VSAT(甚小地球站)
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VSAT概述
VSAT是Very Small Aperture Terminal(甚小口径终端)的简称。主要是指具有甚小口径天线、价格便宜、易于安装的智能化小型或微型地球站。本质上说,VSAT的功能与卫星通信中常见的地球站没有任何差别,但同普通的地球站相比,VSAT的接收天线的尺寸要小很多,价格也很低廉且容易安装。虽然VSAT本身既可以接受来自卫星的信号。也可以将信号发送给卫星,以便转发出去;但由于发送信号需要专门的发送设备,并需要租用相应的转发器带宽,费用比较高。所以大部分的VSAT站只有接收功能,只有很少的VSAT才同时具备发送和接收功能。
VSAT与普通卫星通信的关系
VSAT除了具有普通卫星通信的特点外。还有自己独特的优越性,主要表现在以下几方面:
(1)VSAT是面向用户而不是面向网络的。利用VSAT可以与用户设备直接通信,而不像传统卫星通信网中那样,中间经过地面电信网络后再与用户设备进行通信。
(2)VSAT的天线采用小口径天线。VSAT的天线口径一般小于2.4m。某些环境下到0.5 m;而普通传统卫星通信为了提高信号接收的信噪比,通常需要口径很大的天线。比如5m或6m的大天线。
(3)VSAT的智能化(包括操作智能化、接口智能化、支持业务智能化、信道管理职能化等)功能增强,可无人操作。
(4)VSAT的安装非常方便,只需简单的安装工具和一般的地基(比如普通水泥地面、楼顶、墙壁等),而传统的卫星天线由于体积庞大,安装过程比较复杂。
(5)VSAT的发射功率比较低,一般在几瓦以下。
(6)VSAT站很多,但各站的业务量较小。
(7)一般用作专用网,而不像传统卫星通信网主要用作公用通信网。
VSAT的发展方向
从当前VSAT及卫星通信的发展方向来看,VSAT今后主要向以下几个方面发展:
(1)VSAT设备。VSAT在设备方面将逐步采用标准化和积木化技术以便于扩容和大规模生产,从而降低生产成本。VSAT设备还将进一步小型化,降低设备价格以增强VSAT的竞争力。此外,VSAT的接口和适应的业务种类将更具有多样化,使之具有综合业务传输能力和宽带传输能力。为此,VSAT将向KU及更高频段方向发展。
(2)VSAT使用的卫星。发展的核心是增加卫星的EIRP和G/T值以进一步使VSAT小型化,其次是使卫星逐步具有星上处理、交换能力和星上信令处理能力,以改善传输性能(误比特率和时延)。
(3)VSAT的网络控制功能。VSAT网络中的主要参数(包括网络拓扑结构、传输速率、多址方式、信道分配方式、传输协议、接口协议和速率、调制和编码方式等)应能根据不同用户的要求进行灵活设置。为使VSAT能面向小用户,网络控制应具有分级功能,即大用户配大网控,小用户配小网控(以降低小网中主站成本在总投资中的比例),从而为VSAT开辟更广阔的市场。
VSAT的卫星通信网的组成
VSAT通信网由VSAT小站、主站和卫星转发器组成。数据VSAT卫星通信网通常采用星状结构。采用星状结构的典型VSAT卫星通信网示意图见图。
主站:主站也叫中心站或中央站,是VSAT网的心脏。它与普通地球站一样,使用大型天线,天线直径约为3.5m-8m(KU频段)或7m-13m(C频段)。
VSAT小站:VSAT小站由小口径天线、室外单元(ODU)和室内单元(IDU)组成。
卫星转发器:卫星转发器一般采用C或KU频段的同步卫星透明转发器。
1.VSAT网络拓扑结构及组网方式
VSAT卫星通信网的网络结构可分为星状网、网状网和混合网(星状+网状)3种。
采用星状网结构的VSAT网最适合于广播、收集等进行点到多点问通信应用环境。采用网状网结构VSAT网较适合于点到点之间进行实时性通信的应用环境。采用混合型结构的VSAT网最适合于点到点或点到多点之间进行综合业务传输的应用环境。此种结构的VSAT网在进行点到点间传输或实时业务传输是采用网状结构。而进行点到多点间传输或数据传输是采用星状结构;在星状和网状结构时可采用不同的多址方式。
VSAT组网非常灵活,可根据用户要求单独组成一个专用网,也可与其他用户一起组成一个共用网(多个专用网共用一个主站)。
一个VSAT网实际上包括业务子网和控制子网两部分,业务子网负责交换、传输数据或话音业务,控制子网负责对业务网的管理和控制。传输数据或话音业务的信道可称为业务信道,传输管理或控制信息的信道成为控制信道。
目前,典型VSAT网的控制子网都是星状网。而业务子网的组网则视业务的要求而定,通常数据网为卫星状网而话音网为网状网。
2 数据VSAT网的组网
在数据VSAT卫星通信网中,小站和主站通过卫星转发器构成星状网,主站是VSAT网的中心节点。星状网充分体现了VSAT系统的特点,即站要尽可能小。其主站的有效全向辐射功率(EIRP值)高,接收品质因素(G/T值)大,故所有小站均可同主站互通。由于小站天线口径小,发射EIRP值低、接收G/T小,因此小站之问不能直接通信,必须经主站转发。数据VSAT网通常是分组交换网,数据业务采用分组传输方式。
3.话音VSAT网的组网
对于使用同步卫星转发器的话音VSAT网来说,用户的要求是希望网内任意两个VSAT小站能够直接通话而不是经过主站转发,这个要求决定了话音VSAT网应该是网状网。即话音VSAT网的业务子网是网状网而控制子网是星状网,控制中心所在的站成为中心站。话音VSAT网通常采用电路交换方式,这是由电话业务的实时性决定的。

