vsat衛(wèi)星通信系統(tǒng)簡介

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1、VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)的基本概念及其特點VSAT是英文“VerySmallApertureTerminal”(甚小口徑終端)的縮寫，簡稱小站。它是國外20世紀80年代發(fā)展起來的一個衛(wèi)星通信新領(lǐng)域。所謂VSAT，是指一類具有甚小口徑天線的智能化小型或微型地球站。這類小站可以很方便地安裝在用戶處。通常，大量這類小站與一個大站協(xié)同工作，構(gòu)成一個衛(wèi)星通信網(wǎng)，能夠支持范圍廣泛的單向或雙向數(shù)據(jù)、話音、圖像及其它綜合電信及信息業(yè)務。它的出現(xiàn)，是一系列先進技術(shù)綜合運用的結(jié)果。發(fā)展背景VSAT于20世紀80年代最先在美國興起，發(fā)展速度很快，是30多年來衛(wèi)星通信技術(shù)的轉(zhuǎn)折性發(fā)展。利用這種系統(tǒng)進行通信具有靈活性強，

2、可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接裝在用戶端等特點。借助VSAT用戶數(shù)據(jù)終端可直接利用衛(wèi)星信道與遠端的計算機進行聯(lián)網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)傳遞、文件交換或遠程處理，從而擺脫了本地區(qū)的地面中繼線問題，這在地面網(wǎng)絡不發(fā)達、通信線路質(zhì)量不好或難于傳輸高速數(shù)據(jù)的邊遠地區(qū)，使用VSAT作為數(shù)據(jù)傳輸手段是一種很好的選擇。它將是未來電信系統(tǒng)的重要組成部分，依賴地面超大容量光纖網(wǎng)，以及空間寬帶衛(wèi)星網(wǎng)，使用戶設備方便地直接接入全國或全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡。其主要特點有：(1)設備簡單，體積小，重量輕，耗電省，造價低，安裝、維護和操作簡便。(2)組網(wǎng)靈活，容易擴充用，而且維修方便。(3)通信效率高，性能質(zhì)量好，可靠性高，通

3、信容量可以自適應，適于多種數(shù)據(jù)率和多種業(yè)務類型，即能夠傳輸綜合業(yè)務，便于向ISDN過渡。(4)可建立直接面對用戶的直達電路，它可以與用戶終端直接接口，避免了一般衛(wèi)星通信系統(tǒng)信息落地后還需要地面線路引接的問題。(5)集成化程度高，智能化(包括操作智能化、接口智能化、支持業(yè)務智能化、信道管理智能化等)功能強，可無人操作。(6)建設周期短,不受地形和氣候環(huán)境的影響，它比傳統(tǒng)的地面通信手段簡單得多，不需要架設電纜、光纜。(7)獨立性強，互操作性好，可使采用不同標準的用戶跨越不同地面網(wǎng)而在同一個VSAT網(wǎng)內(nèi)進行通信。VSAT數(shù)據(jù)通信網(wǎng)VSAT數(shù)據(jù)網(wǎng)的組成及工作原理1.VSAT網(wǎng)的組成VS

4、AT網(wǎng)是由主站(HUB)、衛(wèi)星和許多遠端小站(VSAT)三部分組成的，通常采用星形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。VSAT網(wǎng)構(gòu)成示意圖(1)主站(中心站)。主站又稱中心站(中央站)或樞紐站(HUB)，它是VSAT網(wǎng)的心臟。它與普通地球站一樣，使用大型天線，其天線直徑一般為3.5-8m(Ku波段)或7-13m(C波段)，并配有高功率放大器(HPA)、低噪聲放大器(LNA)、上/下變頻器、調(diào)制解調(diào)器及數(shù)據(jù)接口設備等。主站通常與主計算機放在一起或通過其它(地面或衛(wèi)星)線路與主計算機連接。主站高功率放大器的功率要求與許多因素有關(guān)，例如，通信體制、工作頻段、數(shù)據(jù)速率、發(fā)射載波數(shù)目、衛(wèi)星特性以及遠端接收站的大小及位置等。其

5、額定功率一般為數(shù)百瓦(最小1W，最大達數(shù)千瓦)。當額定功率為1-10W時，一般采用固態(tài)砷化鎵場效應管(GaAsFET)放大器；當額定功率為10-250W時，一般采用行波管放大器(TWTA)；而當它為500-2000W時，一般采用速調(diào)管放大器。例如，采用6-0個發(fā)射載波的C波段11m地球站，HPA的功率約為300W。(2)小站(VSAT)。VSAT小站由小口徑天線、室外單元和室內(nèi)單元組成。VSAT天線有正饋和偏饋兩種形式，正饋天線尺寸較大，而偏饋天線尺寸小、性能好(增益高、旁瓣小)，且結(jié)構(gòu)上不易積冰雪，因此常被采用。室外單元主要包括GaAsFET固態(tài)功放、低噪聲場效應管放大器、上/下變頻器和

6、相應的監(jiān)測電路等。整個單元可以裝在一個小金屬盒子內(nèi)直接掛在天線反射器背面。室內(nèi)單元主要包括調(diào)制解調(diào)器、編譯碼器和數(shù)據(jù)接口設備等。室內(nèi)外兩單元之間以同軸電纜連接，傳送中頻信號和供電電源，整套設備結(jié)構(gòu)緊湊、造價低廉、全固態(tài)化、安裝方便、環(huán)境要求低，可直接與其數(shù)據(jù)終端(微計算機、數(shù)據(jù)通信設備、傳真機、電傳機等)相連，不需要地面中繼線路。(3)空間段。VSAT網(wǎng)的空間部分是C頻段或Ku頻段同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。C頻段電波的優(yōu)點是傳播條件好、降雨影響小、可靠性高、小站設備簡單、可利用地面微波成熟技術(shù)、開發(fā)容易、系統(tǒng)費用低。但由于有與地面微波線路相互干擾的問題，功率通量密度不能太大，限制了天線尺寸進一步小型

7、化，而且在干擾密度強的大城市選址困難。C波段通常采用擴頻技術(shù)降低功率譜密度，以減小天線尺寸。但采用擴頻技術(shù)限制了數(shù)據(jù)傳輸速率的提高。通常，Ku頻段與C頻段相比具有以下優(yōu)點：①不存在與地面微波線路相互干擾的問題，架設時不必考慮地面微波線路而可隨地安裝。②允許的功率通量密度較高，天線尺寸可以更小，傳輸速率可更高。③天線尺寸一樣時，天線增益比C頻段高6-10dB。雖然Ku頻段的傳播損耗特別是降雨影響大，但實際上線路設計