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全国党校系统卫星远程教学网的构建及应用

2011-02-09苏启寅

制造业自动化 2011年5期
关键词:转发器远程教学中央党校

苏启寅

(中共辽宁省委党校 信息管理中心,沈阳 110003)

1 卫星通信的基本概念

卫星通信是指利用人造地球卫星作中继站转发无线电信号,在多个地面站之间进行的通信。在一颗通信卫星天线的波束所覆盖的地球表面区域内的各种地面站,都可以通过卫星中继、转发卫星信号来进行通信。例如,A站要与B站进行通信,首先A站把信号发射给卫星;卫星把接收到的信号进行放大和频率变换后再转发给B站。这样B站就能收到A站发来的信号。同理,A站 能收到B站发来的信号。利用有形导线传递信息的形式叫有线通信。利用无线电波在空间传播达到通信目地方式的叫无线通信。利用人造地球卫星作中继站转发无线电信号,通信称为卫星通信.通信站可以是地面站、车载站、机载站的.各种通信站的天线均指向卫星。

2 系统设计思想

2.1 组网方式的选择

VSAT网组网方式通常有星状网和网状网及其结合方式。

星状网只提供中心控制站与远端用户站经过卫星转发器的“一跳”卫星信道。远端用户站之间的通信则需要通过中心控制站转发,这要经过两次卫星转发来实现,称为“双跳”卫星信道。这种组网方式的优点是控制简单、信道建立时间短,因而容易实现,但缺点是由于“双跳”,传输延时较大(大于0.54秒)。

网状网是通过中心控制站根据用户的申请分配一对信道以实现任意两用户站间的“一跳”通信。其缺点是信道建立需要一定时间,不适合大量实时突发性短数据传输,因为党校系统远程教育网主要以远程视频图像为主话音为辅,数据包较大,流量比较稳定,故采用星状网传输数据和话音。

2.2 卫星通信频段的选择

考虑到全国党校系统远程教学网中远端网站的30% 都是省级、市级党校,所处地点都在城市,若选用C波段建站时选址可能遇到麻烦,故选则了Ku波段。

2.3 通信卫星的选择

卫星通信对卫星的选择也非常重要,它影响前期投资、系统运行性能和运行费用等。选择的因素主要有覆盖范围、卫星工作寿命、转发器性能和租用转发器价格等。

目前,在我国上空运行、剩余服役时间较长、剩余转发器频带较宽、转发器租用价格较低的卫星主要有亚洲1、3号,亚太2号、鑫诺1号。相比之下,鑫诺1号卫星剩余服役时间最长、剩余转发器频带最宽、转发器租用价格最低。因此,租用鑫诺1号卫星转发器。

3 卫星远程教学网络的总体方案

全国党校系统远程教学网最终采用SCPC/PAMA及SCPC/DAMA卫星通信方式,远程教育视频数据以中央党校为中心主站组成的星壮网,远端站编布全国千余个省、市县级党校,省级和市级城市党校建立A级站、中小城市党校建立B级站、县区一级党校建立C级站。卫星通信频段采用Ku频段,通信卫星采用“鑫诺1号”。卫星通信设备采用CDM-570调制解调器系统。在全国范围内提供双向交互式数据传输。具体而言,本系统的基本功能主要有以下几方面:

1)流多媒体传送:能够将视频的教育信息以流媒体的形式直接实时播出。

2)文件分发:能够将数据库中的多媒体课件、文件分发给远程站用户端。

3)接入因特网:为用户提供高速因特网接人技术,使用户可以高速下载文件。

4)远程电视会议:用以召开党校系统或其它系统内容的全国性远程电视会议。

5) 信息的回传:对某些重点党校可以建立信息回传功能,这样可以将重点党校、重要教学情况及时反馈到主站,再实时转播到其他远程网站,实现资源共享。全国党校远程教育网,是以中央党校为中心的星型网络结构,其星型网络结构如图1所示。

图1 以党校为中心的星型网络结构

4 党校卫星远程教学网络应用

党校系统选用的小型卫星地球站VSAT系统,天线口小,可直接延伸到用户住地。设备结构紧凑、固体化、智能化、价格便宜、安装方便、对使用环境要求不高,且不受地面网络的限制,组网灵活。

4.1 DVB多媒体广播教学平台

DVB是欧洲的数字视频广播标准的英文缩写。目前,我们的现代远程教育的卫星通讯系统,使用这一标准在卫星上进行音视频节目的广播和计算机数据文件的广播。在中央党校中心站,远程教学采集的模拟视频信号(包括声音)经MPEG-1编码器编码,送至DVB调制器,调制成70M中频信号后,经合路器送至高功放放大后发射到卫星,实现对所有远程小站的广播。

4.2 由CDM570支持的语音教学平台

CDM-570 是一款优化的卫星通信的理想调制解调器,其设计满足低成本传统的70/140 MHz 上下变频方式的应用。CDM-570 作为Comtech EF Data 带宽有效利用的卫星调制解调器产品线的其中一类,包括有同步EIA-530/422,V.35, EIA-232接口, G.703 接口,另外,可选的Internet协议(IP)模块是为LAN 和网络应用提供带有10/100以太网接口。

CDM-570 的体系结构是固件(Firmware) 和可编程门 阵列( FPGA)为基础的,通过串口或前面板上的USB 端口很容易对内部闪存 (Flash Memory)进行更新。

4.3 高品质的视频系统Polycom ViewStation V.35

Polycom ViewStationV.35可提供768Kbps、30帧/秒的全动态视频效果。根据国际通行的电视会议标准,在768kbps速率和30fps帧频下,已可完全满足远程医疗级别视频传输的要求(在512kbps速率下,可满足远程教学的要求;384kbps速率下可满足远程视频会议的要求)。同时ViewStation支持国际视频广播协议H.331,可以在卫星网上和任何其它遵循国际标准的厂家产品通.ViewStationV.35还可连接交互式电子白板、图文传送机、个人电脑、录像机、辅助摄像机等设备,实现多媒体会议和远程教学、培训功能。通过电话接入口,还可使电话会议系统接入视频会议系统。

4.4 终端系统

终端系统用于接收和播放党校远程教学网传送的各类远程教育课件,其核心设备是机顶盒。机顶盒通过同轴馈线与天线连接,接收卫星广播;通过AV线缆或VGA线缆与显示设备连接,输出视频信号。通过机顶盒,用户实时收看直播流媒体课件,或者点播存储在本地硬盘上的各种内容;也可以登录互联网站点播需要的课件,前端根据用户所点播的内容按排广播,机顶盒自动接收。同时机顶盒的操作日志,包括课件使用情况、系统情况可通过互联网自动返送到前端平台。也可以将终端接入校园网内,机顶盒将接收到的课件自动同步到校园服务器上,实现资源的共享,用户可以根据需要使用存储在服务器上的资源。

5 党校远程教学网的主要功能

1)双向教学功能。所谓双向教学功能是指在教学过程中教师与学员之间的异地双向信息交流从中又可进一步分解为两个具体功能一是信息表达功能二是师生交互功能。

2)电视会议功能电视会议是一种高质量、高效率、低成本的现代会议形式。借助于远程教学网, 就可以召开包括工作协调会、形式报告会、经验交流会、学术研讨会在内的各种电视会议。这样能够有效解决以往会议耗时费力成本高的问题。

3)图文信息传播功能。运用远程教学网传播信息, 具有容量大、速度快、效率高、覆盖面广的特点, 大量的教学科研信息、图书资料信息和行政管理信息, 快速便捷地传播到各网站, 将会有力地促进党校系统教学科研和管理工作水平的提高。

6 党校远程教学网的作用和优势

目前,党校卫星教学系统与各省、市(州)、县(区)委党校近3000家联网,已经形成了规模,而我校通过卫星网、有线网、校园网三网的有机融合,使教学节目传向20多个多功能教室,使教学信息覆盖全校,网络用户多达成1500多个。由于党校学员学制长短不一、年龄差距大、级别不同、教学内容各异等特点,根据教学的需要,长短结合,既进行单向广播,又进行双向互动交流,还创造了个性化的点播环境,收到了良好的教学效果,其效果有:

6.1 远程教学网大大丰富了远程教学的内容

随着教改的深入,各类专题报告、研讨、课程等网上教学内容,在数量上和质量上都有十分明显的提高。目前, 中央党校远程教学网络中心已经建成“全国党校远程教学频道”、“全国农村远程教学频道”、“内参综合频道”、“地方党校频道”、和“党建学习频道”。网络传输的主要课程内容有中央党校信息管理部录制的各种讲座、中央党校“形势与任务” 报告、中央党校主体班次课程、地县级党校课程、主体班选听课程、函授学院课程、企业文化展播、专题荟萃等。

6.2 使师资队伍建设和师资水平得到进一步提高

中央党校利用远程教学网聘请知名教授、专家或部委领导干部在网上演讲, 不仅提高了党校的知名度和办学层次, 也使地方党校教师不用出校门即可收看、聆听高层次演讲和报告,客观上为地方党校加强师资队伍建设提供了极大的支持。

6.3 改进了党校教学方法,提高教学效率

远程教学彻底改变了多年来“一块黑板、一篇讲稿、一杯开水、一支粉笔”的单一课堂授课方式,把多媒体教学、经验分享式教学、访谈式教学、研讨式教学、案例教学、观摩教学等教学方法通过远程广播、电视会议、视频点播等形式运用于党校教学灵活多样的教学方法既节约了经费和时间,又减少了工作量,提高了工作效率,增强了教学效果,在党校办学中的作用越来越突出。另外也克服了地域差异、距离限制,使更多的学员共享了超前的教育理念、良好的教学方法、优秀的教学资料,教学效率有了显著提高。

6.4 扩大了对外交流

地方党校要选送一定数量的专家讲座上传中央党校,参与全网教远程教学,扩大教学的交流范围,使教学不仅仅局限于校园、教室,而走出校门与中央党校、各省市委党校教师、学员共同学习,共同讨论,共同提高。同时跨越时空随时随地共享中央党校以及各省级党校、北京许多高校的优秀教育资源,彻底解决了许多市县党校师资匮乏的问题,并且缩短了各地区间的教育差距,及时为教学科研提供了强有力的保障。

7 结束语

在信息和知识经济时代的今天,网络远程教育的建设必将开辟党校教育事业的新天地,为培养和造就21世纪具有世界眼光、战略思维、现代知识、和坚强党性的高素质领导干部和后备人才,为我国的干部教育、素质教育和终身教育做出积极的贡献。

[1] 郭英楼.现代远程教育[M].中央党校出版社,2002 .

[2] 董向东.卫星远程教学应用研究,电化教育研究,2009.

[3] 王伟光. 在全国党校系统远程教学电视会议上的讲话.[EB/OL].http://www.ccps.gov.cn,2004,2.

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