套建立在TCP/IP協議基礎上的、完全開放構架的DVB數據廣播系統。它允許同步的二進制IP數據流、支持條件播發、文件加密、帶寬復用。系統由前端系統和接收端組成。

前端系統負責整個網絡的播發管理和資源管理，播發管理包括文件播發和流媒體視頻播發。接收端以衛星數據的接收為基礎，文件還原模塊將前端播發的文件還原為原始文件并存儲，供用戶瀏覽。

IP數據播發遠程教育仍然需要借助廣播電視上行站播發節目，可播發任意類型的節目，終端接收的節目可在計算機上播出，因此播出格式不受限制，但是用戶仍然不能與遠端進行互動，該系統終端可與廣播電視終端集成使用，但是這類終端成本偏高。

四、衛星雙向網絡遠程教育

雙向網絡遠程教育系統分為服務平臺、傳輸平臺和終端接收三部分；服務平臺作為遠程教育的服務端，為用戶提供各種教育功能；傳輸平臺包括VSAT衛星雙向通信傳輸系統和地面網；終端用戶通過VSAT小站設備或者地面網接口接入服務平臺。

雙向遠程教育交互性強、功能全面，該類遠程教育系統方案較其他方案更能提高教育質量，但是在地面網不發達的國家，依賴衛星網擴大用戶規模成本較高，且隨著系統規模的增加，服務端的建設成本較高。

五、結論

根據上述衛星遠程教育不通模式的應用特點以及系統建設成本，可根據不通的遠程教育需求和目的選取不同的系統建設。 對于面向公益的大規模遠程教育應用，可由政府扶持，采用廣播電視、數據廣播或IP數據播發的形式，配備前端和終端，推送教育資源，其中資源同樣有政府統一收集制作；面向運營的中小型遠程教育，可由運營商自主建設，采用雙向網絡、pushVOD或IP數據播發方式，用戶自行購買終端接入系統，并定制產品，資源由運營商收集制作，維護系統運營。

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