VSAT简单介绍
VSAT在民航中概述与应用
VSAT在民航中概述与应用格玛仁青概述\VSAT通信是卫星通信的一种,VSAT是Very Small Aperture Terminal的英文缩写,意思是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。
组成VSAT卫星通信系统由空间和地面两部分组成。
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。
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。
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。
接入方式是决定VSAT性能的关键要素之—,同时也决定着系统的工作量和总延时,早期VSAT无例外地采用了频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)等多址方式。
随着技术的进步,分组数据传输的大规模地兴起,VSAT 系统又增添了不少新型多址连接方式,例如随机多址连接(RA)和按需分配的多址方式(DAMA)等。
当然,在VSAT系统中,不同的网络拓扑结构,不同的传输链路,其接入方式也是不同的。
中国vast卫星通信的应用状况(1) 提供远程应用服务远程应用服务主要包括远程教育、培训和医疗等。
通过多年的探索和市场运作,vsat经营企业逐渐认识到远程应用服务领域具有巨大的市场发展潜力,因为它可以充分发挥卫星通信的优势:①卫星通信具有一点对多点的独特优势;②卫星通信具有不受距离限制,建站组网灵活、方便的优点;③卫星小站数量的增加可以降低经营成本,有利于发展大量的用户,开展规模经营;④由于国内经济发展存在着严重的不平衡,特别是在教育、文化和医疗卫生等方面,利用卫星通信的方式可以快速地满足市场需求,获得较大的市场发展空间目前,远程教育被认为是具有旺盛需求和巨大潜力的产业。
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
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1.2.2 内向(Inbound)传输
外向传输: 各远端小站通过卫星向主站传 输的数据。 问题:
信道分配
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1.2.3 VSAT vs 卫星网
VSAT网与一般卫星网不同,它是一个典 型的不对称网络。
链路两端设备不相同; 执行的功能不相同; 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,利用主站高的接收性能来接收 VSAT的低电平信号。
卫星通信导论
第五章 VSAT的应用及发展
内容
VSAT技术 卫星Internet 技术
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1.1 VSAT概念
VSAT:Very Small Aperture Terminal (甚小口径终端),简称“小站”
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 他综合电信及信息业务,它的出现,是80年 代一系列先进技术综合运用的结果。
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1.8.2 TES的组成
室外设备 1.8或2.4米天线 C波段或Ku波段固态射频终端、低噪声放大器及电 源调节器。 室内设备 信道单元(CU)负责将全双工话音或数据基带信号变 换为中频信号,共提供与射频终端的互连接口。 网络控制系统(NCS),负责网络控制、故障诊断和 排除,以及DAMA处理。 设备机架可容6个标准机箱,每机箱包括:
• 四线、二线变换器 • 四个信道单元(高密机箱可容多达14个信道单元) • 与射频终端相连的70MHz
VSAT网络基本概念和原理简述
第一章 什么是VSAT通信网VSAT通信网络是卫星通信网络的一个发展产物,因此,在介绍VSAT通信网之前,首先简单介绍一下卫星通信的基本概念。
1.1卫星通信的基本概念卫星通信,简单地讲,就是地球上的无线电通信站之间利用人造地球卫星作为中继站而进行的通信。
卫星通信是地面微波接力通信的继承和发展,是微波接力通信的一种特殊形式。
卫星通信的实用阶段以国际卫星通信组织的成立为标志,1965年(INTELSAT-1),4月,国际卫星通信组织发射了第一代“国际通信卫星”正式承担国际通信业务,这同时也标志着卫星通信时代的到来。
卫星通信常利用位于地球上空约36000公里的地球同步轨道的卫星,其特点是从地球的任何点看卫星,卫星是静止不动的,这样可简化地球站的功能,无须跟踪卫星。
这种方式称为静止卫星通信系 1.2卫星通信的特点与其他通信方式相比,卫星通信有其独到之处:y通信距离远,通信成本与通信距离无关。
y以广播方式工作,便于实现多方向多地点的多址联接。
y通信容量大,适应的通信业务类型多。
y可以自发自收进行监测。
卫星通信在技术上也带来一些新问题:y需要先进的空间和电子技术。
y要解决信号传输时延。
y解决多址联接的技术问题。
y保证卫星运行的高度稳定。
y解决地面微波干扰和恶意窃听。
y VSAT通信网VSAT通信是卫星通信发展过程中的产物,诞生于80年代。
由于早期的卫星通信产品的成本较高,地球站的规模较大,且主要用于大型的国际交换网络,同时也限制了卫星通信的推广使用。
随着技术的不断成熟,人们已经注意到地球站规模的缩小的可能性。
最早,美国Telcom General于80年代推出以VSAT为商标的小型地球站,而今,VSAT(Very Small Aperture Terminals-甚小口径终端)已完全是这种通信技术的约定缩略语。
天线口径由30米的大型标准INTELSAT A类地球站演变为小至60厘米的单收站,地球站规模的缩小,为卫星通信的广泛使用和组建专用卫星通信网提供了可能,今天,我们已完全有能力,组建适合本身业务需求的专用通信网。
VSAT网络基本概念和原理简述
第一章 什么是VSAT通信网VSAT通信网络是卫星通信网络的一个发展产物,因此,在介绍VSAT通信网之前,首先简单介绍一下卫星通信的基本概念。
1.1卫星通信的基本概念卫星通信,简单地讲,就是地球上的无线电通信站之间利用人造地球卫星作为中继站而进行的通信。
卫星通信是地面微波接力通信的继承和发展,是微波接力通信的一种特殊形式。
卫星通信的实用阶段以国际卫星通信组织的成立为标志,1965年(INTELSAT-1),4月,国际卫星通信组织发射了第一代“国际通信卫星”正式承担国际通信业务,这同时也标志着卫星通信时代的到来。
卫星通信常利用位于地球上空约36000公里的地球同步轨道的卫星,其特点是从地球的任何点看卫星,卫星是静止不动的,这样可简化地球站的功能,无须跟踪卫星。
这种方式称为静止卫星通信系 1.2卫星通信的特点与其他通信方式相比,卫星通信有其独到之处:y通信距离远,通信成本与通信距离无关。
y以广播方式工作,便于实现多方向多地点的多址联接。
y通信容量大,适应的通信业务类型多。
y可以自发自收进行监测。
卫星通信在技术上也带来一些新问题:y需要先进的空间和电子技术。
y要解决信号传输时延。
y解决多址联接的技术问题。
y保证卫星运行的高度稳定。
y解决地面微波干扰和恶意窃听。
y VSAT通信网VSAT通信是卫星通信发展过程中的产物,诞生于80年代。
由于早期的卫星通信产品的成本较高,地球站的规模较大,且主要用于大型的国际交换网络,同时也限制了卫星通信的推广使用。
随着技术的不断成熟,人们已经注意到地球站规模的缩小的可能性。
最早,美国Telcom General于80年代推出以VSAT为商标的小型地球站,而今,VSAT(Very Small Aperture Terminals-甚小口径终端)已完全是这种通信技术的约定缩略语。
天线口径由30米的大型标准INTELSAT A类地球站演变为小至60厘米的单收站,地球站规模的缩小,为卫星通信的广泛使用和组建专用卫星通信网提供了可能,今天,我们已完全有能力,组建适合本身业务需求的专用通信网。
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:
第6章VSAT通信网
(四)VSAT系统分类
国际上按照不同的多址方式、调制方式、传 输速率和传输业务,将VSAT系统分为五类, 分别是: VSAT VSAT(SS) USAT TSAT TVSAT
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VSAT
VSAT(SS)
USAT
TSAT
TVSAT
天线直径 (m)
频段 出站速率 (Kbps) 入站速率 (Kbps) 多址方式 (入境)
多址方式 (出境)
CDMA
CDMA
PA
PA
7
VSAT 调制方式 有无 枢纽站 支持的 协议 网络运行 共用/专用 BPSK/ QPSK 无/有
VSAT(SS) DS 有
USAT FH/DS 有
TSAT QPSK 无
TVSAT FM 有
SDLC、X.25、BSC、ASYNC 共用/专用 共用/专用 专用 共用/专用
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响应时间
作为交互式的VSAT数据网,远端小站需要 通过VSAT数据网对主站的主计算机进行查 询。 从用户终端发出查询信息到收到响应信号 的时间称为VSAT数据网的响应时间。它与 诸多因素有关。
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业务
1.广播和分配业务 数据 图像 音频 电视 a)TVRO(电视单收) b)BTV(商业电视) 2.收集和监控业务 数据 图像 视频 3.双向交互型业务(星形拓扑) 新闻、气象、监测、管线状态 图表资料和凝固图像 高压缩监视图像 接收文娱节目 教育、培训和下行信息业务
应用
数据库、气象、新闻、仓库管理、遥控、金融、商业、远地印刷品传递、报表、零售等 传真(Fax) 单向新闻广播、标题音乐、广告和空中交通管制
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VSAT系统主站与小站的比较
主站发射功率大于小站
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的原理与应用
VSAT原理以及在各方面的应用0915222020 余畅09通信B 班摘要:VSAT 是指直接设在使用地点并可直接联接用户设备的小型卫星通信地球站,本文介绍了关于VSAT系统的组成,VSAT网的分类,VSAT通信网络的特点以及具体参数。
并结合自身认识与详细考察,总结了VSAT卫星通信网络在交通安全,CDMA通信,远程教育等多面的应用,并展望了VSAT未来的发展。
关键词:VSAT,通信网络,CDMA,卫星链路;地面链路;应急通信远程教育; 网络系统1.VSAT技术介绍1.1系统概述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。
目前,国内VSAT 通信业务向社会开放经营; VSAT 直译为“甚小口径终端”指天线直径小于2.4m,G/T 值低于19.7DB/K,是由大量地面站构成的卫星传输系统。
VSAT 地球站之间通过通信卫星上转发器的中转直接通信,传输延迟一般小于0. 3 s。
VSAT在卫星覆盖的1 /3 地球表面区域内,任何两个或多个卫星地球站之间,不管距离远近,通信效果都是相同的,不易受地理环境、天气条件的限制,不需要其它地面设施。
移动地球站机动灵活,普通天线系统对星时间小于5 min。
通过终端设备的转接,一条卫星链路可以同时传输多路语音、数据和图像信息。
同时VSAT采用Ku 波段时,频率很高,不易受到其它电磁波的干扰。
1.2VSAT 通信的特点相对于传统通信网络,VSAT通信具有着明显的优势(1)VSAT 是真正的全球通信,覆盖面广、容量巨大、通信不受地理环境和气候条件的限制;(2)地面站设备简单,体积小,重量轻,造价低,安装与操作简单。
VSAT 小站可直接安装在用户所在的楼顶、轮船或汽车上等,可直接与用户终端接口;组网灵活方便。
由于网络部件模块化,便于调整网络结构,易于适应用户业务量的变化;(3)通信质量好,可靠性高。
卫星通信
VSAT通信是卫星通信的一种,VSAT是Very Small Aperture Terminal的英文缩写,意思是甚小口径卫星通信终端,通常系指终端天线口径在1.2--2.8米左右的卫星通信地球站。
它是在80年代初期开发出来的一种卫星通信终端设备,并在近些年来得广泛的发展。
1。
空间部分GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
GPS 卫星产生两组电码, 一组称为C/ A 码( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一组称为P 码(Procise Code 10123MHz) ,P 码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。
C/ A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
2。
地面控制部分地面控制部分由一个主控站,5 个全球监测站和3 个地面控制站组成。
监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。
监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。
主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3 个地面控制站。
地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。
这种注入对每颗GPS 卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。
3。
用户设备部分用户设备部分即GPS 信号接收机。
其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。
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。
卫星通信之VSAT系统篇
卫星通信之VSAT系统篇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系统资料
VSAT系统资料一、VSAT 的简介VSAT(Very Small Aperture Terminal )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。
VSAT系统有两种类型,一种是双向VSAT系统,它由中心站控制许多VSAT终端来提供数据传输、语音和传真等业务;另一种是单向VSAT系统,在这种系统中,图像和数据等信号从中心站传输到许多单收VSAT终端。
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。
目前,国内VSAT通信业务向社会开放经营;二、VSAT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,VAST原理图示(5张)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。
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。
三、分类VSAT网根据业务性质可分为三类:以数据通信为主的网,这种网除数据通信外,还能提供传真及少量的话音业务;以话音通信为主的网,这种网主要是供公用网和专用网话音信号的传输和交换,同时也能提供交互型的数据业务。
以电视接收为主的网,接收的图像和伴音信号可作为有线电视的信号源通过电缆分配网传送到用户家中。
四、VSAT 通信的特点VSAT 广泛应用于新闻、气象、民航、人防、银行、石油、地震和军事等部门以及边远地区通信。
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本文针对交通应急行业的特点论述了VSAT卫星通信技术在交通应急系统上应用的必要性和未来发展前景,并制定最佳的实施方案,使之具有科技含量高、性能高、成本低的特点。
1 交通应急通信的需求
我国幅员辽阔,地理条件复杂,人员流动性很大。
这就对水陆交通的安全性提出了很大的要求。
自然灾害的发生对交通安全性影响甚大,并且交通重大、特大事故和交通道路塌方等突发事件也时有发生。
这些突发的灾难已经严重威胁到人民群众的生命财产安全和国家的经济建设。
重大交通事故也不仅仅发生在陆上城市人口密集区。
在远洋、内陆江河以及一些偏远地区,塌方、洪水、地震或沉船等事故发生频率也不断增加。
在这些远离人群的特殊地理环境下,地面线路(PSTN、GSM等)没有办法进行覆盖或是在重大事故发生的同时已经完全被破坏掉了。
现场到指挥中心的全部通信都要依赖于应急通信。
应急响应,速度是关键。
在交通应急中采用交通应急通信车、安全搜救船和单兵的应急通信设备,可以在最短的时间内将应急通信设备带入突发事件的发生地点,从而将交通现场的灾难情况、人员伤亡情况以语音甚至动态图像的方式汇报指挥中心,迅速确定灾难级别,有效的调动救援物资及医疗救援力量,在最短时间内挽救伤者生命、挽回经济损失、恢复交通畅通。
2 VSAT概述
卫星通信自60年代开始商用以来,获得了迅速的发展,现已成为不可缺少的现代通信手段之一。
80年代,随着卫星技术和计算机技术的发展,卫星通信领域出现了VSAT卫星系统。
VSAT直译为“甚小口径终端”,指天线直径小于2.4m,G/T值低于19.7DB/K,是由大量地面站构成的卫星传输系统。
由于VSAT系统可以直接安装到客户端,使用户、家庭和个人可以直接利用卫星通讯;同时,系统能提供高品质的数据、语音、图像,较能满足现代通讯发展的需要,是传统卫星通讯方式的重大突破和发展。
VSAT系统已成为现代卫星通讯的一个重要分支,是21世纪初卫星通讯三大重要发展方向(包括VSAT、行动卫星通讯、直播卫星)之一。
VSAT通信方式主要有点对点:指VSAT站与站(2个站)之间的点对点通信;多点到多点:指VSAT站(2个以上)之间的双向交互式通信;广播方式:指主站到远端小站的卫星广播方式。
VSAT通信方式的多样性决定了利用VSAT组网的便利性。
VSAT卫星通信网的主要优点如下。
(1)VSAT是真正的全球通信,覆盖面广、容量巨大、通信不受地理环境和气候条件的限制;
(2)地面站设备简单,体积小,重量轻,造价低,安装与操作简单。
VSAT小站可直接安装在用户所在的楼顶、轮船或汽车上等,可直接与用户终端接口;
(3)组网灵活方便。
由于网络部件模块化,便于调整网络结构,易于适应用户业务量的变化;
(4)通信质量好,可靠性高。
链路环节少,故障率低,通信畅通率高,适于多种业务和数据率;
(5)直接面向用户,特别适用于用户分散、稀路由和业务量小的专用通信网。
由于上述种种技术优点,因此VSAT是构建交通应急通信网络的最佳方案。
3VSAT构建交通应急通信网络方案
根据VSAT系统传输业务种类,其网络结构可分为星状网、网状网和混合型网。
网状网不需要主站,各小站之间可以任意建立通信链路,但该网硬件设备和系统软件技术复杂,系统成本较高。
交通安全应急通信是在原有通信系统遭破坏或发生紧急情况下,保证通信畅通,主要以移动的车载站和船载站为主,小站硬件设备不可能过于复杂。
因此,选择点到多点双向通信的星形网作为交通安全应急通信系统中VSAT卫星通信系统的网络结构。
目前,VSAT卫星通信网使用的频段主要有C波段和Ku波段。
根据交通安全应急通信系统应用的需要,VSAT 卫星通信网工作频段的选择应主要从以下几方面考虑:(1)与地面其它通信系统间的干扰;(2)卫星转发器资源和现有通信技术和设备;(3)通信业务需求;(4)天线接收系统噪声;(5)电波传输损耗;(6)天线口径和高功放的使用等。
C波段电波传输条件好,降雨影响小,路径可靠性较高,但它与地面微波通信频率相同,存在干扰,使其功率通量密度不能太小,造成天线尺寸较大。
Ku波段不存在微波干扰,天线尺寸小,数据传输速率高,但降雨对它传播损耗影响大。
VSAT卫星通信工作频段首选是通信质量较好且天线尺寸小的Ku波段。
但考虑交通安全应急通信是在各种极端天气和日常通信中断时的应用,而Ku波段在暴雨情况下,上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB,C 波段最大雨衰量一般不超过1dB。
因此,交通安全应急通信的工作频段应选择C波段和Ku波段两种通信方式,即在我国海上采用C波段,在内陆采用Ku波段。
VSAT星形通信网(C波段或Ku波段)由主站(亦称中心站)、卫星转发器和许多远端VSAT小站组成,可以提供的业务如下。
(1)实时的电视电话会议;
(2)高清晰图像传输;
(3)文件传输;
(4)Internet接入;
(5)话音服务;
(6)信息共享。
下面分别介绍各组成部分。
3.1 主站
主站是VSAT网的核心,使用大型天线,Ku波段为3.5~8m,C波段为7~
13m。
由高功率放大器、低噪声放大器、上/下变频器、Modem以及数据接口设备等组成。
通常与主计算机配置在一起。
为了对全网进行监测、控制、管理与维护,在主站设有网络监控与管理中心,对全网运行状态进行监控管理,如VSAT小站及主站本身的工作状况、信道质量、信道分配、统计、计费等。
因主站关系到整个VSAT网的运行,通常配有备用设备。
此外,主站还提供整个VSAT交通应急通信网接入外部通信网络的接口。
整个VSAT网络可以看作是一个由卫星建立连接的局域网,所有的语音、视频、数据都是通过IP来传输。
在主站,通过一个VoIP语音网关和一个PBX使得VSAT网络内的电话与PSTN连接起来,通过一个路由器使得VSAT网络与Internet连接起来,这样就满足了专网对外网访问的要求。
3.2 小站
小站由小口径天线、室外单元和室内单元组成。
室内和室外单元通过同轴电缆连接。
VSAT小站选择尺寸小的天线;室外单元包括固态功率放大器、低噪声放大器、上/下变频器及其检测电路等,设置在天线馈源附近;室内单元包括Modem、数据接口等。
室内和室外单元通常采用固化部件,便于安装与维护,可直接与数据终端连接。
在图1中,卫星modem连接一个交换机,交换机上连接各种应用设备,例如电话、计算机、视频终端等。
3.3 转发器
转发器负责接收地面站点的信号并放大后转发回地面,起到信号的转向作用。
下面以一次电话(小站电话到PSTN)呼叫过程来说明VSAT网络的工作过程。
当小站电话摘机拨号时,小站的语音网关根据所拨的号码翻译成内网TCP/IP命令,通过碟形天线与主站建立连接,呼叫到主站的语音网关,主站的语音网关再把TCP/IP命令翻译成电话号码,传给PBX,PBX再连入PSTN找寻此号码,找到此号码后建立连接,完成一次呼叫过程。
对于视频呼叫则过程更为简单,因为现今的视频终端基本都是支持IP的,只要把视频终端设为专网的地址就可以。
Internet接入则是只要在路由器中做好映射,任一台接入专网的计算机都可以通过此路由器进入Internet访问。
4结束语
交通安全应急通信系统是交通突发事件应急体系建设的基础保障,通过交通安全应急通信系统的建设,可为交通部门负责的公路和水上交通安全、抢险救灾、处置应急事件等提供快捷有效的通信链路。
尤其在提高交通现场的信息获取能力、处理突发事件的快速反应能力、组织协调能力、决策指挥能力等实际工作上具有重要意义。