2.4.1 vsat网络-凯发娱乐
1.vsat网络结构
vsat的数据网络类似于公众网的局域网,而从其覆盖的范围又像广域网。vsat系统已与传统的卫星通信模式又有了明显的区别,过去传统的卫星通信模式按照osi来分析仅在模型七层中一层到二层。由于近年来vsat集各类通信的精华有了飞跃的发展。ip技术、路由器的功能、tcp/ip加速功能等在vsat的运用中尽现风采,使得vsat更趋于小型化、智能化和多功能化,节省了设备。现代的vsat通信系统按照osi参考模型如图2-43所示,一般已可提供osi参考模型的下三层服务,即提供物理层、数据链路层和网络层的服务。
图2-43 osi中vsat的传输模型
2.vsat网络形式
目前vsat网络形式有:点对点(point-to-point),星状网(star),半网状网(half mesh),全网状网(full mesh),混合网(hybrid)等,如图2-44所示。其中半网状网(half mesh)是混合网(hybrid)组网之一。
3.vsat载频模式
目前,vsat的载频模式有:scpc、mcpc、tdm、tdma、mf-tdma、fdma/dama、dvb-s/rcs或dvb-s2/rcs等。
图2-44 vsat各类网络
4.vsat卫星通信系统的多址资源分配机制
vsat卫星通信系统的多址资源分配机制一般有dama和pama两种。
按需分配多址访问(dama,demand assigned multiple access),这种工作方式所有远端站共享信道资源,远端站可以根据需要动态地获得带宽资源,在不使用时对系统资源进行释放。这种方式资源利用率高,在大规模动态网络中被普遍采用。
固定分配多址访问(permanently assigned multiple access,pama)这种工作方式下,各站独占一部分系统资源,其他地球站无法占用其信道。这种方式一般用于小规模专线网络,用于大规模动态网络则浪费资源。
5.入境载波和出境载波
入境载波和出境载波又称空中接口(air interface)。vsat主站的出境载波称:出境载波(outbound);vsat远端站的入境载波称:入境载波(inbound)。由于近年来ip技术和路由器技术的飞跃发展,在vsat领域中得到了广泛的应用,所以vsat主站的modem带路由功能的出境载波又称outroute,若vsat远端站的modem带路由功能的入境载波又称inroute。
6.vsat网络、设备、用户与价格
当前世界上著名的vsat厂商很多、优秀产品也不少,例如:comtech ef data的vipersat;viasat的linkstar和linkway;idirect-vsat系统;romantis-vsat系统;advantech-vsat系统;shiron-vsat系统;polarsat的vsat-plus3系统等。但大多产品不是主站价格昂贵就是远端站价格昂贵,再加上卫星转发器租用带宽的昂贵,除特殊用户外,一般用户则用不起。另外,如何从各种vsat系统中进行选择适合自己的网络,更有效地发挥vsat网络的作用,则对一般用户无所适从。这对vsat的应用和发展是不利的。近来一些聪明的vsat厂商从市场的角度出发,对vsat进行细分,推出“价廉物美”的vsat产品,有效解决了“不是主站价格昂贵就是远端站价格昂贵”的问题,有的厂商则从应急通信和军队卫星通信的高端用户的特殊情况出发,推出了远端站可充当hub单独组网,充当网络任何级别的角色,可随时变更为主站,远端站还可同时使用tdma和scpc,可拓扑多级网络(含视频会议、电话),一个vsat系统可同时运用两个或两个以上的卫星进行通信,能够快速建网、组网极其灵活的vsat产品。
为了提升vsat通信灵活性、可靠性以适应各种场合下的卫星通信。有的厂商在室外单元设备上下了不少功夫,例如:美国的skyware global公司生产的用于vsat系统的新型的ku频段vsat dr7-transceiver(odu)如图2-45~图2-47可做到:
1)不需另外加端口接收双极化可任意选择。
2)不用更换lnb就可以实现ku全频段接收。
3)10mhz参考内部和外部可以任意选择。
4)支持所有的vsat-modem。
5)可在应急通信的车载站、flyaway、固定地球站等中使用。
图2-45 新型的ku频段vsat-odu
图2-46 可以任意选择频段、极化、内部和外部10mhz参考源的ku频段vsat-odu(https://www.daowen.com)
图2-47 ku频段dr7-vsat-transceiver(odu)内部器件结构图
7.vsat网络的选择
如今的vsat系统已和过去大不一样了,从传输的角度来看已由过去的低速率数据传输转向高速率数据传输,从过去的话音和低速率数据较单一的业务转向语音、数据上网、流媒体、iptv、会议电视、远程教育、远程医疗、远程探监、广播电视、dsng标清和高清活动图像的传输、3g和数字集群的中继等等。如今vsat系统也不像过去一样打电话、传真那么简单了,过去随意选择一个价格便宜的质量可靠的vsat系统就可以了。而现在要根据用户业务性质、对业务的要求来选择vsat系统、选择vsat网络以及对vsat远端站进行配置。
1)选择vsat系统必须弄清用户业务性质:
①角色:固网、专线、应急通信、中继、数据采集(国内国外)和dsng等。
②时间:短期的还是长期的。
③地点:主站建立在何方,是固定站还是车载站。
2)选择vsat系统和网络必须根据业务类型选择:
①业务种类:远程教育、远程医疗、远程探监、dvb-s和dvb-s2传输。
②余量配置:为今后系统扩容、双备份,例如:机场业务双星双备份。
③使用场合:静中通和动中通:动中通包括:船载3g移动通信、车载动中通、机载动中通等。
3)选择系统和网络举例:
①tdm/tdma,dvb-s/rcs或dvb-s2/rcs星状网(star)一般适合于远程教育、远程医疗、远程探监、会议电视、船载卫星通信、一般的专线电路等,如图2-48所示。
②mf-tdma多频时分多址全网状网(full mesh)—适合于飞机航空的机场空管等,如图2-49所示。
图2-48 tdm/tdma,dvb-s/rcs或dvb-s2/rcs星状网
图2-49 具有双卫星备份的机场空管mf-tdma多频时分多址全网状网
③mcpc/scpc(star星状网或point-to-point点对点网)——适合简单的小型的vsat网络、移动通信(含数字集群通信)的基站偏远地区的覆盖、基站的临时替代和业务的拓展,车载“动中通”等,如图2-50所示。
④fdma/dama或tdm/tdma tdm/scpc混合网(hybrid)具备远端站可充当hub单独组网,充当网络任何级别的角色,可随时变更为主站的vsat网络能够快速建网、组网极其灵活的vsat产品—适合于应急通信、军队卫星通信、政府部门的专网等,如图2-51所示。
综上所述,vsat系统和网络运用要有权衡,因为不同的用户选择不同网络,不同的网络不同的价格。要找最适合自己的vsat网络。
图2-50 用于基站偏远地区的覆盖、基站的临时替代和车载“动中通”的mcpc/scpc的star星状网
图2-51 用于应急通信的tdm/tdma tdm/scpc混合网