VSAT卫星通信网.pptx

第5章VSAT卫星通信网第5章VSAT卫星通信网5.1VSAT卫星通信网的基本概念及其特点VSAT的特点小口径天线天线口径0.3-2.4m设备简单体积小重量轻功耗小造价低安装、维护和操作简便组网灵活易扩展和改进多种业务可以在一个网内并存适于多种数据率和多种业务类型：数据、话音、图象等可建立直接面对用户的直达电路集成化程度高VSAT从外表看只有天线、室内单元(IDU)和室外单元(ODU)三部分智能化功能强可无人操作覆盖范围广特别适合用户分散、业务量轻的边远地区和用户终端分布范围广的专用通信网独立性好一般用作专用网用户享有对网络的控制权而不用作公用网。其网络结构、技术性能、设备特性和网络管理都可以根据用户的要求进行设计和调整互操作性好采用不同标准的用户可以跨越不同的地面网而在同一个VSAT网内进行通信5.2VSAT网的组成及网络结构主站通常与主计算机放在一起或通过其它(地面或卫星)线路与主计算机连接作为业务中心。同时在主站内还有一个网络控制中心负责对全网进行监测、管理、控制和维护。由于主站涉及整个VSAT网的运行其故障会影响全网正常工作故其设备皆有备份。为了便于重新组合主站一般采用模块化结构设备之间采用高速局域网的方式互连。(2)小站(VSAT)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。室外单元的组件紧密地集成在一起其结构防水、易散热、便于安装通常设置在天线馈源附近。室内单元(IDU)分数据为主和话音为主的两种类型主要包括：1、信源编码器波形编码器。最常用32kbit/s的ADPCM(自适应差分脉码调制)方式这种编码方式在保证高质量的话音性能前提下与普通PCM编码方式相比可使频带压缩一半如NEC的NEXTAR-VO系统。参量编码器。常用的有CELP(码激励线性预测)速率4.8~16kbit/s；RELP(残余激励线性预测)速率4.8kbit/s、9.6kbit/s、16kbit/s如休斯公司的TES系统。2、回波抵消设备3、话音激活设备4、调制解调器VSAT小站功率带宽受限通常采用功率和频带利用率较高的QPSK或BPSK调制方式。它们都是成熟、性能优良的实用技术。5、差错控制设备主要采用前向纠错编码(FEC)技术。目前普遍采用1/2码率K=7的卷积编码以及维特比算法译码可使系统获得3~5dB的编码增益。6、图像压缩编译码器会议电视系统未压缩前的比特率为36.5Mbit/s压缩后1.5~2Mbit/s；可视电话由5.2Mbit/s压缩到56kbit/s。有关的压缩技术标准有JPEG、H.261、MPEG等。常用的图像压缩标准是H.261会议电视系统压缩后的最低码率为384kb/s。MPEG-2主要用于广播电视部门对音视频信号进行数字化处理如数字视频广播、高清电视传输等。7、接口设备如数据端口、话音接口、LAN接口、串行接口等。8、监控器每个VSAT终端配置一个监控器用以监视和控制设备的状态和信道保持网络管理系统和控制信道处于良好状态。它可以监视室外单元、也可以监测小站内的信道单元。室内外单元之间通常以同轴电缆连接。室内和室外单元通常采用固化部件便于安装与维护整套设备结构紧凑、造价低廉、环境要求低可直接与数据终端连接。(3)卫星转发器卫星转发器又称为空间段一般采用工作于C或Ku波段的同步卫星透明转发器。在第一代VSAT网中主要采用C波段转发器从第二代VSAT开始以采用Ku波段为主。具体采用何种波段不仅取决于VSAT设备本身还取决于是否有可用的星上资源。卫星转发器造价很高空间部分设备的经济性是VSAT网必须考虑的一个重要问题因此可以只租用转发器的一部份地面终端网可以根据所租用卫星转发器的能力来设计。VSAT的工作频段Ku频段与C频段相比不存在与地面微波线路互相干扰问题架设时不必考虑地面微波线路而可随地安装。允许的功率通量密度较高天线尺寸可以更小传输速率可更高。天线尺寸一样时天线增益比C频段高6~10dB。因此目前大多数VSAT系统主要采用Ku频段。VSAT按波段分类C波段VAST6/4GHz一般C频段VSAT站的天线口径为2.4m、1.8m、1.2mKu波段VAST14/12GHz一般天线口径1m左右如1.2m、1m、0.75m、0.6mKa波段VAST30/20GHz天线口径0.6m甚至更小在相同的条件下（例如相同的频段、相同的转发器条件）话音VSAT网的小站为了实现小站之间的直接通信其天线明显大于只与主站通信的数据VSAT小站。主站发射功率大于小站主站的天线尺寸比小站大得多主站的具有网络管理和控制的功能按照通信方式VSAT系统可分为单向和双向VSAT系统。单向VSAT系统VSAT只具有单向传输功能。一般是单向接收数据广播系统。图像和数据等信