《衛(wèi)星通信與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)》課件-第11章

第11章VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)11.1VSAT系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想11.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)11.3接入控制協(xié)議11.4基本技術(shù)11.5系統(tǒng)組成11.6本章小結(jié)

甚小孔徑天線終端VSAT系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)就是地球站天線的直徑通常小于2.4m,甚至采用了更小孔徑的拋物面天線,其直徑通常為0.3~2.4m。VSAT系統(tǒng)的特點(diǎn)是:①可支持多種業(yè)務(wù)類型,包括數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等;②工作在C頻段或Ku頻段;③終端天線小,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊密,功耗小,成本低,安裝方便,對(duì)環(huán)境要求低;④組網(wǎng)靈活,獨(dú)立性強(qiáng),其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能、設(shè)備特性和網(wǎng)絡(luò)管理都可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)整;⑤可以與計(jì)算機(jī)、ISDN聯(lián)網(wǎng)。

按照不同的多址方式、調(diào)制方式、傳輸速率和傳輸業(yè)務(wù),VSAT系統(tǒng)可分為五類:VSAT、VSAT(SS)、USAT、TSAT、TVSAT。其特點(diǎn)比較如表11-1所示。

除了少數(shù)寬帶業(yè)務(wù)外,VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)幾乎可以支持所有現(xiàn)有業(yè)務(wù),包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真、LAN互連、會(huì)議電話、可視電話、低速圖像、可視電話會(huì)議、采用FR接口的動(dòng)態(tài)圖像以及電視、數(shù)字音樂(lè)等。VSAT網(wǎng)可對(duì)各種業(yè)務(wù)分別采用廣播(一點(diǎn)→多點(diǎn))、收集(多點(diǎn)→一點(diǎn))、一點(diǎn)→一點(diǎn)雙向交互、一點(diǎn)→多點(diǎn)雙向交互等多種傳遞方式,充分說(shuō)明了VSAT的靈活性。VSAT支持的業(yè)務(wù)類型及分類如表11-2所示。

11.1VSAT系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

VSAT系統(tǒng)背后的設(shè)計(jì)思想是將電信業(yè)務(wù)直接帶給終端用戶,因而不存在任何中間層次。因?yàn)閬?lái)自很多單個(gè)用戶的業(yè)務(wù)在被劃分(去復(fù)用)成較小的業(yè)務(wù)流并被重新分配到位于遠(yuǎn)端的用戶之前,先被捆在一起組成較大的一組,并通過(guò)陸地微波系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)或光纜在中繼傳輸線上傳輸。

需要指出的是,雖然VSAT網(wǎng)絡(luò)能為終端用戶提供多媒體業(yè)務(wù),但它一般只能處理小業(yè)務(wù)流(有時(shí)小到與一條語(yǔ)音線路相當(dāng)),因此這種業(yè)務(wù)流通常時(shí)斷時(shí)續(xù):每當(dāng)要發(fā)送一條信息時(shí),用戶就以一種按需分配多址(DAMA,DemandAssignedMultipleAccess)模式接入衛(wèi)星,并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候收到一個(gè)短的回復(fù)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,大多數(shù)VSAT網(wǎng)絡(luò)不能產(chǎn)生足夠的業(yè)務(wù)量,甚至許多VSAT網(wǎng)絡(luò)在任何時(shí)間段都沒(méi)有足夠的業(yè)務(wù)來(lái)填滿一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,因此,大部分VSAT網(wǎng)絡(luò)租用轉(zhuǎn)發(fā)器。

11.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

一般而言,任何電信業(yè)務(wù)都有三種最基本的實(shí)現(xiàn)方式:單向、雙向和分離式雙向。雙向?qū)崿F(xiàn)方式又可進(jìn)一步分為兩種基本的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu):星形和網(wǎng)狀。分離式雙向方式由于輸入和輸出信道在不同的系統(tǒng)上路由,所以當(dāng)提到互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)有時(shí)也被稱為分離式IP業(yè)務(wù)。

11.2.1單向方式

單向方式廣泛應(yīng)用于廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)。將數(shù)字技術(shù)引入VSAT系統(tǒng)中,使系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和用戶在廣播網(wǎng)絡(luò)中具有更大的靈活性,借助于該技術(shù),不同的用戶根據(jù)從運(yùn)營(yíng)商那里定制

的程序,接入到下行鏈路的不同部分,這種信道選擇形式稱為窄帶廣播,而在一個(gè)較大的范圍內(nèi)可以有許多個(gè)窄帶廣播組。圖11-1給出了一個(gè)單向廣播的示意圖。

圖11-1一個(gè)廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)域示意圖

11.2.2分離式雙向方式

分離式雙向方式一般在沒(méi)有返回信道時(shí)使用,如在傳送互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的Ku頻段廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。若BSS下行鏈路被用作來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商的下載信道,則用戶對(duì)返回

鏈路所具有的唯一選擇就是通過(guò)另一條電信信道,如一條標(biāo)準(zhǔn)電話線。因此互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)就在一條衛(wèi)星下行鏈路(輸出)信道和一條陸上電話(輸入或返回)信道間被分離了。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是VSAT終端不需要有發(fā)射能力,就能極大地降低用戶的成本和接收設(shè)備的復(fù)雜度,缺點(diǎn)是電話線連接必須總是通過(guò)一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器,這就將比特速率限制在56kb/s或者更低。

11.2.3雙向方式

雙向方式中,一條返回鏈路被設(shè)計(jì)到業(yè)務(wù)中,以便在同一衛(wèi)星上能夠進(jìn)行雙向通信,即從主地面站到用戶和從用戶返回到主地面站。圖11-2所示為VSAT實(shí)現(xiàn)了一種中心站

(在該情況下是衛(wèi)星網(wǎng)關(guān))與任意VSAT終端間的雙向業(yè)務(wù)。所選擇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是雙向連接方式的關(guān)鍵:它可以是網(wǎng)狀網(wǎng)或星形網(wǎng)。這兩種結(jié)構(gòu)如圖11-2(a)和(b)所示,而由衛(wèi)星上所觀察到的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖11-3所示。

圖11-2VSAT雙向業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)

圖11-3對(duì)應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

11.3接入控制協(xié)議

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO,InternationalStandardOrganization)對(duì)開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI,OpenSystemInterconnection)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)為數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)制訂了七層模型。衛(wèi)星通信鏈路主要對(duì)應(yīng)于OSI中的物理層,物理層是比特在終端間傳輸?shù)膶?。一個(gè)VSAT網(wǎng)絡(luò)在鏈路的每一端均有一個(gè)終端控制器,這些控制器對(duì)應(yīng)OSI中的網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層;網(wǎng)路控制中心一般作為控制系統(tǒng),也對(duì)應(yīng)模型中的各個(gè)層次。

實(shí)際中IP協(xié)議棧包含五層。多數(shù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)都采用了某種形式的分組傳輸。分組傳輸中數(shù)據(jù)分組在傳輸之前都被加上一個(gè)地址、一些差錯(cuò)控制檢驗(yàn)比特和其他控制信息。鏈

路的接收端對(duì)到達(dá)的分組進(jìn)行檢錯(cuò),然后發(fā)送一個(gè)該分組被正確接收的確認(rèn)ACK信息,或發(fā)送一個(gè)由于該分組傳輸錯(cuò)誤需要重發(fā)的否定確認(rèn)NAK信息。有些系統(tǒng)并不發(fā)送確認(rèn)信息,而只發(fā)送NAK信息來(lái)要求重傳有錯(cuò)的分組,這有利于加快數(shù)據(jù)的傳輸。

ISO/OSI協(xié)議棧最初是為陸地有線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,因此協(xié)議各層功能都是為具有低延遲和低誤碼率的通信鏈路而設(shè)計(jì)的,這些鏈路往往具有較好的性能。而當(dāng)在衛(wèi)星鏈路上應(yīng)用這些協(xié)議,特別是在GEO衛(wèi)星鏈路上使用時(shí),上述假定條件將不再滿足。例如,許多早期協(xié)議的連接超時(shí)都設(shè)定為幾毫秒,若在這一時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有收到確認(rèn)信息,傳輸就會(huì)中斷。

一個(gè)協(xié)議超時(shí)與否的關(guān)鍵在于連接窗是否開(kāi)啟,只要窗開(kāi)啟,通信就能進(jìn)行,不會(huì)中斷。圖11-4所示的是一條窗長(zhǎng)60ms、單向延遲10ms的連續(xù)傳輸ARQ鏈路。圖11-5所示為一條窗長(zhǎng)60ms、單向延遲260ms的鏈路。

圖11-4中,在A1時(shí)刻一個(gè)分組或幀由用戶1發(fā)送給用戶2,用戶2無(wú)誤地接收到這個(gè)分組并發(fā)送回一個(gè)確認(rèn)信號(hào),這個(gè)確認(rèn)信號(hào)在用戶1開(kāi)始傳輸20ms之后的

A2時(shí)刻被接收到。A2時(shí)刻落在A1時(shí)刻開(kāi)始的60ms時(shí)間窗內(nèi)。每次成功確認(rèn)后,時(shí)間窗向前滾動(dòng)。在這個(gè)例子中,每個(gè)分組或幀都能被成功地接收(不考慮鏈路差錯(cuò)的情況下)。

圖11-4窗長(zhǎng)60ms、單向延遲10ms的鏈路示意圖

圖11-5窗長(zhǎng)60ms、單向延遲260ms的鏈路示意圖

如圖11-5所示,在A1時(shí)刻一個(gè)分組或幀由用戶1發(fā)向用戶2,用戶2無(wú)錯(cuò)誤接收到這次傳輸并發(fā)回一個(gè)確認(rèn)信息,這個(gè)確認(rèn)信息在用戶1最初的傳輸之后260ms的A2時(shí)刻被接收到。遺憾的是,A2時(shí)刻落在60ms的時(shí)間窗之后。當(dāng)超過(guò)60ms后,按照協(xié)議就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉來(lái)自用戶1的傳輸。在忽略掉處理延遲之后,用戶1在每260ms時(shí)間內(nèi)也僅有60ms時(shí)間傳輸分組,因此極大地降低了數(shù)據(jù)流量(假設(shè)沒(méi)有傳輸錯(cuò)誤發(fā)生)。

VSAT和中心站上的協(xié)議設(shè)備充當(dāng)了處理緩沖器的作用,從而把衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和陸地通信網(wǎng)分離開(kāi)。一旦用戶的業(yè)務(wù)從陸上通信網(wǎng)通過(guò)衛(wèi)星陸地網(wǎng)絡(luò)界面進(jìn)入到VSAT網(wǎng)絡(luò),分組的報(bào)頭就會(huì)被重新組織,并被附加上適當(dāng)?shù)穆酚蛇x擇地址和業(yè)務(wù)地址,以使信息能夠成功地通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)到達(dá)正確的目的地。VSAT系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理(包括擁塞控制)同樣也在這

一部分完成,該部分稱為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核。另外,還需要一些必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換工作,以便分組或幀能夠成功通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)延遲的衛(wèi)星連接。

11.4基本技術(shù)11.4.1多址技術(shù)衛(wèi)星通信經(jīng)常采用三種多址方式:頻分多址(FDMA,FrequencyDivisionMultipleAccess)、時(shí)分多址(TDMA,TimeDivisionMultipleAccess)和碼分多址(CDMA,CodeDivisionMultipleAccess)。在TDMA中又有兩種類型:一種是在時(shí)間和多址能力上可以被精確控制的,另一種是被松散控制的(如ALOHA和其他一些以太網(wǎng)式連接)。后一種方式在效率上要低很多,例如,純ALOHA具有的最大流量為18.4%,而通過(guò)結(jié)合TDMA與ALOHA技術(shù)能夠獲得60%以上的效率。

系統(tǒng)的干擾程度和應(yīng)用范圍決定了VSAT網(wǎng)絡(luò)采取哪種多址方式。VSAT系統(tǒng)通常采用FDMA以降低成本,因?yàn)槠渌枰慕邮諜C(jī)帶寬和終端發(fā)射功率是最低的。這些系統(tǒng)

傳送稀疏路由業(yè)務(wù),通常與一條64kb/s的數(shù)字語(yǔ)音信道傳送業(yè)務(wù)相當(dāng)。射頻信道傳送符號(hào)速率為Rs的數(shù)字信號(hào)并采用碼率為Rc的差錯(cuò)控制編碼,其所占用的帶寬為

其中,α是鏈路根升余弦(RRC,RootRaisedCosine)濾波器的滾降因子。例如,在一條采用QPSK調(diào)制方式(每一個(gè)符號(hào)含有2比特信息)的鏈路中,64kb/s的報(bào)文信息速率就需要Rs=32ks/s的傳輸符號(hào)速率。若用半速率(碼率為1/2)FEC對(duì)報(bào)文進(jìn)行比特編碼,則一個(gè)64kb/s信號(hào)所需要的帶寬為

對(duì)于衛(wèi)星通信來(lái)說(shuō),α的典型值為0.25~0.5,當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中使用傳統(tǒng)的模擬濾波器時(shí),α值越高,實(shí)現(xiàn)起來(lái)就越容易,因此成本就越低。若采用α=0.5的RRC濾波器,則此信號(hào)所占的射頻帶寬為

若某VSAT系統(tǒng)采用QPSK調(diào)制、半速率FEC和滾降因子為0.5的RRC濾波器傳送64kb/s的數(shù)據(jù)流,則需要96kHz的射頻帶寬和64kHz的接收機(jī)噪聲帶寬。RRC濾波器的滾降因子在增加附加頻譜要求的同時(shí),并不改變?cè)肼晭挕Ｔ跀?shù)字無(wú)線鏈路中使用的所有射頻和中頻RRC濾波器,均是以赫茲為單位的噪聲帶寬,也都等于鏈路上以符號(hào)每秒為單位的符號(hào)速率。

在實(shí)際應(yīng)用中,還必須將保護(hù)頻帶加在FDMA信道之間,以使相鄰信號(hào)在頻率上不會(huì)發(fā)生重疊,并使接收機(jī)中分離單條信道的濾波器能夠在信道間衰減。由于大部分VSAT多

半時(shí)間都會(huì)在無(wú)人看管的狀態(tài)下工作,并且暴露在各種天氣狀況下,因此頻率振蕩器的頻率很可能發(fā)生漂移。為此需要在信道間設(shè)計(jì)一定的保護(hù)帶,如為一條64kb/s的語(yǔ)音信道分配120kHz的頻譜,見(jiàn)圖11-6

圖11-664kb/s語(yǔ)音信道采用FDMA方式接入衛(wèi)星示意圖

從中心站到衛(wèi)星,再由衛(wèi)星到單個(gè)VSAT終端的返回鏈路一般不是以很多窄帶FDMA信道的形式發(fā)送的。在多數(shù)情況下,從中心站到VSAT終端的返回信道稱為出站信道或外向信道,它是一條時(shí)分復(fù)用(TDM,TimeDivisionMultiplexing)形式的寬帶流。在這條TDM流中,給各個(gè)VSAT的分離的、低數(shù)據(jù)速率的窄帶信號(hào)是以一種預(yù)先確定的格式組合起來(lái)的,以便使各個(gè)VSAT能夠提取發(fā)送給它的信息。圖11-7給出了利用TDM下行鏈路構(gòu)建FDMAVSAT星形網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想。

圖11-7TDM下行鏈路出站信道示意圖

圖11-6所示的FDMA星形VSAT網(wǎng)絡(luò)中,入站和出站信道使用了分離的兩個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。而實(shí)際中的VSAT系統(tǒng)所需要的總的瞬間容量只是一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的容量,見(jiàn)圖11-8。圖11-8中,在去衛(wèi)星的上行鏈路上,由VSAT所傳送的FDMA窄帶信道與中心站所上傳的寬帶TDM流在同一轉(zhuǎn)發(fā)器共存。在從衛(wèi)星來(lái)的下行鏈路中,中心站接收到各分離的窄帶信道的集合,同時(shí)各個(gè)VSAT將收到寬帶的下行鏈路TDM流。帶寬分配可以變化,以適應(yīng)VSAT網(wǎng)絡(luò)的容量。

圖11-8入站和出站信道共享一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器

TDM下行鏈路格式有時(shí)與一個(gè)TDMA上行鏈路配成一對(duì),特別是對(duì)于有些工作在Ka頻段(30/20GHz)上的高級(jí)多媒體業(yè)務(wù),上行鏈路FDMA格式的帶寬效率不如TDMA格式高。另一方面,在上行鏈路上采用TDMA格式的VSAT要求以TDMA最高突發(fā)速率來(lái)發(fā)射,因此必須有一個(gè)比SCPCFDMAVSAT強(qiáng)大得多的發(fā)射機(jī)。例如,單個(gè)VSAT的平均業(yè)務(wù)量?jī)H僅相當(dāng)于一條語(yǔ)音線路(64kb/s)的業(yè)務(wù)量,它的發(fā)射功率需要滿足5Mb/s,而不是64kb/s數(shù)據(jù)流的要求,這可能會(huì)造成較大困難,因?yàn)榈孛嬲窘邮諜C(jī)必須有一個(gè)擴(kuò)大了相同倍數(shù)的帶寬,所以VSAT的發(fā)射功率必須增大5000/64=78倍來(lái)維持相同的上行鏈路載噪比。

VSAT在經(jīng)濟(jì)和帶寬效率上的折中引出了一種多頻率時(shí)分多址方式,見(jiàn)圖11-9。

圖11-9多頻率的TDMA方式

VSAT系統(tǒng)最初在軍用系統(tǒng)中采用CDMA方式,因?yàn)檫@種方式有非常低的截獲概率。然而除非是較為惡劣的干擾環(huán)境,否則一般不會(huì)采用CDMA方式。因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō),CDMA帶寬效率不如FDMA和TDMA。TDMA(特別是用于窄帶應(yīng)用的MFTDMA)的帶寬效率通常要高于FDMA。每個(gè)在CDMA模式下工作的VSAT都以相同的頻率同時(shí)進(jìn)行發(fā)射,并依靠直接序列或跳頻(即擴(kuò)展頻譜應(yīng)用中所采用的正交編碼)來(lái)提供各通信信號(hào)的完全相互分離。當(dāng)來(lái)自地球終端的軸外輻射對(duì)另一顆衛(wèi)星造成嚴(yán)重干擾時(shí),可以考慮采用CDMA技術(shù)。

11.4.2信號(hào)格式

MF－TDMA多址格式的VSAT上行鏈路信號(hào)(入站或內(nèi)向信道)必須包含足夠的信息,以便目標(biāo)接收機(jī)獲取載波、自動(dòng)跟蹤輸入數(shù)據(jù),獲得比特流的定時(shí)信息,然后確定出有效負(fù)荷傳輸?shù)拈_(kāi)始位置,如圖11-10所示。

圖11-10來(lái)自VSAT的入站信號(hào)中突發(fā)開(kāi)始的通用序列

11.4.3調(diào)制、編碼和干擾

無(wú)線信道上的調(diào)制和信道編碼是高效無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)年P(guān)鍵,它對(duì)信道的干擾問(wèn)題也有影響。每符號(hào)多比特調(diào)制(高階數(shù)調(diào)制)方式占用一個(gè)較小的帶寬,但要求放大器有較高的線性特性,并且對(duì)接收機(jī)的載噪比要求比較高。這要比每符號(hào)比特?cái)?shù)較少的調(diào)制方式更容易受到干擾的影響,因此高指數(shù)調(diào)制需要的余量要比低指數(shù)調(diào)制所需要的余量大得多。在為一個(gè)VSAT系統(tǒng)選擇合適的調(diào)制和信道編碼方案時(shí),往往會(huì)受到成本的影響,因而實(shí)現(xiàn)起來(lái)的難易程度也是一個(gè)重要的因素。

VSAT系統(tǒng)屬于功率受限系統(tǒng),需要選擇能量效率較高的調(diào)制方式,同時(shí)由于衛(wèi)星信道的可變性及突發(fā)性傳輸?shù)膽?yīng)用,VSAT系統(tǒng)通常采用低階調(diào)制方式,如BPSK和QPSK,

其需要的調(diào)制設(shè)備簡(jiǎn)單,工作較為穩(wěn)定,可降低小站的成本,提高工作可靠性。至于這兩種方式哪種更為合適,往往取決于對(duì)帶寬占用的要求、功率譜密度的限制及設(shè)備實(shí)現(xiàn)的技術(shù)難度。

數(shù)字電話便于實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和各種數(shù)據(jù)的兼容,抗噪聲能力強(qiáng),可以使用糾檢錯(cuò)技術(shù)得到極低的誤碼率,容易實(shí)現(xiàn)加密,便于微處理機(jī)及大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路處理,因此數(shù)字語(yǔ)音編碼技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用在衛(wèi)星通信中。PCM是語(yǔ)音傳輸?shù)幕痉绞?從提高頻帶利用率的角度出發(fā),VSAT系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM,Ada

DifferentialPulseCodeModulation),使信息速率降低為原來(lái)的一半,即32kb/s。

不同的衛(wèi)星系統(tǒng)之間存在干擾,如果不認(rèn)真進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),則工作時(shí)具有相似特性(如頻帶、極化方式和業(yè)務(wù)類型等)的系統(tǒng)之間的干擾會(huì)較為嚴(yán)重,尤其是一個(gè)新系統(tǒng)依靠軌道間隔或天線波束方向的不同試圖在現(xiàn)存系統(tǒng)附近工作時(shí)。需要考慮的因素包括:潛在干擾站發(fā)射機(jī)的輸出功率、潛在干擾站天線在被干擾站方向上的發(fā)射增益、被干擾站天線在干擾傳輸方向上的接收增益和兩站之間的路徑損耗。

由于衛(wèi)星要覆蓋較大范圍的眾多地球站,天線具有較寬的波束,同時(shí)VSAT小站到目標(biāo)衛(wèi)星和不希望被干擾的衛(wèi)星的自由空間傳播損耗大致相等(因?yàn)閮深w衛(wèi)星相隔很近),因

此,干擾的關(guān)鍵因素在于小站的發(fā)射功率和天線輻射的方向性。為了協(xié)調(diào)小站對(duì)相鄰衛(wèi)星的干擾,ITUR建議S.728規(guī)定了Ku(14GHz)頻段的VSAT小站的偏離天線主軸軸線角度?的方向上允許的EIRP最大值,如表11-3所示。

11.5系統(tǒng)組成

典型的VSAT網(wǎng)絡(luò)主要由主中心站、衛(wèi)星和大量的遠(yuǎn)端VSAT小站組成。主中心站使用大型拋物面天線,其天線直徑一般為3~7m(C頻段)或3.5~8m(Ku頻段),并配有高功率放大器HPA、低噪聲放大器LNA、上/下變頻器、調(diào)制解調(diào)器及數(shù)據(jù)接口設(shè)備等。主站通常與主計(jì)算機(jī)放在一起,或者通過(guò)其他(地面或衛(wèi)星)線路與主計(jì)算機(jī)連接。

除通常意義上的主中心站外,還有分配式主站和小型主站。當(dāng)VSAT網(wǎng)絡(luò)中有若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子網(wǎng)時(shí),從節(jié)省投資成本和便于管理的角度考慮,每個(gè)子網(wǎng)(一般不超過(guò)500個(gè)

VSAT小站)分配一個(gè)分配式主站。小型主站是在衛(wèi)星發(fā)射功率增大、低噪聲接收設(shè)備性能提高的前提下出現(xiàn)的。為了降低成本,對(duì)于小站數(shù)目不多(300~400個(gè))的VSAT網(wǎng),可采用天線尺寸為2~5m的小型主站,參數(shù)見(jiàn)表11-4。

在小站接口設(shè)備中,完成輸入信號(hào)和協(xié)議的轉(zhuǎn)換。例如,在語(yǔ)音接口中將標(biāo)準(zhǔn)的公共電話網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為VSAT網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,而在數(shù)據(jù)接口中將數(shù)據(jù)協(xié)議(如TCP/IP協(xié)議)轉(zhuǎn)化為

VSAT協(xié)議。原始語(yǔ)音、數(shù)據(jù)相應(yīng)的協(xié)議和地址在VSAT主站的接收端恢復(fù)。

由于轉(zhuǎn)發(fā)器造價(jià)很高,因此空間部