VSAT卫星通信系统简介
VSAT系统介绍
VSAT及其特点自从1847年电话诞生以来，电信业务得到了迅速的发展，但即使在发达国家大容量的网络也仅限于有限的区域，对大多数发展中国家来说，电信网络的质量和普及率还很低。
80年代引入的VSAT技术能较快地解决此问题，它不仅能为无地面线路可用的区域提供服务，而且在性能、提供的业务种类、可用度、传输成本、扩容成本等方面都能与地面线路进行竞争。
那么什么是VSAT呢？它为什么得到那么快速的发展呢？VSAT是VERYSMALL APERTURE TERMINAL 的缩写，直译为“甚小孔径终端”，意译应是“甚小天线地球站”。
由于源于传统卫星通信系统，所以也称为卫星小数据站或个人地球站〈IPES〉，这里的小指的是VSAT系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3m-2.4m。
VSAT是 80年代中期利用现代技术开发的一种新的卫星通信系统。
利用这种系统进行通信具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。
借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网，完成数据传递、文件交换或远程处理，从而摆脱了本地区的地面中继线问题，这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区，使用VSAT 作为数据传输手段是一种很好的选择。
目前，广泛应用于银行、饭店、新闻、保险、运输、旅游等部门。
VSAT 卫星通信网一般是由大量VSAT小站与一个主站（Hub）协同工作，共同构成的一个广域稀路由（站多，各站业务量小）的卫星通信网。
VSAT的迅速发展还得益于80年代计算机的大量普及和计算机联网需求的大量增加。
由于相当多的计算机通信业务是在一个主计算机与许多远端计算机之间进行的，而VSAT网能非常经济、方便地解决地面通信网很难处理的这种点对多点寻址；加上当时的VSAT已综合了许多新的技术（如分组传输与交换技术、高效的多址接续技术、微处理器技术、协议的标准化、地球站射频技术、天线的小型化及高功率的卫星等），使得VSAT基本具备了前一节所述的主要优点。
VSAT系统
9.2 VSAT卫星通信系统本节知识要点：VSAT卫星通信系统组成 VSAT的接入方式VSAT主要类型 VSAT的特点VSAT（Very Small Aperture Terminal）是80年代初发展起来的一种卫星通信系统，它的中文含义为“甚小口径天线地球站”，通常它是指天线口径小于2.4米，G/T（天线增益/天线温度）值低于19.7dB/K的高度智能化控制的地球站。
目前，采用扩频方式（SS）的C频段VSAT，其天线口径可进一步压缩；Ku频段的天线口径已经小于1.8米。
按VSAT所承担主要业务的不同可分成两大类：一类是以数据为主的小型数据地球站（PES，Personal Earth Station）；另一类是以话务为主、数据兼容的小型电话地球站（TES，Telephone Earth Station）。
VSAT由于应用了大规模集成电路、数字信号处理和微处理器等新技术，因而具有成本低、体积小、智能化、高可靠、信道利用率高和安装维护方便等特点，特别适用于缺乏现代通信手段、业务量小的专用卫星通信网。
自VSAT问世以来，立即得到各国的重视，至80年代中期获得广泛应用，成为卫星通信中的热门领域之一。
因此，将简要地介绍VSAT通信系统。
9.2.1 系统的组成由通信卫星转发器、天线口径较大的主站（中枢站）和众多甚小天线口径的小站组成。
VSAT网中的空间通信由Ku频段（11～14GHz）或C频段（4～6 GHz）的卫星转发器提供的。
主站通常有主、备用两份设备，天线口径在3.5～11米之间。
VSAT网小站（终端）除天线以外其它设备与主站的类似。
终端通过设备之间的电缆，将室内单元连接到射频单元。
射频单元与天线一起设置在室外，以提供频率变换等功能及收信机功能等。
室外单元的射频设备包括：天线、低噪声放大器（LNA）、上下变频器、固态放大器（SSPA）。
SSPA的一般输出功率为5W、l0W、30W不等。
为减少信号功率的损耗和引入的噪声，一般都将SSPA、LNA 和上、下变频器直接安装在天线后面，并由室内经电缆供电。
VSAT卫星通信系统是双向、带宽按需分配的宽带系统
VSAT卫星通信系统是双向、带宽按需分配的宽带系统，其设计兼顾网络速率和效率。
该系统将宽带前向信道和高速回传信道相结合，满足基于地球静止轨道卫星的宽带IP数据通信需求。
系统支持DVB-S、DVB-S2等DVB开放标准。
DVB-S2技术中包括先进的LDPC（低密度奇偶校验）编码方式，具有逼近香农理论极限的超低译码门限，同时采用8PSK、16APSK或32APSK调制方式，可比传统编码节省高达30%的带宽。
自适应编码(ACM)和调制技术能够补偿雨衰的影响。
系统采用星型拓扑结构，下行速率70Mbps，上行速率可达2Mbps，可应用于数据通信、互联网接入、交互式远程教育、视频会议、应急通信及数据采集等场合。
主要优势：•国防科工委唯一支持的卫星通信项目，瞄准国际先进水平，专为宽带卫星IP接入网络设计的VSAT 系统，符合DVB-RCS标准。
•国内首个大规模的完整VSAT系统。
•完全自主开发，采用先进保密加密技术，具备与中办机要局指定的网络加密设备互联互通能力，不存在信息安全隐患。
•中文网管系统，采用个性化设计，可依据需求定制，使用、维护方便。
•提供本地化售后服务，性价比高。
功能介绍基于标准的平台可实现与基于IP的设备、网络等的互联互通。
是支持DVB-S和DVB-S2协议的标准化系统，可兼容标准的第三方单收设备（DVB机顶盒或卡）。
室外单元1U机箱式室内单元宽带连接提供70Mbps的下行载波速率和2Mbps的上行载波速率。
先进的IP路由功能支持单播和组播、RIP、IGMP、UDP、TCP等协议。
系统规模单个节点最大支持4000个终端，可扩展。
多种入境信道访问机制带宽按需分配(BoD)：根据用户业务量需求和传输时间，系统实现动态按需分配带宽。
BoD 适用于多用户企业网访问和互联网应用，以及大文件的传输。
信息速率保证(CIR)：为用户提供类似专线的固定资源分配，以保证传输带宽，适用于VoIP 和电视会议等。
CIR再分配：CIR只在用户需要时才提供。
VSAT卫星通信网
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பைடு நூலகம்
❖ (2)小站(VSAT) ❖ VSAT小站由小口径天线、室外单元（ODU）
和室内单元（IDU）组成。
❖ VSAT天线有正馈和偏馈两种形式，正馈天 线尺寸较大，而偏馈天线尺寸较小、性能好 （增益高、旁瓣小），且结构上不易积冰雪， 因此常被采用。
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❖ VSAT小站的室外单元 (ODU)主要包括固态 功率放大器、低噪声放大器、上/下变频器及 其检测控制电路等模块的电子成套设备。
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❖缺点： 卫星转发器的多载波会不可避免地导致互 调产物产生，使得转发器降低功率工作， 转发器的功率利用率比较低。 小站天线直径较大，Ku波段为1.2m～ 1.8m，C波段为1.8m～2.4m。 当C波段工作在大城市时由于地面微波干扰 严重，选址不方便。
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2、时分多址(TDMA)
❖ 此体制特别适合于网络容量大、地球站少的 情况。它的缺点是随着地面站数目的增加， 将导致延迟增长很快。VSAT这种站数多的 系统单纯使用TDMA方式是不合理的。
2
5.1 VSAT卫星通信网的基本概念及其特点
❖ VSAT = Very Small Aperture Terminal(甚 小口径终端) ，天线口径通常为0.3-2.4m
❖ 20世纪80年代开始发展起来的，一般由大量 具有甚小口径天线的智能化小型或微型地球 站与一个(或几个)大站协同工作，构成一个 VSAT卫星通信网，能够支持范围广泛的数 据、话音、图像及其他综合电信及信息业务。
❖ VSAT系统中，TDMA是与FDMA以及频率 跳变结合在一起共同发挥优势，即FDMATDMA方式。避免使用较大的TDMA载波， 降低了小站发射功率和成本。
❖ 典型代表为日本NEC公司的NEXTAR系统。
第五章《卫星通信》VSAT卫星通信网
15
卫
星
通
信
5．3．3
VSAT小站的技术性能特点
1、VSAT地球站的系统构成 小型天线、室外单元（ODU）、室内单元(IDU)
反射面
RS-232
方位/俯仰标记组合件
ODU
2线 环路变 换器 4线 E&M
DCU VCU VCU MCU
4线E&M 连接数据 终端、话 机或者程 控交换机
中 频 分 合 路 器 RET M&C
用户数据 终端
IPU
ODU
ODU
用户数据 终端
ODU
IDU
PBX
IDU
ODU
射频设备 信道单元 分组交换 网管系统
PBX
用户数据 终端
典型VSAT网络结构示意图
11
卫
星
通
信
5．3．1 主 站
1、VSAT网络的主站
VSAT网络的主站又称为中心站或者中枢站（HUB），一般采用大型天线， 直径为3.5-10m（Ku频段），并由高功率放大器（HPA）和低噪声放大器 （LNA）、上/下变频器、调制器解调器及其数据接口等设备。 主站有全网的出站信息和入站信息传输、分组交换和控制功能，主要有以 下几部分构成： • 天线、馈源和伺服跟踪分系统 • 低噪声接收放大器(LNA) • 高频功率放大器(HPA) • 上、下行链路频率变换器(U／C、D/C) • 调制解调器(Modem) • 数字复接设备 • 数字接口及终端设备 • 网络管理分系统
• 数据电路中接设备（DCE）：对于数字信号，DCE主要作用是完成 数据信号的码型及其电平的转换、信道特性均衡、收发时钟的形成和 提供，以及线路的接续控制等。 • 计算机系统：
VSAT卫星通信网络系统的研究分析
VSAT卫星通信网络系统的研究分析【摘要】本篇文章主要围绕VSAT卫星通信网络系统展开研究分析。
引言部分介绍了背景、研究意义和研究目的。
接着，在正文部分详细介绍了VSAT卫星通信网络系统的基本原理、关键技术、应用领域、发展趋势和案例分析。
最后在结论部分总结了VSAT卫星通信网络系统的研究成果、发展前景以及提出建议和展望。
通过对VSAT卫星通信网络系统的研究分析，可以更好地了解其在通信领域的重要性和发展趋势，为相关领域的研究和应用提供参考。
【关键词】VSAT卫星通信网络系统、基本原理、关键技术、应用领域、发展趋势、案例分析、研究成果、发展前景、建议和展望。
1. 引言1.1 背景介绍VSAT（Very Small Aperture Terminal）是一种通过卫星通信技术进行数据传输的系统，其主要特点是使用较小的天线接收和发送信号。
随着信息技术的发展和应用需求的增加，VSAT卫星通信网络系统在各个领域得到了广泛应用。
背景介绍中，我们将探讨VSAT卫星通信技术的起源和发展历程，以及其在现代通信网络中的地位和作用。
VSAT技术最早起源于20世纪70年代，当时主要用于企业的远程通信和数据传输。
随着通信技术的不断进步和卫星通信网络的发展，VSAT系统逐渐普及，并被应用于军事、能源、金融、教育、医疗等各个领域。
在全球化和信息化的大背景下，VSAT卫星通信网络系统具有高效、可靠、灵活等优势，受到越来越多企业和机构的青睐。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，VSAT卫星通信网络系统也在不断发展和完善。
未来，随着5G技术、物联网和人工智能的兴起，VSAT系统将迎来更广阔的发展空间和更多的应用场景。
通过对VSAT卫星通信技术的深入研究和探讨，可以更好地了解其在通信领域的优势和局限，为未来的发展提供有益的借鉴和指导。
1.2 研究意义VSAT卫星通信网络系统的研究意义还在于其在军事、航空航天、海洋等领域的广泛应用。
在军事领域，VSAT卫星通信网络系统可以提供高度加密和安全性的通信方式，保障国家安全。
VSAT卫星通信系统
摘要
摘要：所属单位航天恒星科技有限公司产品简介星状VSAT卫星通信系统：星状VSAT卫星通信系统主要为地面网络无法到达的地区提供宽带数据通信和多媒体应用服务，也可用于地面线路备份和应急通信领域。
VSAT系统采用TDM／MF-TDMA新体制，代表了卫星通信技术的最新发展方向；是国内第一个大规模VSAT系统，符合DVB-RCS标准，完全自主开发，不存在信息安全隐患。
出版源
《军民两用技术与产品》, 2011(11):46-47
关键词
VSAT卫星通信系统 / MF-TDMA / DVB-RCS标准 / VSAT系统 / 宽带数据通信 / 卫星通信技
术 / 地面网络 / 应用服务。
卫星通信之VSAT系统篇
卫星通信展望之VSAT一．VSAT简介：1 VSAT综述卫星通信是近年来发展极为迅速的一种通信技术，它在世界范围内得到了广泛的应用。
尤其是小型卫星通信地球站（VSAT），是一种新兴的卫星通信领域，它是近年来一系列先进技术综合利用的结果，它不但可以直接安装于用户处，并能提供高质量的数据，话音，图像及其它综合业务，较好地满足了现代通信发展的需要，而且更能充分发挥卫星通信的优点，建立直接面向用户、面向家庭、甚至面向个人的通信系统，是对传统卫星通信方式的重大突破和发展。
目前，世界各主要国家和地区已建立了许多VSAT专用网和公用网，其应用范围之广涉及到国民经济的各个部门，目前国内外对VSAT网的研究与开发方兴未艾，新的系统不断涌现。
VSAT是卫星通信的发展趋势。
2 VSAT采用的先进技术VSAT综合运用了一系列先进技术的结果，这包括：●大规模或超大规模集成电路的技术●微波集成和固态功率放大技术●高增益，低旁瓣的天线小型化技术●高效多址联接技术●微机软件技术●高效、灵活的网络控制和管理技术●分组传输和分组交换技术●扩频、纠错和调制解调技术●数字信号处理技术●卫星大型化技术等3 VSAT卫星通信网的特点作为这些先进技术综合而成的VSAT卫星通信网具有许多其它通信网不可比拟的优点，其中主要特点有：设备简单、体积小、重量轻、耗电省、造价低，安装、维护和操作简便，根据不同使用条件，小站天线直径可以为1.3～2.4m，发射机功率在1～2W左右，终端部分也很小。
随着天线的进一步小型化还可以置于室内桌面上，只要天线能够通过窗口对准卫星而无障碍即可。
可以迅速安装和开通业务。
它可以与用户终端直接接口，避免了一般卫星通信系统信息落地后还要地面线路引接问题。
组网灵活，接续方便。
网络部件模块化，易于扩展和调整网络结构。
可以适应用户业务量的增长以及用户使用要求的变化。
通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适于多种数据率和多种业务类型，便于向ISDN过渡。
VSAT卫星通信系统
VSAT卫星通信系统姓名：刘涛班级：通信四班学号：20122211 VSAT 是Very Small Aperture Terminal 的缩字，直译为甚小口径卫星终端站。
所以也称为卫星小数据站（小站）或个人地球站（PES），这里的“小”字指的是VSAT卫星通信系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3-1.4M。
VSAT系统具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。
VSAT系统由一个主站及众多分散设置在各个用户所在地的远端VSAT组成，可不借助任何地面线路，不受地形、距离和地面通信条件限制，主站和VSAT间可直接进行高达2Mbps的数据通信。
特别适用于有较大信息量和所辖边远分支机构较多的部门使用。
VSAT系统可提供电话、传真、计算机信息等多种通信业务。
该系统由288颗近地轨道构成，每颗星上由路由器通过光通信与相邻卫星连接构成空中互联网。
地面服务商接入网关站（双向64Mbps）和一般移动用户（下行64Mbps，上行2Mbps）直接与卫星连接接入。
[1]按VSAT所承担主要业务的不同可分成两大类：一类是以数据为主的小型数据地球站（PES，Personal Earth Station）；另一类是以话务为主、数据兼容的小型电话地球站（TES，Telephone Earth Station）。
VSAT由于应用了大规模集成电路、数字信号处理和微处理器等新技术，因而具有成本低、体积小、智能化、高可靠、信道利用率高和安装维护方便等特点，特别适用于缺乏现代通信手段、业务量小的专用卫星通信网。
自VSAT问世以来，立即得到各国的重视，至80年代中期获得广泛应用，成为卫星通信中的热门领域之一。
因此，将简要地介绍VSAT 通信系统。
（一）系统的组成VSAT系统由通信卫星转发器、天线口径较大的主站（中枢站）和众多甚小天线口径的小站组成。
VSAT网中的空间通信由Ku频段（11～14GHz）或C频段（4～6 GHz）的卫星转发器提供的。
VSAT
系统组成
空间部分
地面部分
空间部分
VAST原理图示(4张)空间VSAT卫星通信系统的空间部分就是卫星，一般使用地球静止轨道通信卫星，卫星可 以工作在不同的频段，如C、ku和Ka频段。卫星上转发器的发射功率应尽量大，以使VSAT地面终端的天线尺寸尽 量小。
地面部分
地面VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成，其中中枢站的作用是汇集卫星来 的数据然后向各个远端站分发数据，远端站是卫星通信网络的主体，VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的， 这些站越多每个站分摊的费用就越低。一般远端站直接安装于用户处，与用户的终端设备连接。
VSAT系统由室外单元和室内单元组成。室外单元即射频设备，包括小口径天线、上下变频器和各种放大器； 室内单元即中频及基带设备，包括调制解调器、编译码器等，其具体组成因业务类型不同而略有不同。
VSAT网根据业务性质可分为数据通信网、语音通信网和电视卫星通信网三大类。国内VSAT通信业务向社会 开放经营；
6.5、宽带通信网的虚拟子网
宽带VSAT通信网占用资源大，提供大容量的业务服务。宽带VSAT通信网往往不是一个单一的网络，而是多 个网络的集合。宽带VSAT通信网，总是包括了多个业务子网。而这些子网又希望有独立的网络管理。
VSAT卫星通信系统简介
VSAT卫星通信系统简介VSAT 是 Very Small Aperture Terminal 的缩字，直译为甚小口径卫星终端站。
所以也称为卫星小数据站（小站）或个人地球站（PES），这里的“小字”指的是VSAT卫星通信系统中小站设备的天线口径小，通常为1.2-2.4M。
1.什么是VSAT卫星通信系统VSAT - Very Small Aperture Terminal 甚小口径卫星终端站。
利用 VSAT 此系统进行通信具有灵活性强、可靠性高、使用方便及小站可直接装在用户端等特点，利用VSAT用户数据终端可直接和计算机联网，完成数据传递、文件交换、图像传输等通信任务，从而摆脱了远距离通信地面中断站的问题。
使用VSAT作为专用远距离通信系统是一种很好的选择。
2.VSAT卫星通信系统的组成VSAT卫星通信系统由空间和地面两部分组成。
2.1、空间VSAT卫星通信系统的空间部分就是卫星，一般使用地球静止轨道通信卫星，卫星可以工作在不同的频段，如C、ku和Ka频段。
星上转发器的发射功率应尽量大，以使VSAT地面终端的天线尺寸尽量小。
2.2、地面VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成，其中中枢站的作用是汇集卫星来的数据然后向各个远端站分发数据，远端站是卫星通信网络的主体，VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的，这些站越多每个站分摊的费用就越低。
一般远端站直接安装于用户处，与用户的终端设备连接。
3.VSAT卫星通信系统的技术指标3.1、系统参数外向载频：信息速率512KBPS，12FEC，BPSK调制方式，时分复用（TDM）。
内向载频：信息速率128KBPS，12FEC，BPSK调制方式，频分多址、时分多址混合方式（FDMA TDMA）。
误码率：EB No＞6.5dB时，小于1×10－7。
3.2、数据通信速率：异步：75-19.2kbps同步：（采用接口规程）1.2-56kbps；同步：（位透明）1.2-65kbps；规程：SDLC、X.25，BITT（位透明方式）；电气接口：主站：RS-232C、RS-449、V35（DTE、DCE均可）小站：RS-232C（DCE）；电路连接模式：点对点连接、点对多点连接。
VSAT技术方案
VSAT技术方案基础知识介绍VSAT（Very Small Aperture Terminal）是指非常小口径终端通信系统，是一种用于卫星通信的技术方案。
该技术方案主要采用了天线口径小、功率适中、频率规划科学等特点，通过与地面站之间的卫星链路实现远程通信。
下面将详细介绍VSAT技术方案的原理、应用、优缺点以及未来发展趋势。
一、VSAT技术方案的原理VSAT技术方案主要基于卫星通信原理，通过将信号转换成微波频段并通过卫星进行传输。
具体来说，VSAT系统一般由两个主要部分组成：地面站和卫星。
地面站通常包括天线、收发设备、调制解调器等设备，而卫星则是完成信号中继的载体。
VSAT系统通过地面站向卫星发送信号，卫星再将信号传输给其他地面站或目标终端，实现远程通信。
二、VSAT技术方案的应用1. 企业通信：VSAT技术方案可以为企业提供高速、可靠的通信服务，特别适用于那些远离城市、传统通信网络覆盖范围有限的地区。
企业可以通过VSAT系统实现分支机构之间的通信、数据传输和互联网接入等功能。
2. 农村通信：VSAT技术方案可以帮助农村地区解决通信困难，提供宽带互联网连接、远程医疗、教育资源共享等服务，促进农村地区的发展和改善。
3. 石油与天然气行业：对于遍布广阔且地理条件恶劣的石油与天然气行业而言，VSAT技术方案可以实现海上、陆上设施之间的通信，提高工作效率，并在发生事故时提供紧急救援和安全保障。
4. 政府机构：VSAT技术方案可用于政府机构之间的通信，如国防、公安、气象等部门，实现重要信息的快速传输和共享。
三、VSAT技术方案的优缺点1. 优点：a. 高带宽：VSAT技术方案可以提供高带宽的通信服务，满足用户对于数据传输速度和实时性的需求。
b. 灵活性：VSAT系统可根据需要进行扩展和升级，能够适应不同规模和需求的用户。
c. 接入性：VSAT系统可实现随时随地的接入，不受传统通信网络覆盖范围限制。
d. 可靠性：VSAT系统通过在卫星之间建立冗余通信链路，提高了通信的可靠性和稳定性。
VSAT卫星通信系统简介资料
VSAT VSAT VSAT VSAT 中心站 VSAT
VSAT VSAT VSAT
主站 VSAT
VSAT
VSAT
VSAT
VSAT
VSAT
(a)
… 用户终端 地面链路 VSAT VSAT VSAT
(b)
… VSAT 中心站
(c)
卫星或光纤链路 中心站 卫星链路
中心站
…
…
…
… VSAT
LAN
VSAT (a) 星型网络； (b) 网型网络； (c) 星型和网型混合网络； (d) 点—点或卫星单跳结构(VSAT作网关)； (e) VSAT作远端终端
组。如果由于误码或分组碰撞造成传输失败，小站收不到ACK信号，则为失
败的分组，需要重传。
综上所述可以看出， VSAT 网与一般卫星网不同，它是一个典型的不
对称网络。即链路两端设备不同；执行的功能不同；内向和外向业务量不
对称；内向和外向信号强度不对称，主站发射功率大得多，以便适应VSAT 小天线的要求。VSAT发射功率小，主要利用主站高的接收性能来接收VSAT 的低电平信号。
(2) 小站 (VSAT)。VSAT小站由小口径天线、室外单元和室内单元组成。 VSAT天线有正馈和偏馈两种形式，正馈天线尺寸较大，而偏馈天线尺寸小、
性能好(增益高、旁瓣小)，且结构上不易积冰雪，因此常被采用。室外单元
主要包括GaAsFET固态功放、低噪声场效应管放大器、上/下变频器和相应的 监测电路等。整个单元可以装在一个小金属盒子内直接挂在天线反射器背面。
室内单元主要包括调制解调器、编译码器和数据接口设备等。室内外两单元
之间以同轴电缆连接，传送中频信号和供电电源，整套设备结构紧凑、造价 低廉、全固态化、安装方便、环境要求低，可直接与其数据终端(微计算机、
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通常，Ku频段与C频段相比具有以下优点： ① 不存在与地面微波线路相互干扰的问题，架设时不必考虑地面微波线路 而可随地安装。 ② 允许的功率通量密度较高，天线尺寸可以更小，传输速率可更高。 ③ 天线尺寸一样时，天线增益比C频段高6-10 dB。
虽然Ku频段的传播损耗特别是降雨影响大，但实际上线路设计时都有 一定的余量，线路可用性很高，在多雨和卫星覆盖边缘地区，使用稍大口 径的天线即可获得必要的性能余量。因此，目前大多数VSAT系统主要采用 Ku频段。
视器 监视器
IDU： 室 内 单 元 ODU： 室 外 单 元
VSAT网构成示意图
(1) 主站(中心站)。主站又称中心站(中央站)或枢纽站(HUB)，它是 VSAT网的心脏。它与普通地球站一样，使用大型天线，其天线直径一般为 3.5-8 m(Ku波段)或7-13m(C波段)，并配有高功率放大器(HPA)、低噪声放 大器(LNA)、上/下变频器、调制解调器及数据接口设备等。主站通常与主 计算机放在一起或通过其它(地面或卫星)线路与主计算机连接。
VSAT通信网的基本结构有星型、网型及两者的混合形式。 在星型网中， 外围各远端小站只与中心站直接发生联系，它们互相之间不能通过卫星直 接互通。如有必要，各小站需经中心站转接方能建立联系(形成逻辑上的网 型网)。星型网络拓扑, 它是目前VSAT网中应用最广泛的网络形式。
VSAT
VSAT VSAT VSAT
(3) 空间段。VSAT网的空间部分是C频段或Ku频段同步卫星转发器。C 频段电波的优点是传播条件好、降雨影响小、可靠性高、小站设备简单、 可利用地面微波成熟技术、开发容易、系统费用低。但由于有与地面微波 线路相互干扰的问题，功率通量密度不能太大，限制了天线尺寸进一步小 型化，而且在干扰密度强的大城市选址困难。C波段通常采用扩频技术降低 功率谱密度，以减小天线尺寸。但采用扩频技术限制了数据传输速率的提 高。
(1) 预分配TDMA(TDMA/PA)。它是最基本的TDMA方式，但一般可以做 到按时重分配。由网络控制中心设定各站信道数及路由，在指定的时刻切 换改变。
(2) 按需(动态)分配TDMA(TDMA/DA)。各站仅在有业务要发送时向控制 中心申请时隙，由控制中心实时分配时隙。
(3) 比特流方式。系统通过配置，设定用户固定地使用某一段固定时 隙进行透明传输。这是在有协议支持的系统中为用户提供无需协议支持的 透明信道的一种方式。比特流时隙的分配可以是按需分配，也可以是预分 配。在实际应用中，这一时隙的安排通常是在内向载波和外向载波中同时 对应设置的。对于具有均匀输入比特速率且要求实时传送的用户数据(如数 字话音业务)，比特流方式是最佳的。
(d) 点—点或卫星单跳结构(VSAT作网关)； (e) VSAT作远端终端
VSAT数据网接入方式（多址协议）
1. 频分多址(FDMA)
FDMA是一种传统的多址方式，FDM/FDMA和TDM/QPSK/FDMA一般用在业务 量大的卫星通信系统中。在VSAT系统中一般采用SCPC/FDMA多址方式，尤其 在以传输话音为主的VSAT系统中大量采用SCPC方式，与按需分配(DAMA)技 术相结合，可以大大提高卫星信道利用率。SCPC方式的另一个优点是，各 个地球站发射功率大小仅与本站发射载波(即信道)数有关，与整个VSAT系 统的信道数(即系统总通信量)无关。业务量较小的地球站可以发射较小的 功率，从而降低了小站成本。
CA/TDMA具有良好的韧性、中等的时延、批数据传输所需的吞吐量、中等的 复杂程度及中等的信道利用率，因此比较适合于中等要求下的交互式数据传 输以及专用带宽占用下的数据传输。
(5) 自适应多址方式。目前在大型VSAT网中，采用的最为先进的多址方 式为自适应多址方式。它综合了几种多址方式的优点，根据VSAT网中实际业 务的特点动态地选取适合的多址方式。对于大量的低业务量、 短数据突发 的用户，为保证短的响应时间， 宜采用S-ALOHA 方式，而当需要传输偶尔 出现的长数据报文时， 可采用预约方式， 通过S- ALOHA 信道预约或拆 除预约，预约用户得到批准后，可长时间独占预约得到的信道时隙，直到传 输完毕拆除预约为止。对于传输数字话音和要求透明传输用户数据的场合， 可采用比特流方式，将一定时隙固定分配给用户独用。用户究竟采用哪种方 式可以在系统组建时预先设置好，也可以在系统运行过程中根据需要通过主 站的控制进行自适应调整。可以做到自动测控、自动调节，协议之间可智能 转换。
道向主站发送数据。由于VSAT本身一般收不到经卫星转发的小站发射信号， 因此不能用自发自收的方法监视本站发射信号的传输情况。因而利用争用协 议时，需要采用肯定应答(ACK)方案，以防止数据的丢失，即主站成功收到 小站信号后，需要通过TDM信道回传一个ACK信号，宣布已成功收到了数据分 组。如果由于误码或分组碰撞造成传输失败，小站收不到ACK信号，则为失 败的分组，需要重传。
(4) 组合访问TDMA(CA/TDMA)。该方式是一种同时包括争用方式和固定 分配方式的多址访问协议，它由前述S-ALOHA和固定分配TDMA(FA/TDMA)两种 方式组成。它主要用于信道内各VSAT的异型混合，其中有些需要低延时的交 互式应用，有些则要求分配专用信道来传输大业务量交互式数据和/或批文 件。
其主要特点有：
(1) 设备简单，体积小，重量轻，耗电省，造价低，安装、维护和操作简 便。 (2) 组网灵活，容易扩充用，而且维修方便。 (3) 通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适于多 种数据率和多种业务类型，即能够传输综合业务，便于向ISDN过渡。 (4) 可建立直接面对用户的直达电路，它可以与用户终端直接接口，避免
VSAT卫星通信网的基本概念及其特点
VSAT是英文“Very Small Aperture Terminal”(甚小口径终端)的缩 写，简称小站。它是国外20世纪80年代发展起来的一个卫星通信新领域。所 谓VSAT，是指一类具有甚小口径天线的智能化小型或微型地球站。这类小站 可以很方便地安装在用户处。 通常，大量这类小站与一个大站协同工作， 构成一个卫星通信网， 能够支持范围广泛的单向或双向数据、话音、图像 及其它综合电信及信息业务。它的出现， 是一系列先进技术综合运用的结 果。
2. 时分多址(TDMA)
TDMA是一种适用于大容量通信的多址方式，适用于站少容量大的系统。 像VSAT这样一种站数十分多的系统单纯使用TDMA是不合理的。但TDMA是一种 很有吸引力的多址方式，尤其数字传输系统为TDMA的实现创造了有利的技术 基础。在VSAT系统中，TDMA是与FDMA及频率跳变(FH)结合在一起发挥其优点 的。系统占用的带宽先按频率划分成各个载波，然后在每个独立载波的基础 上使用TDMA。每个站指定的载波在所分配的时隙内发射，时隙的长短可以按 业务量改变，也可以在必要时跳变到另一个载波上指定的时隙内发射。这种 多载波的TDMA方式避免使用较大的TDMA载波，降低了小站发射功率和成本， 在VSAT系统中广泛应用，并与DAMA技术相结合。常用的形式有：
发展背景
VSAT于20世纪80年代最先在美国兴起，发展速度很快，是30多年 来卫星通信技术的转折性发展。利用这种系统进行通信具有灵活性强， 可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。借 助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网， 完成数据传递、文件交换或远程处理，从而摆脱了本地区的地面中继 线问题，这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数 据的边远地区，使用VSAT作为数据传输手段是一种很好的选择。它将 是未来电信系统的重要组成部分，依赖地面超大容量光纤网，以及空 间宽带卫星网，使用户设备方便地直接接入全国或全球宽带网络。
2. VSAT系统工作原理
1）外向(Outbound)
在VSAT网中，主站向外方向发射的数据，也即从主站通过卫星向小站方 向传输的数据，叫作外向传输数据。外向信道通常采用时分复用(TDM)或统 计TDM技术连续性地向外发射，即从主站向各远端小站发送的数据，由主计 算机进行分组格式化，组成TDM帧，通过卫星以广播方式发向网中所有远端 小站。为了各VSAT站的同步，每帧(约1 s)开头发射一个同步码。同步码特 性应能保证各VSAT小站在未纠错误比特率为1×10-3时，仍能保证可靠地同步。 该同步码还应向网中所有终端提供TDMA帧的起始信息(SOF)。
了一般卫星通信系统信息落地后还需要地面线路引接的问题。
(5) 集成化程度高， 智能化(包括操作智能化、 接口智能化、 支持业务智
能化、信道管理智能化等)功能强， 可无人操作。
(6)建设周期短,不受地形和气候环境的影响，它比传统的地面通信手段简单 得多，不需要架设电缆、光缆。
(7)独立性强，互操作性好，可使采用不同标准的用户跨越不同地面网而在 同一个VSAT网内进行通信。
中心站
VSAT
VSAT VSAT
主站 VSAT
VSAT
VSAT VSAT (a)
…
用户终端
地面链路
VSAT
VSAT
VSAT
VSAT
(b)
(c)
…
VSAT
中心站 卫星或光纤链路
VSAT
VSAT
中心站
中心站 卫星链路
…
…
…
…
LAN
VSAT
(d)
(e)
VSAT
(a) 星型网络； (b) 网型网络； (c) 星型和网型混合网络；
综上所述可以看出，VSAT网与一般卫星网不同，它是一个典型的不 对称网络。即链路两端设备不同；执行的功能不同；内向和外向业务量不 对称；内向和外向信号强度不对称，主站发射功率大得多，以便适应VSAT 小天线的要求。VSAT发射功率小，主要利用主站高的接收性能来接收VSAT 的低电平信号。
VSAT数据网的网络结构及组网形式
2) 内向(Inbound)
各远端小站通过卫星向主站传输的数据叫作内向传输数据。 在VSAT网 中，各个用户终端可以随机地产生信息。因此，内向数据一般采用随机方式 发射突发性信号。采用信道共享协议，一个内向信道可以同时容纳许多小站， 所能容纳的最大站数主要取决于小站的数据率。