全國黨校系統(tǒng)衛(wèi)星遠程教學網(wǎng)的構建及應用

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)星作中繼站轉發(fā)無線電信號，在多個地面站之間進行的通信。在一顆通信衛(wèi)星天線的波束所覆蓋的地球表面區(qū)域內的各種地面站，都可以通過衛(wèi)星中繼、轉發(fā)衛(wèi)星信號來進行通信。例如，A站要與B站進行通信，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行放大和頻率變換后再轉發(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、機載站的.各種通信站的天線均指向衛(wèi)星。

2 系統(tǒng)設計思想

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)及其結合方式。

星狀網(wǎng)只提供中心控制站與遠端用戶站經(jīng)過衛(wèi)星轉發(fā)器的“一跳”衛(wèi)星信道。遠端用戶站之間的通信則需要通過中心控制站轉發(fā)，這要經(jīng)過兩次衛(wèi)星轉發(fā)來實現(xiàn)，稱為“雙跳”衛(wèi)星信道。這種組網(wǎng)方式的優(yōu)點是控制簡單、信道建立時間短，因而容易實現(xiàn)，但缺點是由于“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現(xiàn)任意兩用戶站間的“一跳”通信。其缺點是信道建立需要一定時間，不適合大量實時突發(fā)性短數(shù)據(jù)傳輸，因為黨校系統(tǒng)遠程教育網(wǎng)主要以遠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)遠程教學網(wǎng)中遠端網(wǎng)站的30% 都是省級、市級黨校，所處地點都在城市，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)運行性能和運行費用等。選擇的因素主要有覆蓋范圍、衛(wèi)星工作壽命、轉發(fā)器性能和租用轉發(fā)器價格等。

目前，在我國上空運行、剩余服役時間較長、剩余轉發(fā)器頻帶較寬、轉發(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、剩余轉發(fā)器頻帶最寬、轉發(fā)器租用價格最低。因此，租用鑫諾1號衛(wèi)星轉發(fā)器。

3 衛(wèi)星遠程教學網(wǎng)絡的總體方案

全國黨校系統(tǒng)遠程教學網(wǎng)最終采用SCPC/PAMA及SCPC/DAMA衛(wèi)星通信方式，遠程教育視頻數(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)星通信設備采用CDM-570調制解調器系統(tǒng)。在全國范圍內提供雙向交互式數(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：能夠將視頻的教育信息以流媒體的形式直接實時播出。

2）文件分發(fā)：能夠將數(shù)據(jù)庫中的多媒體課件、文件分發(fā)給遠程站用戶端。

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

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

5） 信息的回傳：對某些重點黨校可以建立信息回傳功能，這樣可以將重點黨校、重要教學情況及時反饋到主站，再實時轉播到其他遠程網(wǎng)站，實現(xiàn)資源共享。全國黨校遠程教育網(wǎng)，是以中央黨校為中心的星型網(wǎng)絡結構，其星型網(wǎng)絡結構如圖1所示。

圖1 以黨校為中心的星型網(wǎng)絡結構

4 黨校衛(wèi)星遠程教學網(wǎng)絡應用

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。設備結構緊湊、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)絡的限制，組網(wǎng)靈活。

4.1 DVB多媒體廣播教學平臺

DVB是歐洲的數(shù)字視頻廣播標準的英文縮寫。目前，我們的現(xiàn)代遠程教育的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，使用這一標準在衛(wèi)星上進行音視頻節(jié)目的廣播和計算機數(shù)據(jù)文件的廣播。在中央黨校中心站，遠程教學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調制器，調制成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，實現(xiàn)對所有遠程小站的廣播。

4.2 由CDM570支持的語音教學平臺

CDM-570 是一款優(yōu)化的衛(wèi)星通信的理想調制解調器，其設計滿足低成本傳統(tǒng)的70/140 MHz 上下變頻方式的應用。CDM-570 作為Comtech EF Data 帶寬有效利用的衛(wèi)星調制解調器產(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)絡應用提供帶有10/100以太網(wǎng)接口。

CDM-570 的體系結構是固件(Firmware) 和可編程門 陣列( FPGA)為基礎的，通過串口或前面板上的USB 端口很容易對內部閃存 (Flash Memory)進行更新。

4.3 高品質的視頻系統(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準，在768kbps速率和30fps幀頻下，已可完全滿足遠程醫(yī)療級別視頻傳輸?shù)囊?在512kbps速率下，可滿足遠程教學的要求；384kbps速率下可滿足遠程視頻會議的要求)。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準的廠家產(chǎn)品通.ViewStationV.35還可連接交互式電子白板、圖文傳送機、個人電腦、錄像機、輔助攝像機等設備，實現(xiàn)多媒體會議和遠程教學、培訓功能。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程教學網(wǎng)傳送的各類遠程教育課件，其核心設備是機頂盒。機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線纜與顯示設備連接，輸出視頻信號。通過機頂盒，用戶實時收看直播流媒體課件，或者點播存儲在本地硬盤上的各種內容；也可以登錄互聯(lián)網(wǎng)站點播需要的課件，前端根據(jù)用戶所點播的內容按排廣播，機頂盒自動接收。同時機頂盒的操作日志，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，機頂盒將接收到的課件自動同步到校園服務器上，實現(xiàn)資源的共享，用戶可以根據(jù)需要使用存儲在服務器上的資源。

5 黨校遠程教學網(wǎng)的主要功能

1）雙向教學功能。所謂雙向教學功能是指在教學過程中教師與學員之間的異地雙向信息交流從中又可進一步分解為兩個具體功能一是信息表達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量、高效率、低成本的現(xiàn)代會議形式。借助于遠程教學網(wǎng), 就可以召開包括工作協(xié)調會、形式報告會、經(jīng)驗交流會、學術研討會在內的各種電視會議。這樣能夠有效解決以往會議耗時費力成本高的問題。

3）圖文信息傳播功能。運用遠程教學網(wǎng)傳播信息, 具有容量大、速度快、效率高、覆蓋面廣的特點, 大量的教學科研信息、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, 將會有力地促進黨校系統(tǒng)教學科研和管理工作水平的提高。

6 黨校遠程教學網(wǎng)的作用和優(yōu)勢

目前，黨校衛(wèi)星教學系統(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)的有機融合，使教學節(jié)目傳向20多個多功能教室，使教學信息覆蓋全校，網(wǎng)絡用戶多達成1500多個。由于黨校學員學制長短不一、年齡差距大、級別不同、教學內容各異等特點，根據(jù)教學的需要，長短結合，既進行單向廣播，又進行雙向互動交流，還創(chuàng)造了個性化的點播環(huán)境，收到了良好的教學效果，其效果有：

6.1 遠程教學網(wǎng)大大豐富了遠程教學的內容

隨著教改的深入，各類專題報告、研討、課程等網(wǎng)上教學內容，在數(shù)量上和質量上都有十分明顯的提高。目前, 中央黨校遠程教學網(wǎng)絡中心已經(jīng)建成“全國黨校遠程教學頻道”、“全國農(nóng)村遠程教學頻道”、“內參綜合頻道”、“地方黨校頻道”、和“黨建學習頻道”。網(wǎng)絡傳輸?shù)闹饕n程內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” 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、函授學院課程、企業(yè)文化展播、專題薈萃等。

6.2 使師資隊伍建設和師資水平得到進一步提高

中央黨校利用遠程教學網(wǎng)聘請知名教授、專家或部委領導干部在網(wǎng)上演講, 不僅提高了黨校的知名度和辦學層次, 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師資隊伍建設提供了極大的支持。

6.3 改進了黨校教學方法，提高教學效率

遠程教學徹底改變了多年來“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、經(jīng)驗分享式教學、訪談式教學、研討式教學、案例教學、觀摩教學等教學方法通過遠程廣播、電視會議、視頻點播等形式運用于黨校教學靈活多樣的教學方法既節(jié)約了經(jīng)費和時間，又減少了工作量，提高了工作效率，增強了教學效果，在黨校辦學中的作用越來越突出。另外也克服了地域差異、距離限制，使更多的學員共享了超前的教育理念、良好的教學方法、優(yōu)秀的教學資料，教學效率有了顯著提高。

6.4 擴大了對外交流

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)教遠程教學，擴大教學的交流范圍，使教學不僅僅局限于校園、教室，而走出校門與中央黨校、各省市委黨校教師、學員共同學習，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，及時為教學科研提供了強有力的保障。

7 結束語

在信息和知識經(jīng)濟時代的今天，網(wǎng)絡遠程教育的建設必將開辟黨校教育事業(yè)的新天地，為培養(yǎng)和造就21世紀具有世界眼光、戰(zhàn)略思維、現(xiàn)代知識、和堅強黨性的高素質領導干部和后備人才，為我國的干部教育、素質教育和終身教育做出積極的貢獻。

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

[2] 董向東.衛(wèi)星遠程教學應用研究,電化教育研究,2009.

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