第10章卫星接入技术.ppt

通信卫星 电缆或光缆 控制中心 跟踪遥测指令站 海上移动站 固定站 通信枢纽 指挥所 可搬移站 空中移动站 电缆或光缆 微波接力 移动站 图图10-1 卫星通信系统示意图卫星通信系统示意图图图10-2 利用静止卫星实现全球通信利用静止卫星实现全球通信频频 段段 名名 称称上上 行行 频频 段段下下 行行 频频 段段主主 要要 用用 途途UHF400MHz200MHz非同步卫星或移动业务用的非同步卫星或移动业务用的卫星通信卫星通信L1.6GHz1.5GHzC6GHz4GHz商业卫星商业卫星X8GHz7GHz军事卫星军事卫星Ku14GHz12GHz或或11GHz民用或广播电视用卫星民用或广播电视用卫星Ka30GHz20GHz正在开发（有很大吸收力）正在开发（有很大吸收力）通信卫星 1 通信卫星 2 通信卫星 中继地球站 地球 地球站 A 地球站 B 中央主站(中心站)(b)(a)图10-3 双跳卫星通信线路 遥测指令 天线 通信分系统 天线分系统 控制分系统 电源分系统 通信天线 太阳电池 蓄电池 指令控制电路 电源控制电路 变频器 本地振荡器 双向器 指令 接收机 遥测 发射机 遥测 编码器 双向器 接收机 发射机 执行机构 轨道 控制 传感器 天线 控制 姿态 控制 遥控与指令分系统 自旋 图图10-4 通信卫星设备组成通信卫星设备组成 信标接收 覆球波束 赋形波束 图图10-5 不同卫星通信天线波束图不同卫星通信天线波束图(a)一次变频方案 接收天线 发射天线 低噪声放大 本振 高功放 混频(b)二次变频方案 接收天线 发射天线 放大器 功放 混频 合路器 中频 放大 分路器 混频 主振源 本振 1 本振 2 图10-6 透明转发器工作原理图 发射天线 接收天线 放大器 主振源 本振 功放 调制 信号处理单元 解调 变频 本振 变频 图10-7 处理转发器工作原理图 发射分系统 接收分系统 监控分系统 电源分系统 地 面 传 输 设 备 终 端 分 系 统 天 线 分 系 统 图10-8 地球站设备组成框图 来自卫星的信号 副反射体 主反射面 馈线 至接收机 收发 开关 馈源喇叭 自发射机 图10-9 卡塞格林天线及接收信号示意图 天线 高功率放大器 激励器 上变频器 中频放大器 调制器 来自基带设备 合成 设备 发射波 图10-10 发射分系统组成框图 低噪声放大器 传输放大器 下变频器 中频放大器 调制器 至基带设备 来自发射机 天线馈 电设备 分路器 图10-11 接收分系统组成框图 赋 形 波 束 租 用 线 关 口 站 接 入 与 射 频 设 备 ATM 交 换 机 用 户 终 端 用 户 服务器 宽带网络 服 务 器 窄带网络 业 务 接 入 点 用 户 服务器 室外单元 室内单元 NT 局域网 室外单元 室内单元 NT 机顶盒 室外单元 室内单元 NT 局域网 机顶盒 图图10-12 SkyBridge系统的电信段结构系统的电信段结构 数 字 终 端 HPA LNA 分 组 交 换 机 HPA U/C MoD LNA D/C DeMoD 网管中心 V/C D/C 信标接收机 点波束 ACU RF 合 路 器 RF 分 路 器 图10-13 VSAT主站组成 3700MHz4200MHz 5400MHz6000MHz 1770MHz 170020MHz 辐度、时延 均衡器 IF 分路器 RF 分路器 馈源 9020MHz LNA 数字 解调 图10-14 VSAT网络主站接收系统设备组成 反射面 连接数据终端、话机或程控交换机 方位/信仰标记组合件 室内单元 中频电缆 室外单元 图10-15 VSAT终端站组成 T 码分多址 Code F F T 11 12 13 14 15 16 频分多址 时分多址 t1 t2 t3 t8 图10-16 不同的多址方式类别多址方式最大通过效率时延稳定性韧 性价格/复杂性特 点固定分配TDMA0.70.8中大好中中站数增加，时延明显加长FDMA/SCPC0.70.8中好高很低仅适合业务量大而站数少情况随机分配ALOHA0.130.18小差高很低无需定时，适合变长的消息S-ALOHA0.250.368小中高低中最简单的时隙技术，适合定长消息SREJ-ALOHA0.20.3小中高低无需定时，适合变长的消息Tree CRA0.430.49中好差中高适合定长消息，解决时延、死锁问题ARRA0.50.6小中中中高利用附带信息改善S-ALOHA性能RA-CDMA0.10.4较小中高中时延很短，定时可用可不用ALAP0.40.7小中高中改善了ALOHA性能可控分配DAMA/TDMA0.60.8中大好差高由于时隙保留而具有较大地潜在时延，一般适合较长的信息 卫星 数据链路 数据电路 计算机系统 接口 数据终端设备 接口(DCE)(DTE)(DTE)(DCE)VSAT VSAT 数据 输入 输出 设备 传输控制器 数据 电路 终接 设备 数据 电路 终接 设备 通信控制器 中央处理器 图10-17 VSAT卫星数据通信系统基本构成 用户的 应用进层 主站 VSAT 用户终端设备 VSAT 网协议 用户的 应用进层 VSAT 卫星通信网对高层协议不作处理 主站主计算机/分组交换设备 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 网络层 链路层 物理层 网络层 链路层 物理层 地面线路 卫星信道 地面线路 图10-18 VSAT与OSI参考模型 上网主机 路由器 用户站 A 用户 上网主机 用户站 B 通信卫星 1 天线 通信卫星 2 VSAT VSAT Internet 路由器 用户局域网 信标接收机 主 站 图10-19 VSAT接入因特网示意图图10-20 DBS系统结构