一、卫星通信系统
卫星通信系统是将通信卫星作为空中中继站,将地球上某一地面站发射来的无线电信号转发到另一个地面站,从而实现两个或多个地域之间的通信。在卫星通信中,上行信号和下行信号的频率是不同的,这是为了避免在卫星通信天线中产生同频率干扰。
(一)卫星通信系统的分类方法
卫星通信系统的分类方法很多,按距离地面的高度可分为静止轨道卫星、中地球轨道卫星和低地球轨道卫星。
(二)卫星通信的特点
1. 卫星通信作为现代通信的重要手段之一,与其他通信方式相比有其独特的优点:
(1) 通信距离远,建站成本与距离无关,除地球两极外均可建站通信
(2) 组网灵活,便于多址连接。只要在卫星天线波束的覆盖区域内,所有地面站都可以利用卫星作为中继站进行相互通信。
(3) 机动性好。卫星通信不仅能作为大型地面站之间的远距离通信,而且还可以为车载、船载、地面小型机动终端以及个人终端提供通信,迅速组网,能在短时间内将通信延伸至新的区域。
(4) 通信线路质量稳定可靠。卫星通信的电磁波主要在大气层以外的宇宙传播,而宇宙空间可以看作均匀介质,电磁波传播比较稳定,且不受地形和地物如沙漠、丛林、沼泽等自然条件影响,传输信号稳定可靠。
(5) 通信频带宽,传输容量大,适合多种业务传输。
(6) 可以自发自收进行监测。当收、发端地球站于同一个覆盖区域时,本站同样可以收到自己发出的信号,从而可以监视判断本站传输是否正常。
2. 卫星通信也存在以下缺点:
(1) 保密性差。卫星具有广播特性,一般容易被窃听。
(2) 电波的传播时延较大,存在回波干扰。
(3) 存在日凌中断和星蚀现象。
(三)卫星通信网络的结构
由多个地球站构成的通信网络,可以是星形、网格形、混合形。在星形网中,各边远站只能通过中心站进行相互通信,各边远站之间不能通过卫星直接相互通信,即各边远站必须通过中心站转接才能联系。
(四)卫星系统的工作过程
1. 在一个卫星通信系统中,各地球站中各个已调载波的发射或接收通路,经过卫星转发器可以组成很多条单跳或双跳的双工或单工卫星线路。卫星系统的全部通信任务,就是分别利用这些线路来实现的。
2. 卫星通信系统的最大特点是多址工作方式。常用的多址方式有频分多址、时分多址、空分多址和码分多址,各种多址方式各具特征。
二、VSAT卫星通信网
VSAT卫星通信是指利用大量小口径天线的小型地球站与一个大型地球站协同工作组成的卫星通信网。VSAT网络组网灵活、独立性强,网络结构、网络管理、技术性能、设备特点等可以根据用户要求进行设计和调整。
(一)VSAT网络的主要特点
1. 设备简单,体积小,耗电少,造价低,安装、维护和操作简单,集成化程度高,智能化功能强,可无人操作
2. 组网灵活,接续方便,独立性强,一般作为专用网,用户享有对网络的控制权。网络结构模块化,易于扩展和调整两络结构。
3. 通信效率高,性能质量好,可靠性高,通信容量可以自适应,适用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. 可以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. VSAT站很多,但各站的业务量较小。
6. 有一个较强的网管系统,互操作性好,可使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。
(二)VSAT网络结构
VSAT网络主要由通信卫星、网络控制中心、主站和分布在各地的用户VSAT小站组成。
1. 通信卫星可以是专用卫星,但大多数都是租用INTELSAT或卫星转发器。
2. 网络控制中心是主站用来管理、监控VSAT专用长途卫星通信网的重要设备,主要由工作站、外置硬盘、磁带机等设备构成。
3. 主站主要由本地操作控制台(LOC)、TDM A终端、接口单元、射频设备、馈源及天线等构成。主要任务是:对VSAT卫星通信网各VSAT小站设备的运行情况进行实时监控;对全网各VSAT小站的软件进行升级;对全网的各种业务电路进行分配与管理;完成各VSAT小站与局域网之间的数据传输交换。
4. VSAT小站是用户终端设备,主要由天线、射频单元、调制解调器、基带处理单元、网络控制单元、接口单元等组成,其可直接与电话机、交换机、计算机等各种用户终端连接。在VSAT网络中的主要结构有:星形网络、网形网络、混合网络。
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