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。

3.3、语音通信

采用RELP（残余激励线性预测）编码。接口：

主站：用户交换机（PABX）－四线E8M

小站：电话机DTME，工线环路信号，RJ11连接器用户

交换机（PABX）－四线E8M

3.4、传真

带内模拟（G3），基带（G3或G4）。

3.5、小站配置

标准配置：一个数据端口（RS-232C）。

扩展配置：三个数据口或一个数据端口，一个语音口。

3.6、小站工作环境

温度：户内单元10-40℃

户外单元-30-50℃

电源：220±10%，50HZ；

功耗约：400W。

4.VSAT的接入方式（多址方式）

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。下面就介绍5种常用的接入方式：

4.1、TDM/FDMA（时分复用／频分多址）方式

这种方式通常用于星型网络中心站的出站链路，采用连续的TDM载波，典型的信息速率为：57.6、153.6、256和512kbps。在一个VSAT网络中，如果不能满足业务量要求，则可增加多个TDM 出站载波，即TDM/FDMA 载波，每个TDM载波对应一群VSAT站。

4.2、SCPC/FDMA 方式

这种方式通常用于各远程VSAT站向中心站发送数据的入站链路，每个VSAT站占用一个载波，这种方式典型的信息速率为：1.2、2.4、4.8、9.6kbps，其优点是线路延时小、线路专用；缺点是线路利用率低，灵活性差。它适用于业务量固定且平稳的VSAT网。

4.3、TDMA 时分多址方式

传统的TDMA方式是根据网络内站数的多少，给每个站划分一个固定时隙，而在VSAT网络中，它们与传统的TDMA方式有很大差异，比较典型的有：

4.3.1、S-ALOHA（时隙—ALOHA）方式

ALOHA和S-ALOHA均指随机争用卫星信道方式。ALOHA是纯随机方式，既没有预约也没有分配时隙，主要用于突发数据通信，发送短文等。S-ALOHA是时隙ALOHA方式，为普通使用的方式，与ALOHA相比，减少了碰撞概率，提高了传输率，这种方式常用于低业务突发通信且VSAT站数目的网络。

4.3.2、R-ALOHA（预约—ALOHA）方式

这是方式是在ALOHA信道上开一个预约时隙，对较长的分组采用预约方式来传输数据，对较短的数据则采用随机方式。在这种接入方式中，当VSAT站有数据要发送到中心站时，需发送一个申请给中心站的按需分配处理器，并表明需要发送的通信量，中心站把定量的TDMA时隙分配给相应的VSAT站。当有多个VSAT 站同时向中心站发出申请时，则需排队等侯。这种方式可用于数据量变化较大的用户。

4.3.3、Stream（数据流）方式

这种方式主要用于传输较长的连续数据，如大数据文件、话音及视频电话等。

4.3.4、AA-TDMA （自适应—时隙分配）方式

这是一种自适应调整TDMA方式。每个远程VSAT站按需使用时隙，并根据通信量的大小调整时隙的宽度。也可根据用户的业务情况，自动变换接入方式，如ALOHA、Stream和R-ALOHA。

4.4、CDMA（码分多址）方式

这种方式根据需要采用适当位数的扩频编码，不同的VSAT站采用不同的地址码。当中心站与若干个（如N个）VSAT站通信时，将所要传输的N个信号用指定的N种不同的伪随机码进行扩频调制，同时使用同一种出站载波频率传给N个VSAT站，只要各个VSAT站的接收机使用各自规定的伪随机码来解调，它们便可分别接收到相应的原始信号。这种通信方式具有抗窄带干扰能力及保密通信的能力。

4.5、DAMA（按需分配多址）方式

在路由较少环境中，采用保SCPC、传统的FDMA这样的固定分配方式是对空间段资源的浪费，为提高效率，可以使用DAMA技术。这可以在每呼叫（call by call）基础上建立卫星链路，大量的VSAT站按需享用卫星容量，以较好利用空间段资源。当DAMA技术用于FDMA网络时就被称为DA／FDMA方式；用于TDMA 网络中时就被称为DA／TDMA方式，或称为SCPC／DAMA方式。