第5章 VSAT卫星通信网 - 电子科技大学成都学院.ppt

第5章 VSAT卫星通信网;第5章 VSAT卫星通信网;5.1 VSAT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;5.2 VSAT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VAST，6/4GHz，一般C频段VSAT站的天线口径为2.4m、1.8m、1.2m Ku波段VAST，14/12GHz，一般天线口径1m左右，如1.2m、1m、0.75m、0.6m Ka波段VAST，30/20GHz，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