1.4 星状VSAT网络
1.4.1 VSAT网络
前面所述的几种组网方式,不管是预分配信道还是按需分配信道,不管是点对点还是多点的组网方式,收发双方都是通过卫星转发信号实现单跳通信的。由于卫星通信的信号传播距离远,尤其是GEO卫星,链路传播损耗非常大,需要地球站具有较高的EIRP,也就意味着需要较大口径的天线和较大的发射功率。这就对地球站的建设、维护、使用都有了较高的要求。随着卫星通信的普及,在有些场合,可能业务量并不是很大,又没有其他更好的通信手段,往往希望以一种相对较低的成本,方便快捷地接入卫星网络。因此,VSAT卫星通信网(简称VSAT网络)应运而生,即全网设置一个大型的中央站,与众多的VSAT互通。
VSAT网络是20世纪80年代发展起来的一种卫星通信网。所谓VSAT,是指一类具有甚小口径天线的智能化小型或微型地球站,这类小站可以很方便地安装在用户处,成本比较低。通常,大量小站与一个大型中央站构成一个星状卫星通信网,能够支持范围广泛的单向或双向数据、语音、图像及其他综合电信与信息业务。
常见的VSAT网络大多工作在C、Ku、Ka频段。要达到同样的增益,天线的口径大小与射频载波的波长成正比,与频率成反比。因此,工作频段越高,相应的天线口径就可以越小。通常情况下,这三个频段对应的VSAT天线口径分别为2m、1m和0.5m左右。
VSAT网络的主要特点如下。
(1)远端站设备简单,体积小,质量轻,发射功率小,成本低,安装、维护和操作简便。
(2)远端站对使用环境要求不高,组网灵活,接续方便。
(3)通信效率高,质量好,可靠性高,通信容量可以自适应,适用于多种数据传输速率和多种业务类型。
(4)一般只面对单一用户,可以与用户终端直接连接,避免了一般卫星通信系统信息落地后还需要地面线路引接的问题。
(5)集成化程度高,智能化(包括操作智能化、接口智能化、支持业务智能化、信道管理智能化等)功能强,可无人操作。
(6)VSAT很多,但每个站的业务量较小。
(7)便于在中央站实现一个较强的网管系统。
(8)一般用作专网,用户享有对全网的控制权。
(9)VSAT之间的通信需要经中央站转发,实现双跳卫星通信,时延大。
(10)利用卫星信道的广播特性,中央站可以高效地实现向大量地球站的数据广播。
VSAT网络若用于传输数据,则称为VSAT数据网,其还具有如下特点。
(1)数据传输和交换可以是非实时的。
(2)传输数据时随机地、间歇地使用信道。
(3)突发式传输数据时,数据传输速率可以比较高,达每秒数千比特。
(4)数据业务种类繁多,如数据终端之间的通信、人机对话、文本检索和大容量的数据传输。
(5)由于要传输的数据长短不同,各种数据又可以非实时传输,所以,为了提高卫星信道利用率,可以采用分组交换方式。