【文章內(nèi)容簡介】 ? 可以通過它進行單向或雙向數(shù)據(jù)、語音、圖像及其它業(yè)務(wù)通信。 電子信息工程學院 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。 ?這個定義充分反映了 VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點。VSAT系統(tǒng)天線口徑小到可直接安裝在用戶房頂或附近，并且結(jié)合其它先進的技術(shù)措施，使其具有獨特的優(yōu)點。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 78 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 簡介 ? VSAT的特點 1. 小口徑天線，天線口徑 ，設(shè)備簡單，體積小，重量輕，功耗小，造價低，安裝、維護和操作簡便 2. 組網(wǎng)靈活，易擴展和改進 3. 多種業(yè)務(wù)可以在一個網(wǎng)內(nèi)并存，適于多種數(shù)據(jù)率和多種業(yè)務(wù)類型：數(shù)據(jù)、話音、圖象等 4. 可建立直接面對用戶的直達電路 5. 集成化程度高， VSAT從外表看只有天線、室內(nèi)單元 (IDU)和室外單元 (ODU)三部分 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 79 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 簡介 ? VSAT的特點（續(xù)） 6. 智能化功能強，可無人操作 7. 覆蓋范圍廣，特別適合用戶分散、業(yè)務(wù)量輕的邊遠地區(qū)和用戶終端分布范圍廣的專用通信網(wǎng) 8. 互操作性好，采用不同標準的用戶可以跨越不同的地面網(wǎng)而在同一個 VSAT網(wǎng)內(nèi)進行通信 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 80 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)簡介 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的組成 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?VAST網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?VAST站原理 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 81 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VAST衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成 ? 主站（也叫中央站、中心站、樞紐站） ?包括網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) ? VSAT站（也叫小站） ?數(shù)量眾多 ? 通信衛(wèi)星 ?主要是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 82 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 VSAT站室室室室2WVSAT站室室室室2WRS232/422/中央站室室室室RS232/422/室室PABX4W2W主計算機VSAT站室室室室VSAT站室室室室室室室室室室VSAT站室室室室電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 83 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?主站 ? VSAT網(wǎng)的核心 ? 它與普通地球站一樣，使用大型天線，天線直徑一般約 ～ 8m（ Ku波段）或 7m～ 13m（ C波段） ? 主站通常規(guī)模做的較大（如天線口徑，發(fā)射功率等），功能也比較復(fù)雜。 ? 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配置在一起，也可通過地面線路與主計算機連接。 ? 為了對全網(wǎng)進行監(jiān)測、控制、管理與維護，在主站還設(shè)有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與管理中心，對全網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)控管理，如監(jiān)測地球站及主站本身的工作狀況、信道質(zhì)量、信道分配、統(tǒng)計、記費等等 。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 85 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?主站的組成 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 86 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VAST站 ? 安裝在 VSAT用戶處的獨立單元。它提供用戶終端設(shè)備與衛(wèi)星信道的接口。 ? 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。 ? 室內(nèi)單元 IDU（ Indoor Unit） ?室內(nèi)外單元之間通常以同軸電纜連接。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 88 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 簡介 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 89 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 90 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VAST系統(tǒng)主站與 VAST站的比較 ? 主站發(fā)射功率大于 VAST站 ? 主站的天線尺寸比 VAST站大得多 ? 主站具有網(wǎng)絡(luò)管理和控制的功能 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 91 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器 ? 一般采用工作于 C或 Ku波段的同步衛(wèi)星透明轉(zhuǎn)發(fā)器。在第一代 VSAT網(wǎng)中主要采用 C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，從第二代 VSAT開始，以采用 Ku波段為主。 ? 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器造價很高，空間部分設(shè)備的經(jīng)濟性是 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。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 92 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VSAT的工作頻段 ? C頻段 ?電波傳播條件好、降雨影響小、可靠性高、 VAST站設(shè)備簡單、可利用地面微波成熟技術(shù)、開發(fā)容易、系統(tǒng)費用低。 ?由于與地面微波線路干擾問題，功率通量密度不能太大，限制了天線尺寸進一步小型化。而且在干擾密度強的大城市選址困難。 C波段通常采用擴頻技術(shù)降低功率譜密度，以減小天線尺寸。但采用擴頻技術(shù)限制了數(shù)據(jù)傳輸速率的提高。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 93 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VSAT的工作頻段 ? Ku頻段 ?與 C頻段相比，不存在與地面微波線路互相干擾問題，架設(shè)時不必考慮地面微波線路而可隨地安裝。 ?允許的功率通量密度較高，天線尺寸可以更小，傳輸速率可更高。 ?天線尺寸一樣時，天線增益比 C頻段高 6~10dB。 ? 因此，目前大多數(shù) VSAT系統(tǒng)主要采用 Ku頻段。 拋物面天線增益 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 94 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VSAT按波段分類 ? C波段 VAST， 6/4GHz，一般 C頻段 VSAT站的天線口徑為 、 、 ? Ku波段 VAST， 14/12GHz，一般天線口徑 1m左右，如 、 1m、 、 ? Ka波段 VAST， 30/20GHz，天線口徑 更小 ?在相同的條件下（例如相同的頻段、相同的轉(zhuǎn)發(fā)器條件）話音 VSAT網(wǎng)的 VAST站為了實現(xiàn) VAST站之間的直接通信，其天線明顯大于只與主站通信的數(shù)據(jù) VSAT站。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 95 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?按照通信方式， VSAT系統(tǒng)可分為單向和雙向 VSAT系統(tǒng)。 ?單向 VSAT系統(tǒng) ? VSAT只具有單向傳輸功能。 ? 一般是單向接收，如數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)。圖像和數(shù)據(jù)等信號從主站傳輸?shù)皆S多單收 VSAT終端。如證券公司的數(shù)據(jù)信息發(fā)布系統(tǒng)。 ? 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)。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 97 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 單向 VSAT新聞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 98 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?雙向 VSAT系統(tǒng) ? VSAT與主站，或 VSAT與 VSAT之間可進行交互通信，它由主站控制許多 VSAT終端來提供數(shù)據(jù)傳輸、語音和傳真等業(yè)務(wù)。 ? 如電話傳輸用的 VSAT系統(tǒng)。 ? 主戰(zhàn)（中心站）發(fā)送給 VSAT的信號稱為外向(outbound)傳輸或出境。 ? VSAT發(fā)送給主站（中心站）的信號稱為內(nèi)向(inbound)傳輸或入境。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 99 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 中央地球站 VSAT用戶小站 通信衛(wèi)星 雙向 VSAT系統(tǒng) 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 100 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)簡介 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的組成 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?VAST網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?VAST站原理 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 101 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? VSAT網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) a. 廣播式點到多點 單向星狀 b. 雙向交互式 雙向星狀 c. 點到點式 雙向網(wǎng)狀 d. 混合型 雙向網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) V S A T 站主站 業(yè)務(wù)信道 控制信道（a ） （b ） （d ）（c ）電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 102 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?實際的 VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)常用混合型的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ?在星狀網(wǎng)絡(luò)中，各 VSAT地球站都是直接與主站發(fā)生聯(lián)系，而各 VSAT地球站之間是不能經(jīng)通信衛(wèi)星直接進行通信的。必要時須經(jīng)主站轉(zhuǎn)發(fā)，才能進行連接和通信。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 103 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?根據(jù)經(jīng)過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，又分為單跳和雙跳體系結(jié)構(gòu)。 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 站到中央站遠端站1遠端站2遠端站N中央站（或網(wǎng)控N C S 站）遠端站N( a ) ( b )(a)廣播式點到多點 單向星狀（單跳） (b)雙向交互式 雙向星狀（雙跳） 星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)單跳和雙跳體系結(jié)構(gòu)示意圖 電子信息工程學院 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行通信。 ?這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于一條通信線路要經(jīng)過兩跳的延遲，因而，對于要求實時的話音業(yè)務(wù)來說，是不適用的，而只適用于記錄話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 105 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) V S A T 站V S A T 站V S A T 站中央站( 網(wǎng)控N C S 站)入向控制信道 出向控制信道V S A T 站V S A T 站V S A T 站網(wǎng)控( N C S ) 站業(yè)務(wù)信道( a ) ( b )(a)點到點式 雙向網(wǎng)狀 (b)混合型 雙向網(wǎng)狀 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中單跳和單跳與雙跳相結(jié)合體系結(jié)構(gòu)示意圖 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 106 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，任何兩個 VSAT地球站之間都是單跳結(jié)構(gòu)，因而它們可以直接進行通信。但是必須利用一個主站控制與管理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各地球站的活動，并按需分配信道。 ?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。 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 107 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 一種單跳與雙跳相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)絡(luò)的信道分配、網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測管理與控制等由主站負責 ? 但是通信不經(jīng)主站連接。 ? 從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來說，數(shù)據(jù)和話音信道是網(wǎng)狀網(wǎng)，控制信道是星狀網(wǎng) 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 108 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)簡介 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的組成 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?VAST網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?VAST站原理 電子信息工程學院 空管通信系統(tǒng) 109 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?頻分多址 (FDMA) ? 在 VSAT系統(tǒng)中用的最多的是單載波單路 SPSC，即每一個小站分配一個