VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

劉丙軍

【摘要】 隨著社會科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國衛(wèi)星通信技術(shù)從上世紀(jì)開始發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)取得了不小的進(jìn)步。VSAT作為上世紀(jì)八十年代開發(fā)的甚小天線地球站，有著智能化、成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，對環(huán)境的要求不高，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)同步通信，在我國當(dāng)前商業(yè)領(lǐng)域有著重要影響。本文將對VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信的特點(diǎn)，以及結(jié)構(gòu)和應(yīng)用方面展開詳細(xì)探討，希望能有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】 VAST 衛(wèi)星通信 技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用

一、VSAT通信業(yè)務(wù)的發(fā)展

我國通信業(yè)務(wù)自上世紀(jì)七十年代開始發(fā)展，最初是由美國前總統(tǒng)尼克松贈與了衛(wèi)星通信地球站，這在當(dāng)時(shí)起到了很大的便利作用，可以實(shí)現(xiàn)電視轉(zhuǎn)播和衛(wèi)星電話。后來我國逐步開始發(fā)展屬于自己的通信業(yè)務(wù)，首先是國家郵電部實(shí)現(xiàn)了國際通信，通過進(jìn)口衛(wèi)星通信地球站（Earth Station of Satellite），實(shí)現(xiàn)了國際通信。到上世紀(jì)八十年代，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，開始出現(xiàn)VSAT通信系統(tǒng)，這標(biāo)志著我國的衛(wèi)星通信系統(tǒng)向著更加小型和便利的方向發(fā)展，是科技快速發(fā)展的體現(xiàn)。這種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通信的功能，更加智能和便捷。此后，數(shù)字化的應(yīng)用讓衛(wèi)星通信系統(tǒng)的性能不斷攀升，單顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量增加，我國明文規(guī)定VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)開始向社會公開銷售，這成為我國電信業(yè)務(wù)的重要組成部分，從上世紀(jì)90年代開始，我國網(wǎng)絡(luò)和寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，讓VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用更加廣泛，也人民生活和工作帶來了極大便利，VSAT衛(wèi)星通信憑借其廣大的覆蓋面在我國迅速發(fā)展和應(yīng)用起來。伴隨人們對于通信業(yè)務(wù)需求的提升，我國VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)開始向新的方向延伸，從最初的衛(wèi)星通信拓展到數(shù)據(jù)傳輸，這包括了無線尋呼、企業(yè)內(nèi)網(wǎng)等，應(yīng)用于商業(yè)上的有信息集成系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)VSAT通信技術(shù)在我國應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大了很多，業(yè)務(wù)量一路攀升，當(dāng)時(shí)的BP尋呼機(jī)就是很好的證明，這對于我國無線通信技術(shù)的發(fā)展起到了轉(zhuǎn)折作用。隨后光纖通訊網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展起來，移動電話走入了公眾的生活，這對于當(dāng)時(shí)的無線尋呼業(yè)務(wù)受到了極大的沖擊，數(shù)據(jù)通信開始在我國發(fā)展，而VSAT業(yè)務(wù)中的尋呼業(yè)開始萎靡。從21世紀(jì)開始，隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)逐漸走向成熟，當(dāng)前的數(shù)據(jù)通信開始向著更新、更快上發(fā)展，語音通訊走入了人們的生活，衛(wèi)星遠(yuǎn)程應(yīng)用給人們的生活帶來了便利，隨著我國寬帶數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)上的不斷優(yōu)化，人們對于網(wǎng)絡(luò)速度的要求也在相應(yīng)提升。

二、VSAT衛(wèi)星通信的特點(diǎn)

如前文中所提到的，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)成本低、易于安裝、便捷性高，并且智能化更強(qiáng)，特別是隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了我國航空航天技術(shù)中，我們的地球站規(guī)模在不斷縮小，天線的直徑也在變小，讓整體設(shè)置都更加簡潔化，并且科技的發(fā)展讓我國的地球站也逐漸實(shí)現(xiàn)了無人化，很多VSAT衛(wèi)星通訊站體現(xiàn)了我國通訊行業(yè)的需求，一些自建衛(wèi)星通常分布偏遠(yuǎn)。但是地形并不會對通訊效果產(chǎn)生很大影響，通常，我國VSAT設(shè)備在一兩天內(nèi)就能夠開通一個地球站，并且通信質(zhì)量好，整個系統(tǒng)具有自動報(bào)錯和糾正的功能，錯誤率低，在短時(shí)間內(nèi)就能響應(yīng)系統(tǒng)的糾正。

三、VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成及連接方式

3.1系統(tǒng)構(gòu)成

VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有三部分構(gòu)成，第一部分是主站，主站是整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)的大腦，作為樞紐站，主站上有套圈的天線，這樣能盡量節(jié)省發(fā)射功率。主站實(shí)現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的管理和監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)端口連接到終端的計(jì)算機(jī)，是整個網(wǎng)絡(luò)的控制中心，傳遞速率高。第二部分是通信衛(wèi)星，這是系統(tǒng)中的中轉(zhuǎn)站，通過轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)頻段覆蓋，每個頻段覆蓋一部分，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星波束覆蓋全國。第三部分是小站，也就是我們說的VSAT（甚小孔徑終端），小站將用戶通信分成兩個部分，即戶內(nèi)和戶外，戶外設(shè)備為拋物面天線，都設(shè)置在高樓大廈的頂面。戶內(nèi)設(shè)備是與用戶直接聯(lián)系的，通過同軸電纜，實(shí)現(xiàn)通話、語音等功能，通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電話聯(lián)系，電話網(wǎng)與小站的用戶之間是可以相互聯(lián)系的。

3.2連接方式

VSAT（甚小天線地球站）通過軟件進(jìn)行整體控制，實(shí)現(xiàn)用戶需求的滿足。出于自身需求的不同，VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的主站和小站之間的連接方式也有所不同，分為點(diǎn)對點(diǎn)連接和點(diǎn)對多點(diǎn)連接，連接方向沒有局限性，所有用戶可以根據(jù)自己的具體需要選擇不同的接口，實(shí)現(xiàn)不同的通信模式。

3.2.1點(diǎn)對點(diǎn)連接

點(diǎn)對點(diǎn)連接方式主要依靠空間信道連接主站，通常有三種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸：第一，同步位透明傳輸，這種傳輸方式還可以詳細(xì)劃分為雙向數(shù)據(jù)傳輸和單向數(shù)據(jù)傳輸，雙向數(shù)據(jù)傳輸適合不同種類的用戶，用戶要根據(jù)要求采用VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供的時(shí)鐘，速率為64比特率；單向數(shù)據(jù)傳輸也叫作廣播方式，這種方式與雙向不同的是對于小站信息只接收不發(fā)送，最大速率為64比特率。第二，異步字符頭透明傳輸，這種傳輸方式也是有雙向和單向兩種，雙向數(shù)據(jù)傳輸最大速率為19.2比特率，主要適合字符型終端的通信，單向數(shù)據(jù)傳輸主要適用于我國的廣播業(yè)務(wù)。第三，LAPB點(diǎn)對點(diǎn)方式。BAPB是平衡型鏈路接入規(guī)程，它是CCITT，X.25網(wǎng)路接口標(biāo)準(zhǔn)的一部分，適合實(shí)際X.25規(guī)程以外，而鏈路采用LAPB特殊用戶規(guī)程的計(jì)算機(jī)間的通信。

3.2.2點(diǎn)到多點(diǎn)連接

點(diǎn)到多點(diǎn)連接指同一小站不同數(shù)據(jù)端口，或不同小站數(shù)據(jù)端口與主站同一端口間建立邏輯上的連接，組成一點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)路而實(shí)現(xiàn)通信目的。點(diǎn)到多點(diǎn)連接有以下幾種方式：第一，Multidrop方式：此方式為異步字符傳輸方式，小站各端口與主站端口間可進(jìn)行全雙工異步通信。在采用此方式時(shí)，通信終端最好采用一種而向字符型的通信規(guī)程，以避免多個小站上的終端同時(shí)向主站發(fā)送信息造成沖突，最高速率9600比特率。第二，異步字符廣播式：多個小站的終端只收不發(fā)，適合有數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的場合。第三，同步位透明廣播方式：此方式與上述方式在道理上一樣，只不過信息按同步方式傳輸它的最高速率達(dá)64比特率。第四，SDLC方式：要求用戶主機(jī)終端采用SDLC規(guī)程接入主站及小站端口，1個小站端口最多可接入15個遠(yuǎn)端設(shè)備。主站和小站之間，可進(jìn)行雙向同時(shí)數(shù)據(jù)交換（TWS）或雙向交替（TWA）的數(shù)據(jù)交換。接口速率最高可達(dá)56比特率。

四、VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用

如前文中我們所探討過的，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)成本低、易于安裝、便捷性高，并且智能化更強(qiáng)，對環(huán)境的要求不高，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)同步通信，這是傳統(tǒng)通信技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)繼續(xù)延續(xù)了衛(wèi)星通信的有點(diǎn)，同時(shí)又有了很大的創(chuàng)新和提升。一個完善的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信，并且操作靈活，組網(wǎng)方式有多個種類，如星狀、網(wǎng)狀等，組合方式十分靈活。當(dāng)前，VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)用在了我國軍事、航天、工業(yè)、勘探等多個領(lǐng)域，可觸及偏遠(yuǎn)地區(qū)。比如我國通過VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)GPS定位，精準(zhǔn)性高，基本可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)同步的通信，具有較高的嚴(yán)謹(jǐn)性。由于VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)是甚小天線地球站，它天線很小，占據(jù)空間小，氣候、環(huán)境等對于其影響較弱，不會影響天線的穩(wěn)定性，同時(shí)也不易發(fā)生信號偏離或通信終止，對于外界環(huán)境沒有特殊要求。VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的智能性更高、速度更快，相對于傳統(tǒng)衛(wèi)星，VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠更加準(zhǔn)確的定位，且信息準(zhǔn)確度更高，應(yīng)用到導(dǎo)航功能上，對于車輛運(yùn)行和調(diào)度都能起到非常重要的作用。特別是，這些年隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)在寬帶領(lǐng)域也發(fā)揮出了重大作用，應(yīng)用了VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)速率變得更快，下載、上傳的速度都更快，滿足了人們對快節(jié)奏生活的需求，目前隨著寬帶技術(shù)的不斷改進(jìn)，通信速率仍然在不斷提升。

另外，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)在我國數(shù)字廣播方面也發(fā)揮著重要作用，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)由于信號覆蓋廣，傳輸速率高，能有效改善傳統(tǒng)通信技術(shù)下廣播信號覆蓋不全面的問題。在當(dāng)前，電視信號也都已經(jīng)使用了VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)。在過去，傳統(tǒng)的電視信號覆蓋面有限，信號質(zhì)量不穩(wěn)定，人們在家中可以收看的電視臺也十分有限，隨著科技的不斷發(fā)展，家家戶戶基本都已經(jīng)安裝了電視機(jī)，對于信號傳播質(zhì)量有了很大提升，特別是對于一些偏僻地區(qū)，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)讓信號覆蓋面更廣，傳輸也更加穩(wěn)定，造福了偏遠(yuǎn)地區(qū)的人民。隨著我國衛(wèi)星技術(shù)的不斷改進(jìn)，在未來VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)還會在海洋通信系統(tǒng)中應(yīng)用更加廣泛，滿足語音業(yè)務(wù)、GPS業(yè)務(wù)、GSM業(yè)務(wù)等，實(shí)現(xiàn)無縫同喜你，提升海洋運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

五、結(jié)束語

綜上所述，VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)不論是靈活性、便捷性，還是在成本和安裝方面，優(yōu)勢都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)通信以及偏遠(yuǎn)地區(qū)的覆蓋，隨著我國科技的不斷發(fā)展，在未來，VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)仍然有非常廣闊的應(yīng)用空間，在我國各個領(lǐng)域都將發(fā)揮出重要作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]武秀廣，任培明. VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)綜述[J]. 數(shù)字通信世界，2014，06：41-43.

[2]柳虔林. 一種新穎的VSAT+系統(tǒng)[J]. 軍事通信技術(shù)，1995，01：22-31.

[3]陳幫洪. 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與規(guī)劃設(shè)計(jì)[D].電子科技大學(xué)，2004.

[4]裴建國，張穎花，張建軍. 基于甚小地球站衛(wèi)星通信系統(tǒng)的消防指揮平臺[J]. 武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，12：87-89.

[5]陳強(qiáng). VSAT衛(wèi)星通信安全分析[J]. 信息安全與技術(shù)，2010，07：80-81+83.

[6]魯諾明. VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用分析[J]. 科技傳播，2015，02：115+114.

[7]葛俊豪. VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究分析[J]. 中國新通信，2016，14：31.