衛星通信系統的作用與特點

　　早在1945年10月英國小說家克拉克(Arthur C.Clarck)就設想以3個間隔為120°的人造衛星等距離地放在赤道上空大約36000km的軌道上，即可實現全球通信，這個劃時代的構想直到1957年10月，蘇聯成功的發射了第一顆人造地球衛星才開始變為現實。

衛星通信系統的作用與特點

　　VSAT(Very Small Aperture Terminal)即是非常小口徑的天線的意思。是20世紀80年代發展起來的一種新型的衛星通信系統，是具有小口徑天線的智能化地球站。VSAT衛星通信系統的出現打破了人們對衛星通信原有的觀念，使得原來需要建立龐大復雜系統的事情變得簡單化。因此，在特定用戶的需求的情況下，得到了非常迅速，廣泛的應用。

　　1. VSAT衛星通信系統的組成及工作原理

　　典型的VSAT衛星通信系統由主站、衛星、小站(VSAT)組成，如下圖所示。

　　1).主站

　　主站又稱中心站和樞紐站(HUB)，它是通信系統的核心。和普通地面站一樣，主站使用大型天線，天線直徑一般為3.5~8m(Ku頻段)或7~13米(C頻段)，其發射功率與通信體制、工作頻段、數據速率、載波數目等諸多因素有關，一般為數百瓦。為了對全網進行監測和管理，主站除配備一般地球站的收/發通信設備、數據接口外還設有一個網絡控制中心。

　　2).小站

　　小站一般有小口徑天線、室外單元和室內單元組成。天線有正饋和扁饋兩種形式。室外單元主要包括功率放大器，低噪聲放大器，上/下變頻器和相應的監測電路等;室內單元主要包括調制解調器和數據接口設備等。室內單元和室外單元通過同軸電纜連接，傳送中頻信號和供電。

　　3). VSAT系統工作原理

　　小站和主站通過衛星轉發器連成星形系統，其中主戰發射有效全向輻射功率(EIRP)高，接收G/T值大，而小站的發射EIRP小，接收G/T值小，故小站和主站之間通過衛星能互通，而小站和小站就不能互通。小站只能首先將信號送至主站，再由主站送給另一小站實現互通，即通過小站—衛星—主站—衛星—小站的“雙跳”方式互通。主站通過衛星發往小站稱外向傳輸;而小站通過衛星發往主站稱內向傳輸，對于TDM/TDMA(時分復用/時分多址)的方式，外向信道采用時分復用(TDM),將數據組成幀通過衛星以廣播方式發往所有的小站，為了各站同步，每幀(約1s)開頭發一個同步碼組，該同步碼組向網中所有終端提供TDMA幀的起始信息(SOF)，TDMA幀結構如圖所示。在TDM幀中，每個報文分組包含一個地址字段，標明需要對通的小站地址。所有小站接收TDM幀，從中選出該站所要接收的數據。采用TDMA方式的內向信道一般采用隨機方式發送突發性信號，一個信道采用通道共享協議可以容納許多小站，這些小站以分組的形式通過TDMA信道經過衛星轉發向主站發送信息，主站成功收到某一小站信息后用外向的TDM信道回傳一個ACK(確認字符)信號，告之已成功收到信息;如果該小站收不到ACK信號，則需要重發。

　　內向的TDMA信道分成一系列連續性的幀和時隙，每幀有n個時隙組成，如下圖所示。各小站只能在時隙內發送分組，并與幀起始時刻(SOF)以及時隙起始時刻保持同步，這種統一的定時是通過主站在外向的 TDM信道上廣播的SOF信息獲得的。

　　2. VSAT衛星通信系統的特點

　　1)能提供寬帶的點對點通信,比特率為2.4kbit/s、8.9 kbit/s、1.54 kbit/s，且擴容時經濟靈活。

　　2)獨立性好，是用戶擁有的專用網

　　3)組網靈活、接續方便、多種業務可在一個網內共存，可對所有地點提供相同業務種類和服務質量。

　　4)通信質量好，比特碼誤率可達10-7~10-10，而地面線路僅為10-3~10-4。

　　5)受災害影響小，安全性好，不易竊聽。

　　6)設備簡單，體積小，重量輕，耗電省，造價低，安裝、維護和操作簡便。小站的天線功率可以是幾十瓦甚至是小到幾瓦以下，發射機功率可以是幾十瓦甚至小到幾瓦，可以迅速安裝和開通業務，并且和用戶終端可以直接接口，使通信系統大大簡化。

　　7)覆蓋率大，通信成本與距離無關。

　　VSAT衛星通信系統是用于工商、信息和管理部門的計算機業務，除了提供數據和話音通道外，還能接入ISDN終端來滿足將來發展的各種新業務。