衛(wèi)星通信系統(tǒng)的作用與特點

　　早在1945年10月英國小說家克拉克(Arthur C.Clarck)就設(shè)想以3個間隔為120°的人造衛(wèi)星等距離地放在赤道上空大約36000km的軌道上，即可實現(xiàn)全球通信，這個劃時代的構(gòu)想直到1957年10月，蘇聯(lián)成功的發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星才開始變?yōu)楝F(xiàn)實。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)的作用與特點

　　VSAT(Very Small Aperture Terminal)即是非常小口徑的天線的意思。是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新型的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，是具有小口徑天線的智能化地球站。VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的出現(xiàn)打破了人們對衛(wèi)星通信原有的觀念，使得原來需要建立龐大復(fù)雜系統(tǒng)的事情變得簡單化。因此，在特定用戶的需求的情況下，得到了非常迅速，廣泛的應(yīng)用。

　　1. VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成及工作原理

　　典型的VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)由主站、衛(wèi)星、小站(VSAT)組成，如下圖所示。

　　1).主站

　　主站又稱中心站和樞紐站(HUB)，它是通信系統(tǒng)的核心。和普通地面站一樣，主站使用大型天線，天線直徑一般為3.5~8m(Ku頻段)或7~13米(C頻段)，其發(fā)射功率與通信體制、工作頻段、數(shù)據(jù)速率、載波數(shù)目等諸多因素有關(guān)，一般為數(shù)百瓦。為了對全網(wǎng)進行監(jiān)測和管理，主站除配備一般地球站的收/發(fā)通信設(shè)備、數(shù)據(jù)接口外還設(shè)有一個網(wǎng)絡(luò)控制中心。

　　2).小站

　　小站一般有小口徑天線、室外單元和室內(nèi)單元組成。天線有正饋和扁饋兩種形式。室外單元主要包括功率放大器，低噪聲放大器，上/下變頻器和相應(yīng)的監(jiān)測電路等;室內(nèi)單元主要包括調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)接口設(shè)備等。室內(nèi)單元和室外單元通過同軸電纜連接，傳送中頻信號和供電。

　　3). VSAT系統(tǒng)工作原理

　　小站和主站通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器連成星形系統(tǒng)，其中主戰(zhàn)發(fā)射有效全向輻射功率(EIRP)高，接收G/T值大，而小站的發(fā)射EIRP小，接收G/T值小，故小站和主站之間通過衛(wèi)星能互通，而小站和小站就不能互通。小站只能首先將信號送至主站，再由主站送給另一小站實現(xiàn)互通，即通過小站—衛(wèi)星—主站—衛(wèi)星—小站的“雙跳”方式互通。主站通過衛(wèi)星發(fā)往小站稱外向傳輸;而小站通過衛(wèi)星發(fā)往主站稱內(nèi)向傳輸，對于TDM/TDMA(時分復(fù)用/時分多址)的方式，外向信道采用時分復(fù)用(TDM),將數(shù)據(jù)組成幀通過衛(wèi)星以廣播方式發(fā)往所有的小站，為了各站同步，每幀(約1s)開頭發(fā)一個同步碼組，該同步碼組向網(wǎng)中所有終端提供TDMA幀的起始信息(SOF)，TDMA幀結(jié)構(gòu)如圖所示。在TDM幀中，每個報文分組包含一個地址字段，標明需要對通的小站地址。所有小站接收TDM幀，從中選出該站所要接收的數(shù)據(jù)。采用TDMA方式的內(nèi)向信道一般采用隨機方式發(fā)送突發(fā)性信號，一個信道采用通道共享協(xié)議可以容納許多小站，這些小站以分組的形式通過TDMA信道經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)向主站發(fā)送信息，主站成功收到某一小站信息后用外向的TDM信道回傳一個ACK(確認字符)信號，告之已成功收到信息;如果該小站收不到ACK信號，則需要重發(fā)。

　　內(nèi)向的TDMA信道分成一系列連續(xù)性的幀和時隙，每幀有n個時隙組成，如下圖所示。各小站只能在時隙內(nèi)發(fā)送分組，并與幀起始時刻(SOF)以及時隙起始時刻保持同步，這種統(tǒng)一的定時是通過主站在外向的 TDM信道上廣播的SOF信息獲得的。

　　2. VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點

　　1)能提供寬帶的點對點通信,比特率為2.4kbit/s、8.9 kbit/s、1.54 kbit/s，且擴容時經(jīng)濟靈活。

　　2)獨立性好，是用戶擁有的專用網(wǎng)

　　3)組網(wǎng)靈活、接續(xù)方便、多種業(yè)務(wù)可在一個網(wǎng)內(nèi)共存，可對所有地點提供相同業(yè)務(wù)種類和服務(wù)質(zhì)量。

　　4)通信質(zhì)量好，比特碼誤率可達10-7~10-10，而地面線路僅為10-3~10-4。

　　5)受災(zāi)害影響小，安全性好，不易竊聽。

　　6)設(shè)備簡單，體積小，重量輕，耗電省，造價低，安裝、維護和操作簡便。小站的天線功率可以是幾十瓦甚至是小到幾瓦以下，發(fā)射機功率可以是幾十瓦甚至小到幾瓦，可以迅速安裝和開通業(yè)務(wù)，并且和用戶終端可以直接接口，使通信系統(tǒng)大大簡化。

　　7)覆蓋率大，通信成本與距離無關(guān)。

　　VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)是用于工商、信息和管理部門的計算機業(yè)務(wù)，除了提供數(shù)據(jù)和話音通道外，還能接入ISDN終端來滿足將來發(fā)展的各種新業(yè)務(wù)。