VSAT卫星通信网（精选九篇）
VSAT卫星通信网 篇1
关键词：VSAT,接入方式,地面设备,网络结构
1 VSAT简介
VSAT (甚小孔径终端) 通常指卫星天线口径小于3米 (1.2~2.8米) , 具有高度软件控制功能的地球站[1]。发展宽带VSAT通信网的关键技术是宽带数据广播、宽带多址接入、卫星通信规程、网络综合管理、宽带虚拟子网。[2,3]
2 VSAT地面设备
VSAT卫星通信系统由空间和地面两部分组成。
VSAT的终端一般是网络的一部分, 并有一个较大的地球站作为网络的“主站”, 通常位于网络或终端产生大流量的地方。[4]
一个主站由射频设备、VSAT接口设备和用户接口设备组成。射频设备包括天线、低噪声放大器、固态功率放大器和变频器。主站的射频设备可封装在室外设备中, 以降低传输线路的损耗。如果需要求高稳定性, 那么还需要室内备份设备和转换设备。[5]
2.1 主站
在以数据业务为主的VSAT卫星通信网 (下面简称数据VSAT网) 中, 主站既是业务中心也是控制中心。主站通常与主计算机放在一起或通过其他 (地面或卫星) 线路与主计算机连接, 作为业务中心 (网络的中心结点) ;同时在主站内还有一个网络控制中心 (NCC) 负责对全网进行监测、管理、控制和维护。在以话音业务为主的VSAT卫星通信网 (下面简称话音VSAT网) 中, 控制中心可以与业务中心在同一个站, 也可以不在同一个站, 通常把控制中心所在的站称为主站或中心站。
2.2 VSAT小站
VSAT小站由小口径天线、室外单元 (ODU) 和室内单元 (IDU) 组成。
2.3 卫星转发器
一般采用工作于C或Ku波段的同步卫星透明转发器。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, 即是否有Ku波段转发器可用, 如果没有, 那么只能采用C波段。
3 VSAT网络结构
VSAT卫星通信网的网络结构可分为星状网、网状网和混合网 (星状+网状) 等三种。
采用星状结构的VSAT网最适合于广播、收集等进行点到多点间通信的应用环境。[1]
采用网状结构VSAT网 (在进行信道分配、网络监控管理等时一般仍要用星形结构) 较适合于点到点之间进行实时性通信的应用环境。
采用混合结构的VSAT网最适合于点到点或点到多点之间进行综合业务传输的应用环境。此种结构的VSAT网综合了前两种结构的优点, 允许两种差别较大的VSAT站 (即小用户用小站, 大用户用大站) 在同一个网内较好地共存, 能进行综合业务传输, 能择优选择最合适的多址方式, 估计会有较大的发展。
带宽设备连接VSAT网络信号至用户的地面设备。VSAT组网非常灵活, 可根据用户要求单独组成一个专用网, 也可与其他用户一起组成一个共用网 (多个专用网共用同一个主站) 。
一个VSAT网实际上包括业务子网和控制子网两部分, 业务子网负责交换、传输数据或话音业务, 控制子网负责对业务子网的管理和控制。传输数据或话音业务的信道可称为业务信道, 传输管理或控制信息的信道称为控制信道。
4 VSAT接入方式
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无一例外地采用了频分多址 (F DM A) 、时分多址 (T DM A) 、码分多址 (C DM A) 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。下面就介绍五种常用的接入方式:
4.1 TDM/FDMA (时分复用/频分多址) 方式
这种方式通常用于星型网络中心站的出站链路, 采用连续的TDM载波, 典型的信息速率为57.6 k b/s, 153.6 k b/s, 2 5 6 k b/s, 512 k b/s。在一个V S AT网络中, 如果不能满足业务量要求, 则可增加多个TDM出站载波, 即TDM/FDMA载波, 每个TDM载波对应一群VSAT站。
4.2 SCPC/FDMA方式
这种方式通常用于各远程VSAT站向中心站发送数据的入站链路, 每个VSAT站占用一个载波, 这种方式典型的信息速率为1.2kb/s, 2.4kb/s, 4.8kb/s, 9.6 k b/s, 其优点是线路延时小、线路专用;缺点是线路利用率低, 灵活性差。它适用于业务量固定且平稳的VSAT网。
4.3 TDMA时分多址方式
传统的TDMA方式是根据网络内站数的多少, 给每个站划分一个固定时隙, 而在VSAT网络中, 它们与传统的TDMA方式有很大差异, 比较典型的有:
(1) S-A L O H A (时隙-A L O H A) 方式。A L O H A和S-A L O H A均指随机争用卫星信道方式。ALOHA是纯随机方式, 既没有预约也没有分配时隙, 主要用于突发数据通信, 发送短文等。S-A L O H A是时隙A L O H A方式, 为普通使用的方式, 与ALOHA相比, 减少了碰撞概率, 提高了传输率, 这种方式常用于低业务突发通信且VSAT站数目的网络。
(2) R-ALOHA (预约-ALOHA) 方式。这是方式是在ALOHA信道上开一个预约时隙, 对较长的分组采用预约方式来传输数据, 对较短的数据则采用随机方式。在这种接入方式中, 当VSAT站有数据要发送到中心站时, 需发送一个申请给中心站的按需分配处理器, 并表明需要发送的通信量, 中心站把定量的TDMA时隙分配给相应的VSAT站。当有多个VSAT站同时向中心站发出申请时, 则需排队等侯。这种方式可用于数据量变化较大的用户。
(3) Stream (数据流) 方式。这种方式主要用于传输较长的连续数据, 如大数据文件、话音及视频电话等。
(4) AA-TDMA (自适应-时隙分配) 方式。这是一种自适应调整TDMA方式。每个远程VSAT站按需使用时隙, 并根据通信量的大小调整时隙的宽度。也可根据用户的业务情况, 自动变换接入方式, 如ALOHA, Stream, R-ALOHA。
4.4 CDMA (码分多址) 方式
这种方式根据需要采用适当位数的扩频编码, 不同的VSAT站采用不同的地址码。当中心站与若干个 (如N个) VSAT站通信时, 将所要传输的N个信号用指定的N种不同的伪随机码进行扩频调制, 同时使用同一种出站载波频率传给N个VSAT站, 只要各个VSAT站的接收机使用各自规定的伪随机码来解调, 它们便可分别接收到相应的原始信号。这种通信方式具有抗窄带干扰能力及保密通信的能力。
4.5 DAMA (按需分配多址) 方式
在路由较少环境中, 采用保S C P C、传统的F D M A这样的固定分配方式是对空间段资源的浪费, 为提高效率, 可以使用DAMA技术。这可以在每呼叫 (call by call) 基础上建立卫星链路, 大量的VSAT站按需享用卫星容量, 以较好利用空间段资源。当DAMA技术用于FDMA网络时就被称为DA/F D M A方式;用于T D M A网络中时就被称为DA/TDM A方式, 或称为SCPC/DA M A方式。
5 VSAT卫星通信系统应用
V S A T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[7,8]。
6 结束语
由于Internet的驱动, 像其他通信技术一样, 卫星通信正转向满足数据通信的全面需求。目前, VSAT是卫星通信中的主流技术之一, 它的应用相当成功和普及, 但传统VSAT提供的业务速率不太高, 随着各种新应用的出现, 对高速率提出了要求。一些在VSAT市场角逐的大公司投入大量的资金和人力进行一场提高网络速度的竞争。因为VSAT网的速度越快, 销售和购买它的公司就越有竞争力。目前建设的VSAT网能容纳高达2Mb/s的出站链路速率, 许多VSAT公司计划使网络速率达到20Mb/s或更高。
参考文献
[1]杨运年.VSAT卫星通信网[M].北京:人民邮电出版社, 1998.1-18.
[2]杜珊三.VSAT卫星通信在电力系统中的应用分析[D].广州:中山大学, 2010.
[3]岳炳良.VSAT卫星通信网络的技术特点及发展趋势之研究[A].1999年全国微波毫米波会议论文集 (上册) [C], 1999年.
[4]王明贤.VSAT卫星通信系统性能及安装中应注意的问题[J].山东气象, 1997年02期.
[5]王跃新.VSAT卫星通信系统设计与业务应用实施[D].北京邮电大学, 2010年.
[6]贾本凯, 庄卉, 郭随平.VSAT卫星通信在应急气象服务中的应用展望[A].第七届长三角气象科技论坛论文集[C], 2010年.
[7]刘昂.VSAT卫星通信的商用化运营服务[J].电力系统通信, 2001年07期.
[8]张煦.全球移动卫星通信的发展前景[J].上海交通大学学报, 1996年03期.
卫星通信专业简历 篇2
性别： 男
民族： 苗族
出生年月： 1985年10月
婚姻状况： 未婚
身高： 175cm
体重： 65kg
户籍： 湖北恩施
现所在地： 广西南宁
毕业学校： 空军大连通信士官学校
学历： 专科
专业名称： 卫星通信
毕业年份： 2005年
工作经验： 三年以上
求职意向
职位性质： 全 职
职位类别： 市场/营销-市场/营销经理；市场/营销-市场/营销主管；职位名称： 销售部经理;
工作地区： 广西南宁;
待遇要求： 3000-4000元/月 不需要提供住房
到职时间： 一周内
技能专长
语言能力： 英语;
电脑水平： 能操作日常办工软件
教育培训
教育背景： 时间 所在学校 学历
2002年6月2005年7月 空军大连通信士官学校 专科
工作经历
所在公司： 北京金星公司
时间范围： 2005年12月2006年6月
公司性质： 股份制企业
所属行业： 金融业（投资、保险、证券、银行、基金）
担任职位： 销售人员-客户代表
工作描述： 主要是针对客户作一些咨询，解决日常的问题，另外定期完成上级下达的任务。
所在公司： 金德管业集团
时间范围： 2006年7月-2008年9月
公司性质： 中外合营(合资．合作)
所属行业： 建筑、房地产、物业管理、装潢
担任职位： 销售管理-销售经理
工作描述： 先后在陕西宝鸡贵州安顺两个分公司，任大客户专员和工程部经理。其主要任务是对当地的工程市场出具方式方法。有效的制定措施，带领兄弟们定期完成总部下达每个周期的任务。同时也为分公司在当地大型操作积累人脉关系。
自我评价
对事物有敏锐的洞察力；能很好地与人沟通，具有团队合作精神；对担任的工作会付出全部精力和热情，制定缜密计划，力争在最短时间内将目标达成；喜欢挑战，能在较短时间内适应高压力的工作。不相信命运，出生与贫寒那时我认定人定胜天。年青人如果太关注健康，那他将永远平庸。太关注金钱他将庸俗。
联系方式
手机：***
中星6B通信广播卫星 篇3
2007年7月5日北京时间20时08分，我国大容量高功率的通信广播卫星中星6B(China Sat-6B)卫星，在西昌卫星发射中心由长征3号乙型火箭发射升空，并很快进入115.5°E地球同步静止轨道定点位置。
这次卫星发射是我国继鑫诺3号(Sinosat-3)广播专用卫星6月1日发射并成功定位后又一次重要发射。中星6B卫星与鑫诺3号卫星的成功发射及运行是我国为确保广播、电视安全传送所采取的重要措施，鑫诺3号与中星6B两颗卫星，将构成我国广播电视新一代的安全卫星传输网络。
2005年12月5日，由中国卫星通信集团公司与法国当时的阿尔卡特·阿莱尼亚公司在法国总理府签署了购买中星6B通信广播卫星的设计与制造合同。阿尔卡特阿莱尼亚宇航公司在世界卫星制造企业中是名列前茅的。
作为中国卫星通信集团新一代大容量、高功率的通信广播卫星；中国6B卫星采用了阿尔卡特宇航公司最新研发的SB4000C2型卫星平台，这个平台是SB3000型平台的升级产品，是阿尔卡特宇航公司的第4代卫星平台，大家知道，位于110.5°E的鑫诺1号卫星，采用的便是SB3000型平台的卫星。SB3000型平台的总功率是5～9KW而SB4000型平台的总功率最大可达15KW。
这次发射升空并成功定位的中星6B通信广播卫星主要有哪些主要特点呢?
首先中星6B卫星覆盖是按照对卫星的上行信号和下行信号的不同要求而设计的，上行信号覆盖回避了我国境内的某些地区，下行信号覆盖亚洲和大洋洲，从而保证卫星信号的安全传送和扩大传送的目的。下行信号覆盖图见附图。
其次是转器功率大，中星6B通信广播卫星、目前主要传输任务是广播电视，因此它的转发器的行波管功率放大器TWTA足够大，为82W，这在C波段通信卫星转发器中是少有的。因此6B的EIRP也是足够大的。
第三使用寿命长，由于中星6B卫星的太阳能电池板采用了最新材料，再加之卫星的发射与定位准确，卫星的寿命将超过15年。
VSAT卫星通信网 篇4
VSAT系统中的用户对自然环境要求一般, 通信不受地理条件、气候、地震、洪涝等自然条件影响, 通信的可靠性以及信道传输的质量相对比较好, 整个网络能够快速建立起来, 单个小站能够快速、便捷的加入通信链路, 载波之间不需要相互连接, 在整个网络中增加、减少或迁址对整个系统十分容易。并且能够动态分配网络资源 (例如带宽、数据速率等) , 改变配置仅需要通过中央网络管理系统就可以完成, 方便安装以及扩容的需要, 这样便保证了网络增加小站的经济性。信道误码率低, 可以构成点对点的专用独立通信网络。VSAT卫星系统采用TDM/TDMA具有带宽分配灵活、上传下载的业务量大、延时低, 信息有效速率高等特点, 同时系统可以使用不同的网络结构连接, 满足网络高速发展的需求。
通过对VSAT卫星通信网的网络组成、技术特点、组网方式、接续方式等建网要求的研究, 现自试建一个偏远山区水库、大河流域水文、水情日报及应急VSAT卫星通信网。
由于我国版图幅员辽阔, 地形复杂, 河川众多、流域广, 中小型水库分布不集中等种种自然条件的制约以及传输数据的特点和行业特殊性的需要, 采取有线传输的建设成本高、周期长, 运行成本高以及在恶劣自然环境下运行不稳定的致命缺点, 故应大力发展卫星通信传输业务的方式。
基于条件的特殊性, 要求所建的VSAT卫星通信网应具备日常水文、水情数据采集传输, 汛期应急语音、视频会商传输的功能和在恶劣极端运行环境下信号的雨衰小, 稳定性高, 链路余量大等一系列的特殊要求。主站负责控制整个通信系统的运行。结构应采用Ku波段+C波段的系统结构, C波段采用自动跟踪卫星天线, Ku波段采用带自动跟踪和融雪卫星天线。用了C波段与Ku波段混合组网方式, 增加了链路余量。为保证VSAT网的同步, 采用主从同步方式, 主站设备提供外部时钟, 并具有内、外时钟自动切换功能。VSAT网管系统采用DVB-S2系统, 该系统具备: (1) 系统故障告警和维护、维修功能。 (2) 系统具有完善的管理功能. (3) 资源分配管理功能。 (4) 系统安全管理功能。 (5) 具备远端小站外部环境事件告警和控制功能。 (6) 可以根据网络运行情况对整个网络进行扩容。 (7) 网络管理系统异地备份功能。卫星转发器采取Ku波段+C波段的方案, 这样覆盖面积大, 同时又互为备份提高了系统的稳定性。
远端小站一般设备配备比较简单, 主要由:ODU、IDU、天线、UPS、防雷系统、音频、视频编解码器等外部设备组成。VSAT网的信道分配方式采用按需分配方式, 这样可以根据实时情况对系统各基站进行资源分配, 使系统资源的利用率最大化。VSAT网的接口信令应支持主站的交换模块, 具备符合国家标准的完整的信令功能。
为了确保设备在意外条件下可以正常运行电源至关重要, 所以我采取3次供电, 互为备份, 日常为市电供电, 供日常设备用电和UPS电池组充电、市电故障自动切换为UPS电池组供电, 保证设备不间断运行。并使用太阳能供电, 同时也为UPS电池组充电, 以及人工汽柴油发电机组应急供电, VSAT网的接地应采用工作接地、防雷接地、保护接地的三合一接地系统, 并在各设备前端加装防雷系统模块, 防止雨天雷击对设备的损坏。通过上述网络系统构架, 基本可以实现建网要求, 满足实际的工作需要。
目前VSAT及卫星通信根据使用情况以及技术的发展来看, VSAT今后主要向以下几个方面发展。
(1) 设备:VSAT在设备方面为了降低成本将采用技术标准化和积木化以便扩容和大规模生产制造。并且还将进一步设备小型化, 便于运输以及安装, 降低组网成本以增强VSAT系统在通信领域的竞争力。此外VSAT系统的设备接口和可承载的业务种类将更加多样, 使之具有综合业务传输能力强和传输带宽高的特点, 为此VSAT将向更高的频段方向发展。
(2) VSAT使用的卫星:卫星将逐步具有星上处理能力和星上信令处理的功能, 以便更好的改善传输性能减少误比特率, 缩短时延, 增强通信质量。
(3) VSAT的网络控制功能:VSAT网络中的主要参数 (包括传输速率、传输协议、多址方式、信道分配方式、接口协议和速率、网络拓扑结构、调制和编码方式等) 应该能够根据不同用户的不同业务需求进行灵活的设置。为使VSAT系统能够更好的面向无线通信市场, 网络控制应具有分级管理功能, 即网络规模大的用户配置大网控, 规模小用户配置小网控, 以降低小网中主站成本在总投资中的比例。
进入新世纪信息技术高速发展的今天, 虽然无线网络通信已经有了质的发展, 但在一些偏远山区、水库等自然条件相对恶劣, 人口稀少的地区, 考虑到组网成本、后期维护、经济效益等各方因素的考量, 仍有许多地区无法实现无线通信, 我相信VSAT系统将以其突出的特点开创出前所未有的新篇章, 开辟更广阔的市场更好的为社会服务。
参考文献
[1]卫星通讯网, WWW.WEIXINGTONGXIN.COM.
卫星通信技术及其应用 篇5
本文以我国为例，主要从卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直播以及卫星宽带通信四个方面探讨了卫星通信技术的发展与应用。
[关键词]卫星固定通信 卫星移动通信 卫星直播 卫星宽带通信
一、卫星通信技术概述
1.卫星通信的概念
卫星通信是指利用人造卫星做中继站转发无线电信号，在多个地球站之间进行通信。
卫星通信是地面微波接力通信的继承和发扬，是微波接力的一种特殊形式。
2.卫星通信系统的组成
卫星通信系统由空间段和地面段两部分组成。
(1)空间段。
以卫星为主体，并包括地面卫星控制中心(SCC)、跟踪、遥测和指令站。
卫星星载的通信分系统主要是转发器，现代的星载转发器不仅能提供足够增益，而且具有处理和交换功能。
(2)地面段。
地面段包括了支持用户访问卫星转发器，并实现户间通信的所有地面措施。
卫星地球站是地面段的主体，它提供与卫星的连接链路，其硬件设备与相关协议均适合卫星信道的传输。
如图1
二、卫星通信中的主要技术
1.CDMA技术。
CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段，可使CDMA系统容量大幅扩大，同时，它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。
CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。
特别是近年来，小卫星技术的发展为实现全球移动通信和卫星通信提供了条件，利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信，已在国际上逐渐形成完善的体系。
CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制， 减少用户对星上功率的要求从而增加系统的容量，减少多址干扰;CDMA移动卫星通信系统可利用多个卫星分集接收，大大降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性。
此外，由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点，决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。
2.抗干扰技术。
卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。
传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。
3.基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架。
MPLS(多协议标签交换)技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来，具有IP的许多优点，又可很好地支持QoS和流量工程，是目前最有前途的网络通信技术之一。
近年来，在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后，该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。
现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术，研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证，并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。
卫星MPLS体系结构分为用户层、接入层、核心层三部分，其中，用户层包括卫星手持移动终端(直接接入移动卫星网)、小型专用局域网用户(通过小型地面移动终端接入卫星网)、其他网络用户(通过地面网关站接入卫星网络)等。
接入层由标签边缘交换路由器(LER)组成，完成卫星MPLS网同其他网络以及卫星手持移动终端的连接，其主要功能包括实现对业务的分类、建立FEC和标签之间的绑定、约束LSP的计算、分发标签、剥去标签以及用户QoS接纳管理和相应的接入流量工程控制等。
核心层由标签交换路由器(LSR)组成，完成信息按MPLS标签进行交换转发，其上主要运行MPLS控制协议和第三层路由协议，并负责与其他标签交换路由器交换路由信息来建立路由表、分发标签绑定信息、建立和维护标签转发表等工作。
如图2
三、卫星通信技术的应用
1.卫星通信技术在广播电视领域中的应用。
我国是一个人口众多的国家，由于人口的基数较大，这就导致我国电视机拥有量达到3.5亿台，并且我国还有数千家各种各样的电视媒体机构，有线电视的用户量也已经达到9000万户。
我国的电视节目虽然数量众多，但是规模偏小，是处于发展的前期，潜力巨大。
我国各类电视数目虽然较多，但是供于村村通的节目也就44套，和美国相比，虽然他们人口基数只有两亿但是人家的有线电视用户量已经达到了6000万户，卫星电视直播的用户也有近万。
虽然我国现在处于发展阶段，和一些发达国家相比有很大的差距，但是随着我国发展的不断深入，我国一定也会达到、甚至超过这样的水平，所以我国卫星通信技术在电视广播领域中的应用的前景是巨大的。
目前，我国政府以及一些电视领域中的专家普遍表示我国发展卫星电视直播的业务已经成熟，我国已经获得了发展DBs的轨位和频道，而且我国在发展村村通的时候又有了一定的卫星广播的经验，并且得到了广大人民的支持，现在我国自行研制的RD已经进入市场。
如图3
2.卫星通信技术在计算机网络领域中的应用。
卫星通讯技术在计算机网络中的应用主要就是提供宽带网络。
而提供网络宽带属于卫星固定通信业务。
目前国际上卫星宽带业务发展主要体现在两个方面，第一就是在原有的VSAT技术的基础上研发新的产品并利用现有的频段卫星资源，快速的建立起宽带连接，以满足用户的需求，这一种是在和地面宽带业务的竞争中来获得自己的生存空间;而另外一种是积极的发展高频段的新型卫星宽带通信系统，来适应新业务的要求，这一种是和地面相辅相成的。
我国目前的状况，就是首先要积极的发展卫星宽带通信业务，国内的电信经营商应该根据不同客户的需求提供不同的业务;其次就是跟踪国外再见的新型的卫星宽带通信系统;最后建立起自己的卫星宽带通信系统。
结束语
卫星通信已经成为世界电信结构众多的重要组成部分，并一直在为全球几十亿人提供电话、数据和视频业务。
尽管具有更高容量、更低比特费用的光纤系统仍在不断发展，但卫星通信仍然生存了下来，并随着它的新应用、新业务的形成，而为人们带来更大的财富和便利。
参考文献
[1]熊群力，姜康林.航天编队飞行星座的星间通信[J].无线电通信技术..(01).
VSAT卫星通信网 篇6
自从二十世纪七十年代开始,我国的卫星通信就开始得到了应用。早在美国总统尼克松访华之际,就带来了十米天线的卫星通信地球站,通过在上海虹桥机场安装卫星天线,采用卫星来实现电视转播、电报通信和通话。
为了满足国际通信领域的不断需要,在1972年至1972年间,我国当时的邮电部门便是从国外花了很大的资金购买了卫星地球站系统设备,并且在北京以及上海构建卫星地球站,承担当时非常繁重的国际通信业务。
后来到了二十世纪八十年代末期,伴随着卫星通信技术的不断进步,卫星通信基础设备也逐步朝着小型化的趋势发展。因此,甚小天线地面站(Very Small Aperture Terminal,VSAT)应运而生,可以说卫星通信逐步进入到突飞发展的阶段。
VSAT技术可以说是集计算机、电子、通信技术于一体的智能化固态化无人值守地球站。在当今社会中,VSAT技术的不断发展满足用户对于现代通信的不断需求,进而成为当前卫星通信的重要分支。
二、VSAT通信系统的组成
VSAT卫星通信系统主要是由地面以及空间两个部分组成。空间VSAT卫星通信系统的空间部分也就是卫星,一般来说都是采用地球静止轨道通信卫星,而卫星也可以工作在不同的频段中,比如说Ka、ku以及C频段。星上转发器的发射功率应当尽可能的大,进而保证VSAT地面终端的天线尺寸要足够小。
地面VSAT卫星通信系统的地面部分则是由网络控制、远端站以及中枢站等单元组成,其中远端站是整个卫星通信网络的主体部分,中枢站主要是用来汇集由卫星传来的数据,进而朝着各个远端站分发数据,VSAT卫星网络实际上由多个远端站组成,如果远端站越多的话那么各个站所分担的费用也就越低。就现实情况来说,远端站是直接安装在用户处的,和用户的终端硬件设备进行直接连接。
三、VSAT的分类
根据业务的性质,可以将VSAT网络分为以下三种类型:
(1)以数据通信为主的网络,这种网络不仅可以提供数据通信,同时还可以提供少量的语音业务;
(2)以语音通信为主的网络,这种网络大部分是用来提供专用网络话音信号的传输与交换,同时还能够很好的实现交互型的数据业务;
(3)以电视接收为主的网络,这种网络能够很好的接收图像以及伴音信号,同时还可以很好的作为有线电视的信号源。
四、VSAT通信系统的特征
结合过去研究可以发现,VSAT能够有如今的发展,在很大程度上和其本身的优点有关。因此本章节主要阐述VSAT通信系统的特征,其主要集中在以下这么几个方面:
VSAT实现了真正意义上的全球通信,覆盖面积广泛,信道容量大,信号的传输不太容易受到气候以及地理环境的影响;
地面基站的基础设施比较单一化,造价成本相对也就较低,重量轻,安全以及操作都比较容易;
VSAT小站可以直接安装在用户所在的汽车、轮船或者楼顶上,这样的话就能够直接的和用户端口进行连接;
组成的网络灵活方便,正是因为网络部件呈现出模块化,这样也就非常容易调整通信网络的结构,容易用在各种用户业务量的变化;
通信的质量优质,可靠性程度高。链路的环节比较少,发生故障的次数低,通信的畅通率较高,因此可以广泛的适用于各种通信业务;
直接面向用户,非常适合用在业务量小、分散的通信网络。
结合上述对于VSAT通信技术系统的优点分析可以发现,VSAT凭借其本身的优势,一定会成为今后构建交通应急通信网络的最佳方案。
参考文献
[1]王子祥.VSAT卫星通信系统及应用.电信快报.2008,06(5):99-103.
[2]李涛.VSAT卫星通信网络系统的作用.2010,12(9):55-59.
VSAT卫星通信网 篇7
1 消防部队应急管理的通信需求
消防系统战时应急管理的通信需求和平时状态不同, 对通信时效、质量、内容要求严格。通信的及时和畅通无阻是首要要求。时间就是生命, 为最大限度的保障群众生命和财产安全, 应急通信必须免受干扰。其次是音频和视频的结合。日常维护中依靠单纯的音频通信能够比较顺利地完成沟通交流, 但火灾应急处理时, 仅具备音频通信已不能满足管理需求, 必须融入对现场情况的视频描述。另外, 在覆盖范围和网络兼容方面也要符合地方实际需求。
2 VSAT卫星通信系统对消防应急通信的支持作用
针对消防部队应急管理的通信需求, VSAT卫星通信系统的应用成为问题解决的关键。消防应急指挥VSAT卫星通信系统是一个宽带网络和广域VSAT网络, 它依靠自身的技术优势, 可以有效服务以上通信需求。目前, 应用VSAT卫星通信系统对消防应急通信的支持作用主要体现在以下方面:
第一, 克服地面通信的不足, 确保实时通信。发生火灾后实施应急管理, 必须使用卫星通信技术来解决地面通信技术的不足。地面通信技术有其自身的局限性, 特别是在自然灾害事故发生时, 其客观局限性尤为突出, 例如台风、火灾发生后, 地面通信中断经常发生, 甚至需要较长时间才能恢复。VSAT卫星通信系统不易受自然条件的影响, 在消防应急工作中的安全性、稳定性很好, 便于火灾救援现场和指挥中心的随时联系。例如, 在美国911事件发生后, 救援人员习惯使用移动电话联系, 但移动电话占线、网络损坏问题的存在, 直接导致救援时间的延误。卫星通信的覆盖面广, 甚至可以覆盖至偏远山区和地面通信盲区, 其实时通信保障可被视为一种无缝覆盖。
第二, 通过远程监控, 做出科学的救援指导。领导指挥部门在应急事件中需要随时做出决策, 决策工作最重要的依据就是现场情况与救援进展, 只有充分掌握决策依据, 各相关部门才能以最快的速度制定科学决策。VSAT卫星通信系统的远程监控和资源共享功能同时解决了两大决策支持问题, 一是音频和视频的实时传输, 现场救援人员的语音描述和视频图像的信息诠释确立了动态决策基础;二是网络资源共享可以使各相关部门同时接收相同的信息, 共同商讨决策方案。例如, 在现场指挥调度中, 救援现场是否需要增援、人员物资的疏通方向等, 都急需在动态过程中接受决策指导, VSAT卫星通信系统的实时双向数据传输有效降低了信息不对称情况下的决策风险。
第三, 实现网络融合, 便于统一指导。火灾应急管理强调救援的及时性、配合的协调性、救助的充分性。因此, 统一指导是消防应急管理的关键环节, 它的意义在于科学调配救援人员和物资, 当灾情局势扩大时, 及时吸纳更多的部门人员参与到救助工作中来, 而连接的桥梁就是网络融合——在应急状态下使其他部门也能进入该卫星通信网络。VSAT卫星通信系统可确保多网络融合, 不同地面网络的用户完全可以融入到一个VSAT通信网内开展通信联络。另外, VSAT卫星通信系统不仅容易扩容, 而且扩容的成本较低, 只需在很短的时间内就能开辟一个新的通信地点。如果某地区消防应急救援需增加配合部门, 只需迅速开通新的通信地点, 即可对新加入的部门实施统一指导。
第四, 安全性能良好, 防止信息泄露。VSAT卫星通信已经过频段调节, 数据传输受到的干扰很小。为进一步增强安全性能, 防止信息被截听, VSAT卫星通信系统常使用加密的方法, 通过访问权限的控制达到信息保密的效果。在未加密的情况下, 网内用户的信息可被网外用户接收。当数据经过加密后, 系统内的传输数据将成为不可识别的密文, 经过处理由通信链路发送。例如采用密钥加密, 同一个密钥可完成加密和解密。拥有良好的安全性能, 消防部门不仅可以应用VSAT卫星通信系统使远程和现场指挥更加及时, 还可实现远程技术支援和移动办公。
3 VSAT卫星通信系统在消防应急通信中的应用现状和发展趋势
从应用现状看, VSAT卫星通信系统的建设现已在全国大范围铺开, 如很多省市鑫诺卫星的主站已经建成和投入使用, 并配备了“动中通”、“静中通”等设备, 既方便移动环境中车载和船载系统的配备, 又能满足突发事件对临时地球站的使用需求。与此同时, VSAT卫星通信系统的应用和发展趋势也值得关注。
今后, VSAT卫星通信系统的应用需注重多元化功能的开发和攻击防御建设。消防应急通信虽然集中体现为火灾事故发生后的战时通信活动, 但与平时维护也有着紧密的关联。很多火灾事故如果及时预期, 并做好战时准备, 消防部队不仅可以主动应对, 将火灾损失降至最低, 甚至还有可能避免火灾事故的发生。例如, 对各类危险品的火灾防范, VSAT卫星通信系统借助计算机系统、监控系统、报警系统、音频和视频系统、ISDN业务网系统的融合, 可以迅速对危险品实行危险鉴别, 按照系统数据库的信息指导, 完成相应的火灾预防和应急预案准备。各地消防部门在应用VSAT卫星通信系统时, 应根据地区实际需求, 积极研究智能通信平台, 开发多元化的通信功能, 塑造平战结合的主动管理氛围。另外, VSAT卫星通信系统的防攻击性能还需进一步提高, 以应对各种恶意攻击行为, 维护系统的正常稳定运行。
4 结论
卫星通信技术在消防应急通信领域的应用空间非常广阔, 随着技术的开发和推广, VSAT卫星通信系统将会在更多的地区发挥效能, 推动地方消防实力稳步提升。
参考文献
[1]李全国.基于卫星通信技术开发消防通信指挥系统[J].中国科技信息, 2008 (19) .
VSAT卫星通信网 篇8
目前VSAT (甚小天线地球站) 系统广泛应用于陆地及海洋多种行业中, 作为更为便捷、高效、稳定的通讯手段, 尤以灾备、应急、救援、指挥、生产、娱乐等应用更为突出, 广泛使用于地面应急指挥中心、偏远山区、海上钻采平台、船舶等环境。卫星通讯具有传输距离远, 覆盖面广, 对地理环境要求不高, 建设快等优点, 特别适合远离中心城市地面线路网络的通讯建设, 通过电磁波作为传输介质, 以同步卫星作为中转站, 快速连接大型中心卫星地面站网络至远端, 通过卫星调制解调器调制解调载波, 实现双向网络数据传输, 进而通过复用实现语音、数据等拓展应用。对于接入型卫星天线及系统的建设, 系统设计上需要考虑诸多因素, 设计环节还需视系统实际建站情况具体分析。
二、设计思路
卫星通讯地面站的建设及组网, 无论是中小型中心站还是远端站, 在设计上, 需要满足如下规范:
《国内卫星通信地球站工程设计规范》 (YD 5050-2005)
《国内卫星通信地球站设备安装工程验收规范》 (YD/T5017-2005)
《国内卫星通信小型地球站 (VSAT) 通信系统工程验收规范》 (YD/T5028-2005)
在系统设计思路上, 一切设计最终围绕建站的目的以及使用者的需求进行分析, 即使用用户所需求的网络带宽多大, 利用卫星链路传输的网络上承载什么业务。当了解用户需求后, 设计一个卫星地面站的系统组成, 需要考虑的因素有:
1、建设卫星地面站的地理位置, 经纬度;
2、使用的卫星资源;
3、设备选取;
4、链路计算;
5、线缆选取。
具体来讲, 当拿到用户需求后, 分析出满足用户需求所使用的网络带宽, 根据建站的地理位置经纬度, 查找能够同时覆盖接入中心站和建设远端站的卫星资源, 并需要掌握所使用卫星的参数。根据建站地点约束、环境、气候等选取卫星频段为C波段或者Ku波段, 以及建站使用卫星天线的口径。通常情况下, 使用QPSK的调制方式, 2Mbps (上行+下行) 卫星频宽资源, C波段卫星天线2.4米至4.5米口径或Ku波段1.2米至4.5米口径天线均满足使用。
在制定的天线口径条件下, 根据需要使用的卫星与频宽, 使用的调制方式, 建站的经纬度作为前提条件, 进行链路计算。其中需要考虑运行业务上保留3d B功率回退余量, 保证卫星链路载波传输的稳定性。根据链路计算, 匹配使用卫星功放的功率大小, 同时听取卫星公司的建议选取合适的天线口径。
此外, 还需要根据接入中心站的情况, 以及使用的卫星转发器, 确定天线使用的极化方式及极化方向。选取的卫星调制解调器也需要同中心站规格匹配。
线缆的选取是整套卫星地面站系统中最为重要的部分, 线缆承载着载波传输、系统供电两个任务, 整套系统信号质量是否良好, 噪声余量调节是否富足, 全部在于选取合适的传输线缆。根据卫星天线功放及低噪声放大器的匹配, 现阶段最常用的设备载波传输工作在L波段 (950-2150MHz) 。Ku波段卫星天线, 室内至室外敷设的电缆, 基本上采用两根L波段低损电缆作为载波传输媒介, 一收一发。C波段卫星天线, 根据功放送电的需求, 还需要额外敷设一根三芯电源线。
即使采用的L波段传输的低损耗信号线缆, 在传输路径上依然存在损耗, 这就需要根据实际室外部分至室内设备之间的线缆长度, 选取合适的线缆标号 (同轴电缆横截面积) , 计算路径损耗, 达到室内外载波传输经过线缆路径的损耗后, 依然能够落入卫星调制解调器使用最大频带需求的调解范围, 并保留噪声余量的目的, 使得载波有效传输。下面举一个设计案例, 分析系统中信号线缆选取的设计思路。
图2是一套4.5米口径C波段中小型中心站系统设计图, 主要展示了整套系统载波传输路径上噪声损耗的计算。
示例图中, 采用100W收发一体机卫星功放, 输出功率P1d B为49d Bm, 因该功放具备20d B增益补偿, 最大增益为69d B。系统中总共含有7台卫星调制解调器工作, 因此采用1:8合路器进行分路接入, 衰减损耗9d B。采用的卫星调制解调器, 噪声输出功率在-40至0d B之间, 其最大输出噪声功率为0d B。
该系统室内1:8合路器至室外卫星功放之间的距离约为100米, 拟定采用安德鲁LDF5-50 (7/8) 低损同轴电缆, 该标号线缆100米损耗为5.18d B。为了验证所选用线缆是否合适, 进行系统每调制解调器载波最大允许输出噪声功率计算。卫星功放考虑3d Bm功率回退余量, 调制解调器发射噪声功率以10d B有效值为基准。因此综合计算, 在1:8合路器下, 卫星调制解调器每载波最大允许噪声功率计算方法为:
通过计算得知, 案例中卫星调制解调器每载波最大允许噪声功率完全在调制解调范围内, 且在单个卫星调制解调器上具备约19d B的功率余量, 即使卫星功放上行增益回退5d B, 卫星调制解调器仍有14d B功率余量, 这对于采用QPSK调制、3/4编码方式将是非常理想的数值, 卫星链路将会非常稳定。这也就验证选取的线缆标号非常合适, 不会因线路上的衰减影响了载波的传输, 进而保证了卫星链路传输的稳定性。
三、卫星地面站建站流程及注意事项
建设卫星地面站如果是在陆地特别是城市中长期使用, 需要至相关部门进行备案。影响楼宇等整体结构的建设, 需要到当地建设委员会进行备案。卫星地面站具备一定的电磁辐射, 还需要至建站当地无线电委员会进行申请备案, 提供相应站点相关信息材料, 由无线电委员会对站点进行电磁环境检测, 出具合格使用报告后颁发电台运营执照, 此后方可建设卫星地面站。
天线安装位置选取需保持周围环境空旷, 对预计使用的卫星指向方向上避免楼群等高建筑物的遮挡。天线基础生根牢固, 必须采取相应安全防护措施。室内外设备之间连接的线缆不宜过长, 从经济成本上及施工难度上考虑避免使用过长、过粗信号线缆。特定的环境下, 还需要考虑防雷措施及接地的良好性。
四、结语
设计一套VSAT卫星通讯系统方案考虑的因素有很多, 但只要设计思路清晰严谨, 具备理论及数据支撑, 便能够有效的服务于生产建设工作。一套好的系统设计方案能够使实际应用建设工作更加便捷及高效, 使建设后的系统运行更加稳定。
摘要：VSAT卫星通讯地面站, 对于接入型卫星天线及系统的建设, 系统设计上需要考虑诸多因素, 设计环节还需视系统实际建站情况具体分析。只要设计思路清晰严谨, 具备理论及数据支撑, 便能够有效的服务于生产建设工作。
应急通信VSAT便携站升级改造 篇9
VSAT是甚小口径终端 (Very Small Aperture Terminal) 的英文缩写, 是一种主要工作在Ku波段 (11～14GHz) 的一种软件控制的智能化的小型地球站。系统是由天线尺寸小于2.4米、G/T值低于19.7dB/K、设备紧凑、全固态化、功耗小、价格低廉的卫星用户小站和一个枢纽站组成星状或网状的通信网, 能够支持2Mb/s以下低速数据的单向或双向通信。国内VSAT通信是指利用通信卫星转发器, 通过VSAT通信系统主站的控制, 按需向国内VSAT终端用户 (小站) 提供相互间的各种通信信道, 实现VSAT终端用户之间的数据、话音、传真、广播、图像、电视等通信。
SKYLINX系列VSAT小站只具备提供2路话音业务通信能力。但是其系统具有体积较小, 开通架设方便, 对环境方面的要求低, 能够快速有效地建立通信。因此, 我们对其进行了升级改造以满足E1链路的需求并能够兼顾视频传输业务的需要。
二、系统改造方案设计
本次改造主要为了满足2M电路中继传输和突发新闻的快速报道需求, 改造时不能破坏原来设备, 改造后的设备要具有良好的兼容性, 不但具有原来设备的各项通信功能, 并且能满足2M电路数据业务及视音频业务的卫星中继传输需要, 改造后的设备要具有良好的稳定性和可靠性, 能够满足各种地区、各种环境条件下的传输需求。
2.1系统改造原则
改造时应满足以下原则:
1) 充分利用现有的VSAT小站设备;
2) 保持原有小站的灵活性, 改造后设备便于搬运及组装;
3) 通过升级更换或新增部分设备, 扩大其通信容量, 并保持原设备的通信能力;
4) 改造后系统容量:保证具有一路2M电路及一路视音频业务的传输功能, 传输多路2M电路时, 可以通过使用数字电路倍增设备DCME来实现。
5) 改造后的系统提供标准的E1通信接口, 并且可以在中国南方的多雨地区通过通信卫星开通稳定的E1链路;采用DVB-S或DVB-DSNG标准传输1路标准清晰度电视节目。
2.2系统方案设计
根据系统总体改造目标, 运用新增设备和利用旧设备相结合的方法, 兼顾设备未来应用与操作、运输方便等因素提出本系统改造方案。
为了满足方便运输的需要, 本方案主要将原来的VSAT移动站改造成具有2M电路数据传输能力的2M电路传输飞行箱和具有视音频业务传输能力的视音频业务传输飞行箱两部分。
系统根据《国内卫星通信地球站工程设计规范》 (YD5050—2005) 和《国内卫星通信小型地球站 (VSAT) 通信系统工程设计规范》 (YD/T5028—2005) 进行设计。所有的设备均安装在两个飞行箱中, 两个飞行箱要具有良好的减震功能和坚固的机架, 便于设备的可靠固定和日常的运输工作。为了给系统设备提供可靠的电源供应, 系统具有UPS不间断电源系统, 计划两个机箱共用。为了完成2M电路和视音频信号的上星发射任务, 系统需配置一套高功率放大系统, 计划两个机箱共用;天线系统利用原来VSAT移动站的1.2米天线系统。
2M电路传输飞行箱集成2M电路调制解调器设备完成信号的编码调制和解码等任务;高功率放大器设备和控制单元安装在该机箱内;为了日常信号测试和监控的需要需在内部设计信号检测口接口板和L波段1分4功分器等设备。设备内部安装电源接线板供设备使用。
视音频业务传输飞行箱集成视音频信号MPEG2 DVB编码器、QPSK卫星调制器、数字视音频分支放大器、视音频监视监听器、卫星接收机和L波段1分4功分器等设备, 完成信号的编码、调制、信号分支、监视监听、卫星信号解码接收和接收信号1分4路等功能。为了日常信号测试和监控的需要需在内部设计信号输入接口, 即数字和模拟视频两种输入接口, 两路数字音频输入接口信号检测口;在飞行箱前面板设计编码器输出环路测试口、编码器环路测试口、卫星接收机接收信号环路测试口、卫星信号检测口等接口板和等设备。UPS电源设备集成在该机箱内, 给两个飞行箱提供可靠稳定的电源供应。设备内部安装足够的电源接线板供设备使用。需要配备L波段射频馈线20米、10米各两根。
使用过程中, 两个飞行箱共用UPS不间断电源系统;两根收发馈线分别接入高功率放大器和馈源设备, 受接口个数的限制, 两个传输飞行箱每次单独使用高功率放大器和馈源设备。系统改造示意图如图2.1所示。
2.3系统方案可行性分析
根据卫星链路计算确定所需功率放大器功率, E1卫星链路信息速率:2048kbps, 符合INTELSAT相关协议, 调制方式QPSK, FEC 3/4系统所需的Eb/N0为7.5dB;标准清晰度电视业务信息速率:8000kbps符合DVB-S标准, 调制方式QPSK, FEC 3/4系统所需的Eb/N0为7.9dB;上行天线采用SKYLINX系统原有的1.2米便携VAST Ku波段天线, 增益为43.2dB。接收采用2.4米固定VAST天线, 增益48.1dB。采用40W固态高功率放大器进行卫星链路计算, 气象条件:晴空, 高功放的工作点回退7个dB, C/N余量如下:
E1上行余量:6.8dB
E1下行余量:4.7db
DVB-S标清余量:6.2dB
中南区主要的工作区域位于长江以南, 降水概率大, 雨量大, 经查询中国Ku卫星的雨衰分布图表, 根据ITU-R和中国通信行业标准的建议算法, 按照99.9%的年可用率, 查得:中卫一号卫星在本地区内上行和下行雨衰为:上行雨衰值在3.3-6.3db, 下行雨衰值在3.5-4.5db之间。降雨衰耗通常不高于6.3 db (上行) 和4.5 db (下行) 。高功放回退1dB。此时C/N余量如下:
E1上行余量:5.8dB
E1下行余量:2.5db
DVB-S标清余量:2.3dB
我们认为在99.9%的年可用率情况下, 以上的系统裕量可以接受。同时, 考虑到系统的便携性, 最终采用40W固态功率放大器重量为15公斤, 包括防震硬携带箱的重量约为20公斤便于携带。为了保证更好的系统可用性, 我们将在未来更换中心站的天线到4.5米直径天线, 同时中心站采用更大的功率放大器。
另外, 原有的可拆卸ORU由于是一体化结构, 无法接入新的功率放大器和LNB。我们重新制作了馈源系统以适应新的E1和视频通信系统。定制2端口线性极化馈源网络时, 需要确定馈源的方向图。首先大致测量了抛物面的半张角到θm, 半张角定义如图2.2所示:
保证新馈源方向图在θm方向为轴向的-10dB;同时保证原天线ORU支架紧固件孔位置和新馈源喇叭口的位置关系与原天线ORU支架紧固件孔位置和原ORU系统的馈源位置关系相同, 这样新的馈源网络被安装在原有天线上时馈源喇叭口处于天线的焦点上, 保证原有的天线的方向图不变。
我们采用室外型固态功率放大器, 高功放的供电和控制采用多芯防水电缆, 与高功放的连接器使用防水插头, 保证系统可以在降雨环境下在室外工作。固态功率放大器被直接挂在馈源支架上, 使用软波导连接功放和馈源, 降低连接传输损耗。系统的基带调制解调部分和控制系统安装在防震便携箱中, 可以进行长途运输, 每个控制设备便携箱的总重量控制在45公斤以下, 每个便携箱有4个搬运抓手, 以4人方便搬运。
三、系统实现设计
一方面根据改造后系统具有2M电路和视音频业务传输的功能, 另一方面便于运输及应急通信应用的需要, 将设备设计为2M电路传输飞行箱和视音频业务传输飞行箱两个机箱, 以便将电源系统、编码调制系统、监控系统、功率放大系统等设备放置到机箱内。现针对两个飞行箱分别进行结构设计。
3.1 2M电路传输飞行箱结构设计
2M电路传输飞行箱主要完成2M电路的发射及接收任务, 从而与另外一台KU卫星设备组成双向2M卫星链路。其信号流程为:
上行链路从程控交换机房布放2 M信号, 接入到DMD20话路调制解调器, 输出为L波段已调射频信号, 然后将此射频信号接入40W固态高功率放大器HPA, 经馈源、1.2米VSAT天线发射至通信卫星。
下行链路利用1.2米VSAT天线从通信卫星接收下行信号, 经低噪声模块LNB大后送至DMD-20话路调制解调器进行解调、解码处理, 然后将解调出来的2M信号送至程控机房。这样利用该套设备和另外一台KU卫星设备构成一个卫星传输链路就可以实现2M电路的卫星传输, 从而实现飞行站异地接入电信公网。
另外该机箱还包括1分4L波段功分器, 功分器的两个输出端接两台DMD20话路调制解调器, 另一端接前面板测试口, 方便进行载波检测。在机箱背板上设置DMD20话路调制解调器的输出和输入接口, 便于接入HPA和LNB设备。在飞行箱内部配置各种电源接线板用于设备接电。2M电路传输飞行箱结构示意图如图3.1所示。
系统中E1调制解调器可提供多种标准接口包括:
G.703 T1 (DSX1) 1.544 Mbps, 100Ω平衡, AMI和B8ZS
G.703 E1 2.048 Mbps, 75Ω非平衡、120Ω平衡, HDB3以保证与不同的电信系统的接入。
3.2广播电视DVB-S系统结构设计
广播电视DVB-S系统主要安排在视音频业务传输飞行箱中, 主要完成视音频信号的编解码、调制解调和监视监控等功能。其信号流程为:
上行链路:1路数字视频或模拟复合视频信号和2路模拟音频信号从前面板信号输入接口接入, 然后各自经过视频分支放大器和音频分支放大器设备, 分出多路视音频信号, 分出的一路视频两路音频信号接入监视器1 (左) 进行监测, 另外的信号输入到E5710编码器和SM6615调制解调器设备进行编码和调制处理, 调制器输出的L波段已调射频信号接到高功率放大器HPA, 信号经馈源、1.2米VSAT天线发射至通信卫星。同时从编码器和调制器均引出环路信号至前面板方便进行信号检测和环路测试。
下行链路:利用天线接收下来的卫星信号经LNB进行放大处理, 下行的射频信号经L波段功分器, 分为4路下行信号, 一路接到TT1260卫星接收机接收, 一路接到前面板测试口用于找星和监控上星载波。从卫星接收机解码处理后解调出来的视音频信号送入监视器2 (右) 进行监测。L波段功分器需要TT1260卫星接收机进行供电, 供电电压为直流+18V。该飞行箱配备2.5KW UPS不间断电源系统, 给两个飞行箱提供稳定的供电保障。另外在机箱侧面安装专用电源插座, 供各设备接电源。
视音频传输飞行箱结构示意图如图3.2所示。
四、系统测试
为了防止邻星干扰, 首先测试了天线和新馈源配合的天线方向图, 采用卫星信标法测量。测量参数符合《国内卫星通信小型地球站VSAT通信系统工程设计规范》的要求。
两个传输飞行箱系统实现后需要对其进行一系列的测试来验证系统的功能和检查各设备的工作状态和性能, 主要包括系统链路测试、高功放性能测试、LNB供电测试、上星性能测试等方面的内容。系统集成完成后我们选择了降雨气象条件下进行测试, 租用了鑫诺1号、亚洲2号、亚洲3S卫星、亚太2R卫星等多个卫星转发器进行了4个小时的视音频业务的上星传输试验, 利用亚洲2号和亚洲3S两颗卫星, 通过2个小时的2M电路上星测试, 通过对大量的测试数据进行分析, 最后得出该系统性能稳定, 信号质量优良, 完全可以满足2M电路和视音频业务的传输要求, 可以为村村通基站和基站控制器之间提供2M电路的应急支撑, 也可以为新闻媒体提供快速便捷的突发新闻报道支撑服务。
五、小结
大量的测试数据表明, 该套系统完全达到设计要求, 整个系统改造是成功的, 这一探索对于企业自有通信网和应急通信部门具有较大的实际意义。应急通信部门有大量的VSAT语音小站系统, 同时有大量的中高速数据传输的业务需求, 此设备改造方案和思路可以在应急通信系统内进行推广, 该方案对于扩展VSAT移动站的应用范围, 提高其应急支撑能力有显著的指导作用。系统建成后不仅兼容原来的通信功能, 并且新增了2M电路和视音频业务的传输能力, 一方面可以为村通基站与基站控制器之间的2M电路提供保障;另一方面, 由于其设备小巧、开通快速的特点, 可以随时为电视新闻媒体提供文体活动的现场直播和重大新闻的快速报道服务, 极大的提高了系统的应急处置能力。
摘要：十多年来, VSAT卫星通信系统以其独特的方式在信息通信领域里扮演着重要的角色, 其网络建设已经遍布世界各地。在众多的专用网中, 它支持着话音、数据等业务, 成为许多大型企业、商业团体、金融机构、新闻单位的通信手段。随着现代通信业务的发展, VSAT移动站通信容量有限, 通信方式单一的缺点就越来越明显, 因此特别需要进行技术创新和技术改造。我们对原有的SKYLINX系列VSAT小站进行升级改造, 改造后的系统不仅兼容原有设备的通信能力, 并且能够实现传输2M电路和标清电视节目的功能。本文介绍改造中的主要设计方案和改造方法, 最后通过一系列的测试来验证系统的各项功能。
关键词：甚小口径终端,改造方案,2M电路,卫星通信系统
参考文献
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