【正文】 SAT站組成基本框圖如下圖所示。 ? 主要用于 C波段，常用方案是直接序列擴(kuò)頻(DSSS)。 ? VSAT系統(tǒng)中， TDMA是與 FDMA以及頻率跳變結(jié)合在一起共同發(fā)揮優(yōu)勢，即 FDMATDMA方式。 ? 典型代表為美國休斯公司的話音地球站（ TES, Telephony Earth Station）系統(tǒng) 。 ?顯然，單跳星狀結(jié)構(gòu)是最簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它具有全連接特性，并能按需分配衛(wèi)星信道。 V S A T 站 V S A T 站中央站（或網(wǎng)控N C S 站）由中央站到V S A T 站由V S A T 站到中央站遠(yuǎn)端站1遠(yuǎn)端站2遠(yuǎn)端站N中央站（或網(wǎng)控N C S 站）遠(yuǎn)端站N( a ) ( b )(a)廣播式點(diǎn)到多點(diǎn) 單向星狀（單跳） (b)雙向交互式 雙向星狀（雙跳） 星狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)單跳和雙跳體系結(jié)構(gòu)示意圖 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 104 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?雙跳體系結(jié)構(gòu)中，各 VSAT地球站之間一般都是通過主站間接地進(jìn)行通信。 ? VSAT發(fā)送給主站（中心站）的信號稱為內(nèi)向(inbound)傳輸或入境。 ? 也有單向發(fā)送，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，比如新聞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 ?單向 VSAT系統(tǒng) ? VSAT只具有單向傳輸功能。 ?天線尺寸一樣時，天線增益比 C頻段高 6~10dB。 C波段通常采用擴(kuò)頻技術(shù)降低功率譜密度，以減小天線尺寸。 ? 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器造價很高，空間部分設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性是 VSAT網(wǎng)必須考慮的一個重要問題，因此，可以只租用轉(zhuǎn)發(fā)器的一部份，地面終端網(wǎng)可以根據(jù)所租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的能力來設(shè)計。 ? 為了降低 VSAT站成本，其設(shè)計盡量簡單，例如單接收 VSAT站不含任何發(fā)射設(shè)備 ? VSAT站通常不設(shè)備份 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 87 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VAST站的組成 ? 小口徑天線 ? 室外單元 ODU（ Outdoor Unit） ?室外單元的組件緊密地集成在一起，其結(jié)構(gòu)防水、易散熱、便于安裝，通常設(shè)置在天線饋源附近。 ? 為了提高可靠性，中央站通常還要有備份（站備份或設(shè)備備份） 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 84 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?主站 ? 主站通常與主計算機(jī)配置在一起，也可通過地面線路與主計算機(jī)連接。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 77 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 簡介 ?VSAT衛(wèi)星通信的基本概念（續(xù)） ? VSAT是衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展的一個重要成果 ?天線口徑越來越小 ? VSAT的另外一種定義 ?VSAT是天線典型口徑小于 ，且適用在用戶房頂或附近簡易安裝的通過中央站或另一 VSAT站能夠提供多種業(yè)務(wù)的小型地球站。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 67 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù) ?物理層 —— 4種信道 ? 數(shù)據(jù)信道： ?P信道 ?R信道 ?T信道 ? 話音信道： ?C信道 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 68 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù) ?P信道 ? 時分復(fù)用分組方式數(shù)據(jù)信道 ? 僅用于正向 (GES到 AES)，傳送信令和用戶數(shù)據(jù) ? Psmc信道 系統(tǒng)管理功能 ? Pd信道 其他功能 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 69 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù) ?R信道 ? 隨機(jī)多址存取信道 ? 僅用于反向 (AES到 GES)，傳送信令和小量用戶數(shù)據(jù) , 以突發(fā)方式工作 , 多架飛機(jī)可以共用一條 R信道。 ? 反過來，公眾網(wǎng)用戶也可以通過衛(wèi)星與衛(wèi)星移動終端聯(lián)系。 ? 網(wǎng)絡(luò)控制中心（ NOC） 負(fù)責(zé)檢測、協(xié)調(diào)和控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有衛(wèi)星的操作運(yùn)行。 ?監(jiān)控管理分系統(tǒng) (SCC, satellite control center) ? 對在軌衛(wèi)星的通信性能及參數(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)開通前的監(jiān)測和業(yè)務(wù)開通后的例行監(jiān)測和控制，以確保通信衛(wèi)星正常運(yùn)行和工作。 單跳時延 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 20 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?日凌中斷和星蝕現(xiàn)象 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 21 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成 ? 衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由 空間分系統(tǒng)、通信地球站分系統(tǒng)、跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng) 四大功能部分組成。 ? （ 5）通信線路穩(wěn)定可靠，傳輸質(zhì)量高 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 19 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信特點(diǎn) —— 缺點(diǎn)和問題 ? （ 1）靜止衛(wèi)星的發(fā)射與控制技術(shù)比較復(fù)雜。 ） ? 當(dāng)前，國家公用衛(wèi)星通信網(wǎng)和各部門的專用衛(wèi)星通信網(wǎng) （長途電話、傳真、數(shù)據(jù)、電視等業(yè)務(wù)） 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 12 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類 ? 按衛(wèi)星運(yùn)動狀態(tài) ?同步衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?運(yùn)動衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 按衛(wèi)星通信范圍 ?國際衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?區(qū)域衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?國內(nèi)通信衛(wèi)星系統(tǒng) ? 按衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)能力 ?有源衛(wèi)星通信系統(tǒng)（主動型） ?無源衛(wèi)星通信系統(tǒng)（被動型） 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 13 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類（續(xù)） ? 按基帶信號體制 ?模擬衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 按多址方式 ?頻分多址（ FDMA）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?時分多址（ TDMA）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?空分多址（ SDMA）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?碼分多址（ CDMA）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?混合多址衛(wèi)星通信系統(tǒng) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 14 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類（續(xù)） ? 按所用頻段 ?特高頻（ UHF）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?超高頻（ SHF）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?極高頻（毫米波）（ EHF）衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?激光衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 按通信業(yè)務(wù)種類 ?固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?移動業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?廣播電視衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?科學(xué)實(shí)驗衛(wèi)星通信系統(tǒng) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 15 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類（續(xù)） ? 按衛(wèi)星軌道高度 ?高軌（ HEO, GEO）衛(wèi)星 ?中軌 (MEO)衛(wèi)星 ?低軌 (LEO)衛(wèi)星 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 16 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 250ms 100ms 15ms 傳送延遲來回時間 傳輸延遲大 衛(wèi)星成本較高 軌道位置有限 衛(wèi)星體系復(fù)雜 有多普勒效應(yīng) 生命周期短 衛(wèi)星體系復(fù)雜 有多普勒效應(yīng) 缺點(diǎn) 地表覆蓋率% 無多普勒效應(yīng) 中度成本 傳輸延遲低 低成本 傳輸延遲低 訊號衰減低 優(yōu)點(diǎn) 24hrs 24hrs 15min 可用時間 36000 km 300030000 km 3003000 km 高度 同步衛(wèi)星 GEO 中軌衛(wèi)星 MEO 低軌衛(wèi)星 LEO 型態(tài) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 17 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類（續(xù)） ? 按衛(wèi)星重量 衛(wèi)星等級 英文名稱 質(zhì)量 大衛(wèi)星 Large Satellite 一千公斤以上 小衛(wèi)星 Small Satellite 五百公斤至一千公斤 迷你衛(wèi)星 MiniSatellite 一百公斤至五百公斤 微衛(wèi)星 MicroSatellite 十公斤至一百公斤 微小衛(wèi)星 (奈米級衛(wèi)星 ) NanoSatellite 一公斤至十公斤 微微衛(wèi)星 (皮米級衛(wèi)星 ) PicoSatellite 一公斤以內(nèi) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 18 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信特點(diǎn) —— 優(yōu)點(diǎn) ? （ 1）通信距離遠(yuǎn)，且費(fèi)用與通信距離無關(guān)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 5 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?同步衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 絕大多數(shù)通信衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星（靜止衛(wèi)星） ? 衛(wèi)星運(yùn)行于赤道上空 ? 距地面約 35786km ? 周期 24小時，相對于地面靜止 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 6 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?同步衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 3顆衛(wèi)星即可覆蓋全球 ? 重疊區(qū)內(nèi)地球站可用于不用衛(wèi)星覆蓋區(qū)內(nèi)地球站通信 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 7 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星覆蓋波束 ? 全球覆蓋：衛(wèi)星天線照射地球表面最大面積，約 ? 區(qū)域覆蓋：典型的區(qū)域覆蓋天線波束寬度 5度 ? 點(diǎn)波束覆蓋：天線的波束寬帶約 2度 全球覆蓋 區(qū)域覆蓋 點(diǎn)波束覆蓋 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 8 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星覆蓋波束 ? 賦形波束（成形波束） 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 9 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?非全球波束的優(yōu)點(diǎn) ? 提高衛(wèi)星有效輻射功率，提高系統(tǒng)容量 ? 在系統(tǒng)容量不變的情況下，減小地球站天線口徑，因而提高地球站的機(jī)動性和靈活性 ? 便于實(shí)現(xiàn)空分多址 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 10 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信簡史 ? 1945年，英國 《 ExtraTerrestrial Relays》 一文中提出利用 3顆靜止衛(wèi)星覆蓋全球的設(shè)想。衛(wèi)星通信工作在微波頻段。 ） ? 1986年第一顆實(shí)用通信衛(wèi)星發(fā)射成功（ E103176。 ? （ 4）機(jī)動靈活。 ? （ 4）電波的傳播時延較大和存在回波干擾。C， tracking, telemetry and mand station） ? 對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測量，控制其準(zhǔn)確進(jìn)入靜止軌道上的確定位置，并對在軌衛(wèi)星的通信性能及參數(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)開通前的監(jiān)測和校正。衛(wèi)星收發(fā)采用 L波段和 C波段，天線采用圓極化方式。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 41 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?移動終端 (船站 ) ? 移動終端信號上達(dá)衛(wèi)星，再經(jīng)地面站，通過國際或國內(nèi)的郵電公眾通信網(wǎng)與其他的用戶通信。 ? 通信載荷 (通信轉(zhuǎn)發(fā)器 ) ?正向轉(zhuǎn)發(fā)器：接收 GES發(fā)來的 (C或 Ku)頻段信號，變?yōu)?L頻段信號，轉(zhuǎn)發(fā)至 AES；飽和輸出功率約 80W ?反向轉(zhuǎn)發(fā)器：接收 AES發(fā)來的 L頻段信號，變?yōu)?C(或Ku)頻段信號，轉(zhuǎn)發(fā)至 GES）；飽和輸出功率約 20W 拋物面天線增益公式 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 56 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 轉(zhuǎn)發(fā)器方框圖 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 57 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 ?地面地球站 (GES) ? 每個衛(wèi)星波束覆蓋一到多個 GES ? 多個 GES中可能指定一個 GES協(xié)調(diào)全網(wǎng)工作，稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站（ NCS） ? 組成 ?天線 ?C或 Ku頻段收發(fā)機(jī) ?L頻段收發(fā)機(jī) ?網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 58 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 59 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 ?天線 ? C頻段天線直徑 9～ 13米，遠(yuǎn)離干擾嚴(yán)重的郊區(qū) ? Ku頻段天線直徑 7米，可置于近郊區(qū)及城內(nèi) ? 備份保證可靠工作 ?每顆衛(wèi)星應(yīng)有不止一個 GES，彼此可代用 ?最好有一個備份 GES經(jīng)常指向備用衛(wèi)星，若工作衛(wèi)星故障，可立即轉(zhuǎn)至備用 GES和備用衛(wèi)星 ?否則，若將 GES的大型天線重新指向備用衛(wèi)星一般需 35分鐘 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 60 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 61 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 62 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 設(shè)備 ?C（或 Ku）頻段收發(fā)信機(jī) ? 收發(fā)首先經(jīng)過 70MHz中頻再變頻為射頻 ?L頻段收發(fā)信機(jī) ? 對于 GES，空地通信本身不用 L頻段，由于 GES與衛(wèi)星間有多普勒頻移，也由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)