vsat网络基本概念和原理简述

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1、第一章什么是VSAT通信网VSAT通信网络是卫星通信网络的一个发展产物，因此，在介绍VSAT通信网之前，首先简单介绍一下卫星通信的基本概念。1.1卫星通信的基本概念卫星通信，简单地讲，就是地球上的无线电通信站之间利用人造地球卫星作为中继站而进行的通信。卫星通信是地面微波接力通信的继承和发展，是微波接力通信的一种特殊形式。卫星通信的实用阶段以国际卫星通信组织的成立为标志，1965年4月，国际卫星通信组织发射了第一代“国际通信卫星”（INTELSAT-1），正式承担国际通信业务，这同时也标志着卫星通信时代的到

2、来。卫星通信常利用位于地球上空约36000公里的地球同步轨道的卫星，其特点是从地球的任何点看卫星，卫星是静止不动的，这样可简化地球站的功能，无须跟踪卫星。这种方式称为静止卫星通信系1.2卫星通信的特点与其他通信方式相比，卫星通信有其独到之处：ó通信距离远，通信成本与通信距离无关。ó以广播方式工作，便于实现多方向多地点的多址联接。ó通信容量大，适应的通信业务类型多。ó可以自发自收进行监测。卫星通信在技术上也带来一些新问题：ó需要先进的空间和电子技术。ó要解决信号传输时延。ó解决多址联接的技术问题。ó保证卫星

3、运行的高度稳定。ó解决地面微波干扰和恶意窃听。óVSAT通信网VSAT通信是卫星通信发展过程中的产物，诞生于80年代。由于早期的卫星通信产品的成本较高，地球站的规模较大，且主要用于大型的国际交换网络，同时也限制了卫星通信的推广使用。随着技术的不断成熟，人们已经注意到地球站规模的缩小的可能性。最早，美国TelcomGeneral于80年代推出以VSAT为商标的小型地球站，而今，VSAT（VerySmallApertureTerminals-甚小口径终端）已完全是这种通信技术的约定缩略语。天线口径由30米的大

4、型标准INTELSATA类地球站演变为小至60厘米的单收站，地球站规模的缩小，为卫星通信的广泛使用和组建专用卫星通信网提供了可能，今天，我们已完全有能力，组建适合本身业务需求的专用通信网。1.4VSAT通信网的特点VSAT通信网除具备卫星通信的一般特点外，还有其它特点：ó天线口径小，地球站规模小，因此成本低。ó灵活，易扩展和改进。ó适合小业务量应用。ó可组建专用通信网。ó地球站的发射功率小。ó由于天线口径小，更易受到干扰。óVSAT通信网络的拓扑结构VSAT之间通过一颗卫星和一些射频链路连接的，从VSAT

5、到卫星的链路称为“上行链路”；从卫星到VSAT称为“下行链路”（见图1）。VSAT和VSAT的总链路称为“跳”，它由一条上行链路和一条下行链路组成。图1上行链路和下行链路通信的基本过程是：卫星接受在其天线视界范围内的来自发送地球站的上行链路的载波，放大这些载波，把它们的频率变换到较低的频段，以防可能的输出/输入干扰，并把已放大的载波发送到位于其发送天线视界内的所有地球站。由于卫星通信的广播特性，位于卫星视界范围内的所有VSAT地球站均可通过卫星直接通信，这便构成了典型的网状网连接。1.5.1网状网结构网状

6、网允许任何两个VSAT地球站之间进行直接通信（见图2）。图24个VSAT地球站构成的网状网关于网状连接的VSAT网络，必须考虑到以下限制：ó上行链路和下行链路上的载波功率衰减的典型值为200dB；ó受限制的卫星射频功率，典型值几十瓦；ó小口径的天线限制了它的发射功率和接受灵敏度；由于上述限制，很可能在接收端的VSAT接收到的解调信号不能满足用户终端所要求的质量，因此从VSAT到VSAT之间的直接链路可能不会被接受。解决的方法是在网络中安装一个比VSAT大的中心站（主站），中心站具有比VSAT更大尺寸的天线

7、，约4—11米，因为其增益比典型的VSAT天线要高，且配有大功率的发射机。由于能力的改善，中心站足以接收由VSAT发送的所有载波，并能用所发送的载波把需要的信息发送到所有的VSAT。这时网络结构就变为“星状结构”。1.5.2星状网结构星状网结构中不允许两个VSAT小站之间直接通信，必须经过中心站（主站）进行中转。星状网结构是目前最常见的VSAT网络结构。图33个VSAT和1个主站从主站到VSAT的链路成为“出向链路”；从VSAT到主站的链路称为“入向链路”。出向链路和入向链路都由到达和来自卫星的上行链路和

8、下行链路组成。图4出向链路和入向链路有两种星状VSAT网络：ó单向网络-VSAT只有接收功能，中心站向VSAT发送载波；ó双向网络-VSAT既可接受又可发送，支持交互式业务；1.5.3两个VSAT的连接VSAT之间的双向连接可用两种方法获得：ó假定链路性能可满足所要求的质量，经卫星直接连接两个VSAT；ó或经一个中心站中转，经两跳（第一跳从VSAT到中心站，第二跳从中心站到VSAT，约0.5秒的时延）方式获得；图5星状网络中两