VSAT通信

VSAT通信

VSAT通信是衛星通信的一種,VSAT是Very Small Aperture Terminal的英文縮寫,意思是甚小口徑衛星通信終端,通常系指終端天線口徑在1.2米-2.8米左右的衛星通信地球站。它是在80年代初期開發出來的一種衛星通信終端設備,並在近些年來得廣泛的發展。

基本介紹

  • 中文名:VSAT通信
  • 外文名:Very Small Aperture Terminal
  • 類型:衛星通信
  • 開發年代:80年代初期
  • 意思:甚小口徑衛星通信終端
系統頻段,發展原因,聯接方式,發展優勢,發展套用,

系統頻段

VSAT通信系統一般可以工作在二個頻段,分別是14(上行)/11(下行)GHz的Ku頻段和6(上行)/4(下行)GHz的C頻段。C頻段開發較 早,雨衰較小,但空間資源比較擁擠,天線口徑和終端設備體積也較大。由於目前Ku頻段空中資源還比較寬鬆,天線口徑較小,便於安裝,所以Ku頻段的VSAT系統比C頻段VSAT系統發展速度要快。有VSAT新秀之稱的Usat特小口徑終端,即天線口徑在0.3米-0.5米的衛星通信地球站,就是采 用Ku頻段工作的。

發展原因

介紹
VSAT通信之所以得到發展,除了它本身固有衛星通信的優勢外,它還有兩個主要特點。
VSAT衛星通信地球站設備結構簡單
VSAT衛星通信地球站設備結構簡單,全固態化,尺寸小,耗能小,系統集成與安裝方便。
VSAT站設備通常只有室內和室外兩個單元(機箱),安裝極為方便,它可以安裝在用戶所在地。大家所熟知的並正在大量使用的衛星電視接收站,實際上就是一種單向(只有接收而無發射)的VSAT站。VSAT站由於設備輕巧、機動性好,適於建立滾動的衛星通信地面站。如海灣戰爭期間,美國CNN新聞記者在 巴格達的占地獨家報導採用的就是VSAT通信地面站進行的。我們知道,衛星通信系統是空間站(通信衛星)和地球站及傳輸信道組成。地球站又包括發信系統和地面中繼系統,而VSAT設備能安裝在用戶終端所在地,不必匯接中轉,可直接與通信終端連線,並由用戶自行控制,不再需要中繼系統,這樣大大方便了用戶,且大大降低了設備成本,因而具有明顯的經濟效果。
VSAT衛星通信組網方式靈活方便
VSAT衛星通信組網方式靈活方便,在VSAT系統中,通信網路結構形式可分為星形網路、網狀網路和混合網路三類,它們各具特色。
1、星形網路是由一個主站(一般是處於中心城市的樞紐站)和若干個VSAT小站(遠端用戶終端站)組成。主站具有較大口徑(一般為10米-20米)的天線和較大功率的發訊設備,網路除負責網路管理外,還要承擔各個VSAT小站之間信息的傳送與接收,即為各小站間提供傳輸信道和交換功能,因此主站具有控制功能。一個星形網路系統可以容納數百個及至上千個小站,網路內所有小站都與主站建立直接通信鏈路,可直接通過衛星(小站-衛星-主站)溝通聯絡。小站與小 站之間不能直接進行通信,必須經過主站轉接,按“小站-衛星-主站-衛星-小站”方式構成通信鏈路。由此我們看到小站之間的鏈路是要兩次通過衛星,經過 “雙跳”連通,因此具有較大的約0.45秒的傳輸時延,小站之間的用戶在通話時會感到有些不適應或不習慣。這是星形VSAT網路連結用於通話的一個缺陷, 故而這種“雙跳”傳輸適用於數據業務或錄音電話,而不適用於實時語音業務。否則,用戶間直接通話需要有一個適應過程,所以星形網路特別適應各小站與主站間傳輸高速數據業務。
2、網狀網路連結一改星形網路連結方式,它同樣由一個主站和若干小站組成,只是小站之間可以按“小站-衛星-小站”通信鏈路實現“單跳”通信,而無須 再經過主站轉接。從而將傳輸時延比星形網路減少一半,只有0.27秒,用戶在通話時還可適應。此時的主站藉助於網路管理系統,負責各各VSAT小站分配信 道和監控它們的工作狀態。
3、混合網路是融星形網路和網狀網路於一體的網路,集中各自有利的方式完成連結。網中各VSAT小站之間可以不通過主站轉接,而直接進行雙向通信。

聯接方式

VSAT通信系統綜合了諸如分組信息的傳輸、交換、多址協定以及頻譜擴展等多種先進通信技術,進行數據、語音、視頻圖像、圖文傳真和隨機信息等多種信息的傳輸。一般情況下,星形網以數據通信為主,兼容語音業務。網狀網和混合網以語音通信為主,兼容數據傳輸業務。和通常一般的衛星通信一樣,VSAT通信 的一個基本優勢是可利用同一個衛星實現多個地球站即VSAT小站之間的同時通信,這稱為“多址聯結”。實現多址聯結的關鍵是各地球站所發信號經過衛星轉發 器混合與轉發後,能為相應的對方站所識別,同時各地球站信號之間的干擾要儘量的小些。實現多址聯接的技術基礎是信號的分割。只要各信號之間在某一參量上有差別,如信號頻率不同、信號出現的時間不同,或信號所處的空間不同等等,就可將它們分割開來。為達到此目的,需要採用一定的多址聯接方式
在VSAT通信網中,主要採用三種多址方式:
1、頻分多址(FDMA)方式中的“單路載波”(SCPC)即採用傳輸信號不同頻率來區分或代表不同的VSAT站的站址。也就是每個VSAT小站使用不同的信號頻率,以區分不同的VSAT小站。
2、時分多址(TDMA)方式。即採用傳輸信號的不同的時間間隔來區分或代表不同的VSAT站的站址。也就是每個VSAT小站傳輸信號對具有不同收、發數字碼的時間間隔,以此區分不同小站。
3、碼分多址(CDMA)方式。即採用傳輸信號的不同的碼元來區分或代表不同的VSAT站的站址。
在VSAT通信系統中,又常因傳輸的業務類別而採用不同的多址聯接方式。比如,在同一個地球站,傳輸語音時採用頻分多址的單路載波方式,傳輸數據時則採用時分多址技術。與多址聯接方式緊密相關的還有一個信道的分配問題,就是怎樣將頻帶、時隙、地址碼等有序地分配給各站使用,稱為信道分配技術。
多址方式的信道分配技術方法很多,在VSAT通信系統中,常採用的有預分配方式和按需分配方式。預分配方式中又有固定預分配方式和按時預分配方式,前者是按事先約定固定分配給每個VSAT站一定數目的載波頻率,VSAT站只能使用分配給它的專用頻率與有關的VSAT站通信,其他站不能占用這些頻率,由 於各個VSAT站都有專用的載波頻率,故建立通信較快。但因各VSAT站不管是否工作始終占據著一個載波頻率,也使得頻率利用較低。所以,這種方式適用於 業務量大的線路,後者為了提高信道利用率,根據VSAT站不同時間的業務量而提出的預分配方式。

發展優勢

按需分配信道方式也稱按申請分配信道方式,它克服了預分配信道方式的缺點,而是什麼時間需要信道,就什麼時間申請信道。通信完畢後,信道返還管理與控制中心再行分配使用,這樣便大大提高了利用率。
VSAT通信技術目前已比較成熟,新技術,新產品也在逐步豐富VSAT通信,使其更加完善,運營更加方便。
VSAT通信發展至今不過十五、六年的歷史,1984年美國休斯網路系統公司開發出第一套VSAT通信設備並投入商業運營以來全球VSAT通信得到蓬 勃發展。目前僅在美國就已有十萬多個VSAT站投入使用,在亞洲、印度引進美國VSAT技術,生產VSAT設備,年產量已達1000台以上。全球VSAT 小站數量一度達到了幾十萬的規模。可見產量之多,套用之廣泛已達相當程度。

發展套用

隨著我國改革開放的深入,VSAT通信在我國也獲得較好發展。中國電信早就介入VSAT通信業務,1995年-1998年正是我國尋呼業大發展時期,尋呼業為擴大覆蓋及實現全國聯網,廣泛的採用VSAT通信實現這一目標,在此期間,幾乎所有尋呼台都要上VSAT通信,使VSAT通信市場發展形成一個小 高潮。
目前,我國的金融銀行業、石油、地震、人防、民航、氣象、新聞、報業及軍事等部門均已建立各自的VSAT通信網。這些已形成VSAT產業套用的市場。
隨著通信、網際網路、多媒體對寬頻的要求,轉單一電視廣播接收為電視廣播、遠程教育、遠程醫療、農村電話、衛星上網、視頻廣播等綜合多媒體接收,都將為VSAT通信的發展提供渠道和契機。

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