采用甚小口径终端（VSAT）的卫星通信研究

张家芳

摘 要：目前，卫星通信技术在各个国家已经得到普及，并充分发挥其覆盖范围广、通信距离远的特点。同时，在实际数据传输系统中引入VSAT卫星通信技术有助于提升其安全性与稳定性。基于此，文章对采用甚小口径终端（VSAT）的卫星通信系统展开研究，从其运行机制、基本功能、技术特点等方面出发，进而提出优化配置管理方法、完善运营管理模式、应用用户管理方法等有效优化举措。

关键词：甚小口径终端;VSAT;卫星通信技术

0 引言

目前，我国卫星通信技术已经得到了十分广泛的应用，进而显著提升数据信息的传播效率，推进整体通信行业的稳定发展。随着通信卫星性能的不断优化，最小地球站的规模显著缩小，就连天线的规格也已经缩小到了1.8 m±0.6 m。通过这部分甚小口径终端（VSAT）的有效连接，可以在区域内建立竞争水平更强的卫星通信网，进而显著改善当前的通信现状，促进信息传播互通质量与效率的进一步提升。

1 采用甚小口径终端（VSAT）卫星通信系统的运行机制与基本功能

1.1 运行机制

结合地球站之间信息传输的实例来看，若在距离超过  72 000 km以上的地球站之间进行信息传递，同时增加其中一个地球站的天线尺寸，而另外一个保持不变。在进行传输质量分析的过程中，需要对比特能量（Eb）与噪声功率密度（kT）这两个变量进行研究，进而可以得出：当地球站1发射信号的时候，地球站2的Eb与kT之比可以始终满足相关需求;反之，在地球站2发射信号的时候，地球站1的Eb與kT之比可以达到极限。相应的计算结果主要受到地球站2参数的影响，同时地球站2的方向也决定了信息速率，因此地球站2可以选用1.8 m的天线以及2 W的发射功率，进而最终的信息速率可以达到100 kB/s以上。

由以上内容可以进一步得出，在配备若干VSAT站以及一个Ku波段大型中心站组网并将天线尺寸控制在7～8 m，就可以显著提升信息的高质量传输。在应用星状结构的时候，可以有效完成单项业务与双项业务，在此基础上如果可以实现将双跳传输信号延迟控制在二分之一秒，那么就可以实现星状传输向网状通信的转变，也就是通过中心站进行直接连接。就当前的应用情况来看，星状VSAT网在银行、商场、酒店、保险公司以及旅行等多种类型的机构中都得到了有效应用，进而充分实现了业务连通、数据交换、图像传输等功能，并将信息速率控制在1.2～64 kB/s。

1.2 基本功能

在实际运行的过程中，卫星信道将被分为若干频段，但其中最常见的方式认为频分多址（FDMA）方式，有效保证一个频段向一个地球站提供服务。不同的频段划分方式也呈现出不同的特点，其中FDMA是指永久以及全部占用着相应资源;而SCPC的运行是在上文的基础上，保证每时隙只有一个基带信道，在某一部分时隙里是TDMA，可以永远保持与其他站点公用，但借助编码和扩频有效避免发生信号碰撞问题为CDMA，在一定时间段内发生碰撞情况并有效完成重复数据传输的是ALOHA，而在某些时隙内，发生碰撞并完成重复数据传输的是S-ALOHA。出现重复传输的原因主要是由于没有对数据包的接收进行确认，进而引发了相应的技术故障。通常情况下，中心站在卫星信道频段内部会采用时分多路（TDMA）的信号分配方式，还会在很少的时候采用CDMA方式，其余的绝大多数情况采用的都是ALOHA方式或TDMA方式。但具体采取哪一种则是根据卫星规约的内容来判断的。

2 采用甚小口径终端（VSAT）卫星通信系统的连接方式

2.1 点对点连接

现阶段，点对点连接方式的应用主要是依靠空间渠道，通过相应的网络技术实现数据信息与网络的同步发展，当前最常见的传输方式主要有两种：第一是同步传输，该方式的运行模式是以用户的自身需求为基础，结合信息的实际内容决定是否要开展数据共享，若对同步传输进一步进行细分，还可以分为单向数据传输和双向数据传输，这两种方式的选择也可以凭借用户的实际需求来决定。第二是异步透明传输，这种传输方法更多地被应用于我国的广播业务，进而通过多元化的系统连接方式实现全方位、多角度的通信传输。

2.2 多点连接

多点连接的方式的运行主要是指由不同的数据端口统一集中向一个数据端口进行连接，而考虑到多点连接方法的性质，在实际应用的过程中也会出现很多不同的连接方式。为有效提升信息的传输效果，避免不必要的问题，在选择传输方法的时候，用户也需要结合自身实际需求慎重考虑[1]。这样做的主要目的是选择性价比最高的连接方式，提升通信流程的安全性与稳定性，从而实现不同程度的数据转换与通信联结，应用更加灵活的方式完善自身的数据投入，充分提升用户与用户之间通信设备和数据共享的发展水平。多点连接的方式在其应用过程中可以使信息数据的传输更加透明，进一步推动通信数据的高效流动，从而为VSAT卫星通信系统的用户提供更好的通信体验与应用效果，促进卫星通信水平的不断提升。

3 采用甚小口径终端（VSAT）卫星通信系统中的主要技术

VSAT卫星通信网络的运行涉及外围网站的入网、退网以及业务请求等多个环节，进而通过对卫星通信资源的合理配置，有效保证站点之间的良好信息沟通。

3.1 优化配置管理方法

VSAT卫星通信系统在进行配置管理的过程中，需要涉及TDM管理、ALOHA管理以及业务通道配置管理等多方面内容。而在开展频率资源配置管理时，则以起始频率、终止频率等内容为基础，将整个流程划分成不同的工作频段，并且产生相应的对应信道。与此同时，其中的相关参数还可以发挥鉴定权、加密启用以及通信管理等重要作用。

3.2 完善运营管理模式

运营管理技术的实施主要是维系整个系统的正常运行，其中主要包括外围站的注册、控制、询问等环节。以外围站的注册为例，需要保证描述信息、位置信息以及用户信息等方面的齐全，同时保证外围站与中心站之间的联系与共同作用;而在进行站点注销时，也要从中心站入手，要先保证删除中心站信息之后，才可以完成整体的注销流程。另外，轮询管理的主要功能是对远端站工作状态进行检查，只有在确保正常运行的前提下才可以完成运营管理策略的制订。

3.3 应用用户管理方法

在用户管理技术实施的过程中，主要包括信息的添加、修改、删除以及权限管理等环节。运行中会将系统内部的操作信息划分为两个类型，分别是管理人员与操作人员，其中管理人员主要负责对设备权限进行管理，而操作人员是不可以进行外围站注册以及网络系统参数调整的，除此以外，二者并不存在其他权限上的差距[2]。

3.4 加强状态监管技术

状态监控技术的实施主要应从两个方面入手，分别是中心站状态监测与外围站状态监测，其中，中心站状态主要依靠本地区域网络链路进行监控与管理，而外围站的监测则主要依靠卫星信道资源完成。与此同时，根据监测对象的不同，所采取的监测策略也是不同的，进而有助于保证最终监测质量的进一步提升。与此同时，还可以在保障监测合理性的前提下推动VSAT卫星通信系统的正常运行。

3.5 完善业务处理技术

要想进一步提升VSAT卫星通信技术的应用效率，就要实现对各项业务的全面处理，当前最常见的处理流程主要包括入网处理、退网处理以及呼叫处理等。其中，进行入网处理的时候需要将信息传输到中心站，根据其中的内容完成审核，只有在审核通过以后才可以允许远端站进入网络。与此同时，退网的申请一般由远端站发出，在接收申请之后由中心站进行工作状态审核，进而做好退网标记，完成整个退网流程。由此也可以进一步看出，中心站的主要功能是信息接收与状态审核，而远端站的主要功能是信息发送。呼叫处理主要包括外围站之间的处理以及外围站与中心站之前的处理，不同的处理模式采取的处理方法也是不同的。

3.6 增强资源调度模式

VSAT卫星通信系统中的资源调度技术主要可以分为两方面的内容：第一是信道划分，由中心站对卫星频段划分成不同的信道，并以单一信道为单位进行资源管理。例如当信道划分在L频段的时候其中最大的宽带支持率为500 M，进而以此为基础进行信道管理;第二是信道分配，其中TDM信道在实际分配的时候需要完成相关参数的配置，并将最前方的部分设置为TDM信道，充分满足信息系统的运行需求。另外，要想进一步保证VSAT卫星通信技术作用的发挥，就需要从多角度加以完善，有效提升相关技术的应用水平[3]。

4 结语

综上所述，当前VSAT卫星通信技术的应用大大提升了数据信息传递的安全性与稳定性，进而提升整个数据传输系统的运行质量。现阶段，应进一步致力于提升VSAT卫星通信技术的灵活性，有效实现与不同类型卫星终端的连接与互通。在未来的发展过程中，VSAT通信还会深入农村地区，实现通信卫星性能的优化与改进，实现从星状结构向网状结构的变革，不断促进VSAT网络系统信息传输效率的大幅提升。

[参考文献]

[1]杨清森，杨仁庆，高晓辉.VSAT卫星通信网的业务应用探究[J].数字通信世界，2020（7）：11-13.

[2]徐挺，蘭海，孙勇，等.VSAT系统建设的成本分析和优化[J].通信技术，2020（6）：1397-1405.

[3]庞立新，李杰，冯建元.高通量通信卫星发展综述与思考[J].无线电通信技术，2020（4）：371-376.

（编辑 王雪芬）