1遠端教育的內涵及其在我國的發展歷史
遠端教育是指通過不同途徑和手段將一方的優質教育資源傳送給另一方或另外多方的教育方式。遠端教育在中國的發展大概可以分為以下三個過程：1）函授教育，使用郵寄書本材料的方式進行，這有著較大的侷限性；2）廣播電視教育，採用電臺、錄影等方式傳播資訊；3）現代遠端教育，它擁有面對面、函授、廣電教育的優勢，同時依靠網路技術和多媒體技術，把文字、聲音、影象等融合在一起形成了第三代遠端教育。但是，第三代遠端教育實際應用效果卻不好，因為很多因素影響其效果，如地面網頻寬、路由的增加、交換的限制。為了解決以上出現的問題，人們在遠端教育中引入了衛星通訊技術。
2目前遠端教育中採取的衛星通訊技術以及存在的問題
20世紀90年代以來，衛星通訊的迅猛發展推動了遠端教育的長足發展。
2.1目前遠端教育中採取VSAT衛星通訊技術
VSAT含義是甚小口徑衛星通訊站，VSAT除了具有一般衛星通訊的優點外，還有以下兩個主要特點：一是地球站通訊裝置結構緊湊牢固，全固態化，尺寸小、功耗低，安裝方便。二是組網方式靈活、多樣。因此VSAT廣泛應用於新聞、氣象、民航、人防、銀行、石油、地震和軍事等部門以及邊遠地區通訊，所以VSAT適用於遠端教育。
2.2傳統的衛星通訊遠端教育實際應用中暴露的問題
（1）衛星使用代價昂貴，多點教學，成本才能和地面網費用接近，如果教學點達不到收益平衡點，衛星通訊就得不償失了。（2）單向向學生傳輸教學內容，教師和學生無法溝通，有了疑問無法得到解答，教學接收程度也得不到衡量，無法保證教學質量。基於這種情況，採取衛星通訊與地面網相融合的技術，既可以保留傳統衛星通訊的優勢，又可以解決其不足之處。
3基於衛星通訊與地面網融合技術的遠端教育研究
3.1衛星通訊與地面網融合技術
衛星通訊與地面網融合技術屬於衛星迴傳通訊技術，衛星迴傳通訊技術是一項比較新的技術，目前還沒有全面普及，其主要特點是能夠實現教師端和學生端的互動，將基於DVB－S標準的VSAT衛星通訊系統和地面網路相結合，形成閉環通訊模式。
3.2基於衛星通訊與地面網融合技術的遠端教育
在衛星通訊與地面網融合技術的遠端教育應用模式中，將課件和教室視音訊直播的內容通過網際網路傳送到衛星主站，再通過衛星主站上行至衛星，由衛星轉發至各個教學點，然後把收到的課件或者視訊音訊等通過教學系統展現在學生面前。基於衛星通訊與地面網融合技術的遠端教育彌補了視音訊傳輸受限和衛星使用資費較高的缺點，符合實際應用中上行資料量少、下行資料量多的需求，這種方式既避免了傳統遠端教育中傳輸載體———地面網的劣勢，也減少了傳統衛星通訊遠端教育中衛星頻寬的佔用，具有較高的實用性和先進性。
4基於衛星通訊與地面網融合技術的遠端教育的相關理論計算
基於衛星通訊與地面網融合技術的遠端教育的實現需要依據所在地區的地理、氣候以及衛星通訊的能力，因此我們需要對通訊鏈路的能力進行設計，通過相關計算，驗證選用的衛星、裝置、頻寬的可行性與合理性。整體設計應保證系統餘量多出1—2dB，並且系統功帶平衡，即儘量做到系統佔用的轉發器功率/轉發器整體功率=系統佔用轉發器頻寬/轉發器整體頻寬。如果在功帶平衡時系統餘量過大或為負數，可以改變上述的相關條件，進行系統優化。具體設計有以下幾點：
4.1確定載波頻寬
載波頻寬是由以下幾點決定的：資訊速率、FEC糾錯率、編位元速率以及調製方式。根據下列公式可求出符號速率。符號速率=（資訊速率/FEC糾錯率/編位元速率）*調製因子其中報頭需要計入資訊速率。前向糾錯(FEC)編位元速率通常為1/2、2/3、3/4、5/6和7/8，編位元速率常用188/204。BPSK、QPSK、8PSK和16QAM的調製因子分別為1、1/2、1/3和1/4。在鏈路計算中，計算C/T、C/N和Eb/N0之間的關係將使用到載波噪聲頻寬，占星頻寬能夠決定工作頻率，並用來計算輸出、輸入回退。
4.2計算輸出和輸入回退
衛星轉發器的功放級一般使用行波管方式(TWTA)或固態方式(SSPA)。這兩種放大器的功率輸出在最大功率輸出點附近不是線性的。一個轉發器通常有多個使用者的多個載波在使用，避免交調幹擾是個比較大的問題，而交調幹擾是由非線性功率輸出造成的，這就要求衛星的放大器執行線上性區域。此時轉發器的實際輸出功率遠低於其能夠輸出的最大功率，採用TWTA的轉發器執行線上性區域時，輸出功率通常比最大功率低4.5dB，同時TWTA轉發器，輸入回退通常比輸出回退高6dB，對應4.5dB的輸出線性回退，輸入線回退約為10.5dB。鏈路計算中，輸出回退對應衛星的下行載波，輸入回退對應衛星的上行載波。
4.3決定使用者使用載波的.功率分配
衛星轉發器有功率和頻寬兩項資源，最好的應用方式就是做到使用者載波佔用的轉發器功率/轉發器整體功率=載波佔用轉發器頻寬/轉發器整體頻寬。載波佔用轉發器功率的比例為載波輸出回退-轉發器線性回退。當功帶平衡時，見公式。OBOC=OBOXpd+10lg(BWXpd/BWC)OBOC為轉發器輸出回退，OBOXpd為轉發器線性輸出回退，BWXpd和BWC分別為轉發器的總頻寬和使用者租用轉發器頻寬。
4.4確定SFD與上行EIRP
轉發器的飽和通量密度SFD反映了衛星轉發器的接收靈敏度。靈敏度越高，要求的使用者上行功率就越低。但是一般情況下衛星公司會根據相應地球站所處的區域確定該地區的SFD，一味地降低上行功率，也會相應降低上行載噪比和上行抗干擾能力。上行載波的EIRP的計算公式如下。EIRPE=SFD-載波輸入回退-G0+上行傳輸損耗G0為單位面積的天線增益，此數值有標準值。上行G/T、上行天線發射增益和功放輸出功率可由上行載波的EIRP計算得出。
4.5計算上下行C/T
上行和下行C/T的計算公式分別為C/TU=EIRPE-LossU+G/TSatC/TD=EIRPS-LossD+G/TE/S公式中的EIRPE和EIRPS分別為載波上行和下行EIRP，LossU和LossD分別為總的上行和下行傳輸衰耗，G/TSat和G/TE/S分別為衛星轉發器和地球站的接收系統品質因數。上式中的資料均為對數形式。鏈路預算的物件也可以是C/N，C/N=C/T-k-BWN公式中的k是波茲曼常數，BWN是載波對應的噪聲頻寬。衛星通訊主要有如下的干擾：上行反極化干擾、下行反極化干擾、上行鄰星干擾、下行鄰星干擾。當有多個載波同時工作時下的交調幹擾。綜合考慮上行C/N與下行C/N以及各種干擾所產生的C/I，最後求得相關載波鏈路的系統C/N。相關算式為(C/N)Total-1=(C/(N+I))Up-1+(C/(N+I))Dn-1=((C/N)Up-1+(C/I)XpdUp-1+(C/I)AdjUp-1)+((C/N)Dn-1+(C/I)XpdDn-1+(C/I)AdjDn-1+(C/I)IM-1)上式中，(C/(N+I))Up和(C/(N+I))Dn分別為上行載波與噪聲干擾比和下行載波與噪聲干擾比(C/I)XpdUp和(C/I)XpdDn分別為上行載波與反極化干擾比和下行載波與反極化干擾比，(C/I)AdjUp和(C/I)AdjDn分別為上行載波與鄰星干擾比和下行載波與鄰星干擾比，(C/I)IM為下行載波與交調幹擾比。載波噪聲比和載波干擾比都為對數形式，在換算為真數後，進行先倒數後相加計算。可以得到系統C/N，如果需要得到dB值，就需要求對數，得到相應的值。每一個衛星通訊系統，都對應著一個最低Eb/N0值，即門限值，該門限值由很多條件共同確定，如不同的調製方式、不同的編碼方式、不同的硬體裝置。通過Eb/N0值可以換算得到載波最低C/N值。通過計算得到的系統C/N值減去載波最低C/N值，就是該衛星系統的系統餘量。如果不考慮雨衰（下雨對有的衛星訊號有較大影響），系統餘量通常取1—2dB。餘量太低，系統誤位元速率將提高，經常會出現資訊丟失現象；餘量太高，說明建設的裝置效能過剩，浪費了一部分投資。
5結語
隨著資訊與網路的發展以及教育終身化、人才科技化的需求，傳統的課堂教學模式已經不能完全滿足社會對人才的需求，現代遠端教育呈現出強有力的發展勢頭。根據我國國情，與時俱進地發展遠端教育，提高全民文化素質，是實現科教興國戰略、提高綜合國力、保持經濟持續穩定發展的重大舉措。