VSAT卫星通信系统
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卫星通信远端站的
VSAT卫星通信远端站的安装和维护需要专业的技术和知 识，需要专业的技术人员进行操作和管理，对于一些不具 备相关技术能力的用户来说是一个挑战。
信号干扰
VSAT卫星通信可能会受到其他电磁波的干扰，影响信号 的稳定性和通信质量，需要采取相应的抗干扰措施来保证 通信的可靠性。
05
VSAT卫星通信远端站的发展 趋势
广泛应用
随着全球经济的发展和信息化水平的提高，VSAT卫星通信远端站的应用领域将不断扩大，尤其在偏远 地区和海上运输等行业具有广阔的市场前景。
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信号转发
处理后的信号通过上行链路发送回卫 星，完成信号的转发。
终端设备与网络连接
终端设备
VSAT远端站包括天线、接收机、调制解调器等必要的终端设备。
网络连接
通过VSAT网络，远端站可以实现与其他远端站或地面站的网络连接，进行数据 传输和通信联络。
03
VSAT卫星通信远端站的应用 场景
偏远地区通信
VSAT卫星通信远端站通常由天线、室外单元（ODU）和室内 单元（IDU）等部分组成，其中天线负责接收和发送卫星信号， ODU负责信号的变频和功率放大，IDU负责信号的调制解调以 及基带处理。
VSAT卫星通信远端站的重要性
覆盖范围广
VSAT卫星通信远端站能够覆盖广阔的区域，不受地理位置限制，特 别适合于偏远地区和海上通信。
偏远地区由于地面通信设施不完善，难以实现稳定的通信 服务。VSAT卫星通信远端站能够提供可靠的宽带数据传输 、语音通信和视频会议等服务，满足偏远地区企业和居民 的通信需求。
偏远地区的学校、医疗机构和政府机构等可以通过VSAT 卫星通信远端站实现远程办公、远程医疗和远程教育等功 能，提高工作效率和公共服务水平。
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卫星通信网
第4章 卫星通信系统
• 目前，中国的“资源”和“尖兵”系列，已经 具备全天候和米级分辨率。“北斗”导航系统 是中国自己的GPS ，与美国的GPS，俄罗斯 的“格洛纳斯”系统，并称全球三大定位系统， 这也是体现大国力量的重要标志。虽然现在的 北斗只是二维定位系统，并且只能在亚太使用， 但这足以为中国管理一个强大的全球定位系统 提供必要的经验，在此基础上，只要在补发3 颗地球同步定位星和3颗运行于地球两极间高 轨道的移动星，或者补发3颗地球同步定位星 和9颗三组在特定轨道运行的移动星，即可构 成完善我们的全球定位系统。目前从经济技术 方面中国都不是问题.
第4章 卫星通信系统
“北一斗”导航定位卫星
• “北一斗”二号卫星系列
第4章 卫星通信系统
侦察卫星(Reconnaissance Satellite)
• 侦察卫星(Reconnaissance Satellite)通常是指用 于获取军事情报的人造地球卫星，广义的侦察 卫星包括利用光电式遥感器或无线电接收机等 侦察设备，从轨道上对目标实施侦察、监视、 跟踪，以搜集地面、海洋或空中目标的情报。 侦察设备记录目标反射或辐射的电磁波、可见 光、红外信号，用胶卷、磁带等存储于返回舱 内，在地面予以回收，或者利用无线电传输方 式即时或延时将资讯传到地面接收站。收到的 信号VSAT的三个发展阶段
• 从VSAT的发展来看，可以分为三个阶段 • 1.初期阶段 • 主要指1980年以前及以后2年。在此阶段，VSAT以采用C波段 为主要标志，并且只能提供单收和低速数据业务。 • 2.第一代VSAT • 指1983年一1988年这一时期的VSAT产品。此阶段的VSAT以采 用Ku波段和星形结构进行数据传输为显著标志，并开发了一些新 的多址方式。 • 3.第二代VSAT • 指1988年到90年代中期。此阶段，VSAT已从单纯数据型向数 据、话音、图形等综合业务方向转化，并且开始采用网状结构。
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VSAT卫星通信系统
【什么是VSAT卫星通信系统】
【VSAT卫星通信系统的组成】
【VSAT卫星通信系统的技术指标】
【VSAT卫星通信系统的特点】
【VSAT卫星技术的应用】
【什么是VSAT卫星通信系统】
VSAT是VERY SMALL APERTURE TERMINAL的缩字，直译为甚小口经卫星终端站。
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。
利用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。
【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。
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。
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卫星通信系统的技术指标】
１、系统参数
外向载频：信息速率512KBPS，12FEC，BPSK调制方式，时分复用（TD M）。
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。
①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。
②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传真
带内模拟（G3），基带（G3或G4）。
④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。
⑤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。
【VSAT卫星通信系统的特点】
VSAT卫星通信系统有十分明显的特点，它主要包括以下几个方面。
(1) 地面（远端）站天线的直径小，一般在2米以下，目前采用较多的是1.2～1.8米。
登山运动员有时用直径0.3米的便携式个人地球站。
(2) 发射功率小，一般在1~3瓦之间。
(3) 质量很轻，常用的为几十千克，有的小到几千克，便于携带。
(4) 价格低廉，经济实用。
该系统不但设备的售价低，而且它取得的经济效益远远大于设备的售价。
(5) 建设周期短。
它比传统的地面通信手段简单得多，不需要架设电缆、光缆。
它也不像微波通信必需每隔50千米架设一个中继站。
VSAT卫星通信系统中，只要在通信的两端安装必要的设备就可以，而且这种设备的安装也比较简单。
(6) 通信的费用与通信的距离没有关系。
在一般的通信系统中，距离越长费用越高，而VSAT卫星通信与距离没有关系，而且越远越适合采用V SAT通信。
(7) VSAT卫星通信不受地形和气候环境的影响，因为它不需要架设地面设施，受地面的干扰小。
(8) VSAT卫星通信技术的最大优点就是组网灵活，容易扩充用，而且维修方便，因为它没有复杂的地面设备。
【VSAT卫星技术的应用】
VSAT站能很方便地组成不同规模、不同速率、不同用途的灵活而经济的网络系统。
一个VSAT网一般能容纳200~500个站，有广播式、点对点式、
双向交互式、收集式等应用形式。
它既可以应用于发达国家，也适用于技术不发达和经济落后的国家，尤其适用于那些地形复杂、不便架线和人烟稀少的边远地区。
因为它可以直接装备到个人，所以军事上也有重要的意义。
概括起来，VSAT技术可以应用于以下几个方面。
(1) 普及卫星电视广播和卫星电视教育，传送广播电视、商业电视信号，尤其对于我国的边远地区，利用这种方式可以在物质文明建设和精神文明建设方面起到很大的作用。
(2) 用于财政和金融系统、证券系统，对市场的情况进行动态跟踪管理，大大地缩短资金周转周期。
深圳的证券交易系统就是利用VSAT系统与四面八方的客户进行双向通信的。
(3) 用于水利建设的管理，监测水文变化，防止和减少自然灾害的损失。
VSAT系统可以及时传输气象卫星、海洋卫星、资源卫星和地面检测站获取的信息。
(4) 用于交通运输的管理。
国外发达的国家已经将VSAT用在铁路的运营调度，大大缓解了在交通运输的紧张状态。
用VSAT可以方便地开展任何两地的通话、电传和电报业务，节省了经费和时间。
(5) 军事上应用。
在1991年的海湾战争中，多国部队利用VSAT进行了大量的移动通信，甚至将其装备到每个士兵。
(6) 应急通信和边远地区通信的应用。
对于自然灾害或突发性事件V SAT都是最便利的应急通信备份体系，例如：5.12的汶川地震。