浅谈vast卫星通讯系统

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1、VSAT卫星通信网的基本概念及其特点VSAT是英文“VerySmallApertureTerminal”(甚小口径终端)的缩写，简称小站。它是国外20世纪80年代发展起来的一个卫星通信新领域。所谓VSAT，是指一类具有甚小口径天线的智能化小型或微型地球站。这类小站可以很方便地安装在用户处。通常，大量这类小站与一个大站协同工作，构成一个卫星通信网，能够支持范围广泛的单向或双向数据、话音、图像及其它综合电信及信息业务。它的出现，是一系列先进技术综合运用的结果。发展背景VSAT于20世纪80年代最先在美国兴起，发展速度很快，是30多年来

2、卫星通信技术的转折性发展。利用这种系统进行通信具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网，完成数据传递、文件交换或远程处理，从而摆脱了本地区的地面中继线问题，这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区，使用VSAT作为数据传输手段是一种很好的选择。它将是未来电信系统的重要组成部分，依赖地面超大容量光纤网，以及空间宽带卫星网，使用户设备方便地直接接入全国或全球宽带网络。其主要特点有：(1)设备简单，体积小，重量轻，耗

3、电省，造价低，安装、维护和操作简便。(2)组网灵活，容易扩充用，而且维修方便。(3)通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适于多种数据率和多种业务类型，即能够传输综合业务，便于向ISDN过渡。(4)可建立直接面对用户的直达电路，它可以与用户终端直接接口，避免了一般卫星通信系统信息落地后还需要地面线路引接的问题。(5)集成化程度高，智能化(包括操作智能化、接口智能化、支持业务智能化、信道管理智能化等)功能强，可无人操作。(6)建设周期短,不受地形和气候环境的影响，它比传统的地面通信手段简单得多，不需要架设电缆、光缆

4、。(7)独立性强，互操作性好，可使采用不同标准的用户跨越不同地面网而在同一个VSAT网内进行通信。VSAT数据通信网VSAT数据网的组成及工作原理1.VSAT网的组成典型的VSAT网是由主站、卫星和许多远端小站(VSAT)三部分组成的，通常采用星形网络结构。VSAT网构成示意图(1)主站(中心站)。主站又称中心站(中央站)或枢纽站(HUB)，它是VSAT网的心脏。它与普通地球站一样，使用大型天线，其天线直径一般为3.5~8m(Ku波段)或7~13m(C波段)，并配有高功率放大器(HPA)、低噪声放大器(LNA)、上/下变

5、频器、调制解调器及数据接口设备等。主站通常与主计算机放在一起或通过其它(地面或卫星)线路与主计算机连接。主站高功率放大器的功率要求与许多因素有关，例如，通信体制、工作频段、数据速率、发射载波数目、卫星特性以及远端接收站的大小及位置等。其额定功率一般为数百瓦(最小1W，最大达数千瓦)。当额定功率为1~10W时，一般采用固态砷化镓场效应管(GaAsFET)放大器；当额定功率为10~250W时，一般采用行波管放大器(TWTA)；而当它为500~2000W时，一般采用速调管放大器。例如，采用6~10个发射载波的C波段11m地球站，HPA的

6、功率约为300W。(2)小站(VSAT)。VSAT小站由小口径天线、室外单元和室内单元组成。VSAT天线有正馈和偏馈两种形式，正馈天线尺寸较大，而偏馈天线尺寸小、性能好(增益高、旁瓣小)，且结构上不易积冰雪，因此常被采用。室外单元主要包括GaAsFET固态功放、低噪声场效应管放大器、上/下变频器和相应的监测电路等。整个单元可以装在一个小金属盒子内直接挂在天线反射器背面。室内单元主要包括调制解调器、编译码器和数据接口设备等。室内外两单元之间以同轴电缆连接，传送中频信号和供电电源，整套设备结构紧凑、造价低廉、全固态化、安装方便、环境要

7、求低，可直接与其数据终端(微计算机、数据通信设备、传真机、电传机等)相连，不需要地面中继线路。(3)空间段。VSAT网的空间部分是C频段或Ku频段同步卫星转发器。C频段电波的优点是传播条件好、降雨影响小、可靠性高、小站设备简单、可利用地面微波成熟技术、开发容易、系统费用低。但由于有与地面微波线路相互干扰的问题，功率通量密度不能太大，限制了天线尺寸进一步小型化，而且在干扰密度强的大城市选址困难。C波段通常采用扩频技术降低功率谱密度，以减小天线尺寸。但采用扩频技术限制了数据传输速率的提高。通常，Ku频段与C频段相比具有以下优点：①不存

8、在与地面微波线路相互干扰的问题，架设时不必考虑地面微波线路而可随地安装。②允许的功率通量密度较高，天线尺寸可以更小，传输速率可更高。③天线尺寸一样时，天线增益比C频段高6~10dB。虽然Ku频段的传播损耗特别是降雨影响大，但实际上线路设计时