VSAT網(wǎng)絡(luò)基本概念和原理簡述

1、第一章什么是VSAT通信網(wǎng)VSAT通信網(wǎng)絡(luò)是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的一個發(fā)展產(chǎn)物，因此，在介紹VSAT通信網(wǎng)之前，首先簡單介紹一下衛(wèi)星通信的基本概念。衛(wèi)星通信的基本概念衛(wèi)星通信，簡單地講，就是地球上的無線電通信站之間利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站而進行的通信。衛(wèi)星通信是地面微波接力通信的繼承和發(fā)展，是微波接力通信的一種特殊形式。衛(wèi)星通信的實用階段以國際衛(wèi)星通信組織的成立為標志，1965年4月，國際衛(wèi)星通信組織發(fā)射了第一代“國際通信衛(wèi)星”INTELSAT-1),正式承擔(dān)國際通信業(yè)務(wù)，這同時也標志著衛(wèi)星通信時代的到來。衛(wèi)星通信常利用位于地球上空約36000公里的地球同步軌道的衛(wèi)星，其特點是從地球的任何點看衛(wèi)星，

2、衛(wèi)星是靜止不動的，這樣可簡化地球站的功能，無須跟蹤衛(wèi)星。這種方式稱為靜止衛(wèi)星通信系衛(wèi)星通信的特點與其他通信方式相比，衛(wèi)星通信有其獨到之處：y通信距離遠，通信成本與通信距離無關(guān)。y以廣播方式工作，便于實現(xiàn)多方向多地點的多址聯(lián)接。y通信容量大，適應(yīng)的通信業(yè)務(wù)類型多。y可以自發(fā)自收進行監(jiān)測。衛(wèi)星通信在技術(shù)上也帶來一些新問題：y需要先進的空間和電子技術(shù)。y要解決信號傳輸時延。y解決多址聯(lián)接的技術(shù)問題。y保證衛(wèi)星運行的高度穩(wěn)定。y解決地面微波干擾和惡意竊聽。yVSAT通信網(wǎng)VSAT通信是衛(wèi)星通信發(fā)展過程中的產(chǎn)物，誕生于80年代。由于早期的衛(wèi)星通信產(chǎn)品的成本較高，地球站的規(guī)模較大，且主要用于大型的國際交換

3、網(wǎng)絡(luò)，同時也限制了衛(wèi)星通信的推廣使用。隨著技術(shù)的不斷成熟，人們已經(jīng)注意到地球站規(guī)模的縮小的可能性。最早，美國TelcomGeneral于80年代推出以VSAT為商標的小型地球站，而今,VSAT（VerySmallApertureTerminals-甚小口徑終端）已完全是這種通信技術(shù)的約定縮略語。天線口徑由30米的大型標準INTELSATA類地球站演變?yōu)樾≈?0厘米的單收站，地球站規(guī)模的縮小，為衛(wèi)星通信的廣泛使用和組建專用衛(wèi)星通信網(wǎng)提供了可能，今天，我們已完全有能力，組建適合本身業(yè)務(wù)需求的專用通信網(wǎng)。1.4VSAT通信網(wǎng)的特點VSAT通信網(wǎng)除具備衛(wèi)星通信的一般特點外，還有其它特點：y天線口徑小，

4、地球站規(guī)模小，因此成本低。y靈活，易擴展和改進。y適合小業(yè)務(wù)量應(yīng)用。y可組建專用通信網(wǎng)。y地球站的發(fā)射功率小。y由于天線口徑小，更易受到干擾。yVSAT通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)VSAT之間通過一顆衛(wèi)星和一些射頻鏈路連接的，從VSAT到衛(wèi)星的鏈路稱為“上行鏈路”從衛(wèi)星到VSAT稱為“下行鏈路”（見圖1）。VSAT和VSAT的總鏈路稱為“跳”它由一條上行鏈路和一條下行鏈路組成。圖1上行鏈彳和下行鏈路通信的基本過程是：衛(wèi)星接受在其天線視界范圍內(nèi)的來自發(fā)送地們的頻率變換到較低的的載波發(fā)送到位于其一球站的上行鏈路的載波，放大這些頻段，以防可能的輸出/輸入干擾,發(fā)送天線視界內(nèi)的所有地球站。由于衛(wèi)星通信的廣播特性

5、，位于衛(wèi)星視界范圍內(nèi)的所有VSAT地球站均可通過衛(wèi)星直接通信，這便構(gòu)成了典型的網(wǎng)狀網(wǎng)連接。1.5.1網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀網(wǎng)允許任何兩個VSAT地球站之間進行直接通信（見圖2）。關(guān)于網(wǎng)狀連接的VSAT網(wǎng)絡(luò)，必須考慮到以下限制：y上行鏈路和下行鏈路上的載波功率衰減的典型值為200dB；y受限制的衛(wèi)星射頻功率，典型值幾十瓦；y小口徑的天線限制了它的發(fā)射功率和接受靈敏度；由于上述限制，很可能在接收端的VSAT接收到的解調(diào)信號不能滿足用戶終端所要求的質(zhì)量，因此從VSAT到VSAT之間的直接鏈路可能不會被接受。解決的方法是在網(wǎng)絡(luò)中安裝一個比VSAT大的中心站（主站），中心站具有比VSAT更大尺寸的天線，約411

6、米，因為其增益比典型的VSAT天線要高，且配有大功率的發(fā)射機。由于能力的改善，中心站足以接收由VSAT發(fā)送的所有載波，并能用所發(fā)送的載波把需要的信息發(fā)送到所有的VSAT。這時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就變?yōu)椤靶菭罱Y(jié)構(gòu)”星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)中不允許兩個VSAT小站之間直接通信，必須經(jīng)過中心站（主站）進行中轉(zhuǎn)。星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)是目前最常見的VSAT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。y單向網(wǎng)絡(luò)-VSAT只有接收功能，中心站向VSAT發(fā)送載波;y雙向網(wǎng)絡(luò)-VSAT既可接受又可發(fā)送，支持交互式業(yè)務(wù)；1.5.3兩個VSAT的連接VSAT之間的雙向連接可用兩種方法獲得：y假定鏈路性能可滿足所要求的質(zhì)量，經(jīng)衛(wèi)星直接連接兩個VSAT；y或經(jīng)一個中心站中轉(zhuǎn)，經(jīng)

7、兩跳（第一跳從VSAT到中心站，第二跳從中心站到VSAT，約0.5秒的時延）方式獲得；總之，由于天線尺寸的縮小，而對功率有要求，并由此把VSAT地球站的低成本與衛(wèi)星的功率限制聯(lián)系起來考慮，星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為適宜，而網(wǎng)狀網(wǎng)無論何時也不會有這樣的限制，否則是不可接受的。網(wǎng)狀網(wǎng)的優(yōu)點時延較小，因此對電話業(yè)務(wù)特別有利。第二章VSAT地球站一個VSAT地球站由兩個獨立的單元組成：室外單元（ODU）和室內(nèi)單元（IDU）。室外單元是VSAT與衛(wèi)星的接口，而室內(nèi)單元是VSAT與用戶終端設(shè)備或局域網(wǎng)（LAN）的接口。典型的VSAT地球站結(jié)構(gòu)見圖6。圖6VSAT地球站的結(jié)構(gòu)2.1室外單元室外單元包括天線和含有功率放大

8、器、低噪聲放大器、上/下變頻器和頻率合成器等模塊的電子成套設(shè)備。y天線-將發(fā)射機送來的射頻信號變?yōu)槎ㄏ颍▽市l(wèi)星）輻射的電磁波；同時收集衛(wèi)星發(fā)來的電磁波，送到接收設(shè)備；y功率放大器-將已變頻的調(diào)制中頻（一般為70MHz）信號的功率放大到一定的電平，經(jīng)饋線送至天線向衛(wèi)星發(fā)射；y低噪聲放大器-將天線收集的微弱信號進行放大，送入下變頻器。y上/下變頻器-上變頻器將調(diào)制的中頻信號轉(zhuǎn)換成衛(wèi)星射頻的工作頻段（如C或Ku波段），下變頻器將接收的射頻信號轉(zhuǎn)換為中頻（70MHz）；y饋線-連接室外單元和室內(nèi)單元的中頻電纜；2.2室內(nèi)單元室內(nèi)單元包括調(diào)制/解調(diào)器、FEC編碼/譯碼器和基帶接口等模塊組成。y調(diào)制/解

9、調(diào)器-對數(shù)字信號按一定的方式進行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換，常用的調(diào)制/解調(diào)方式有BPSK（二相移相鍵控）、QPSK（四相移相鍵控）等；yFEC編碼/譯碼器-對基帶數(shù)字信號進行帶有前向糾錯編碼或?qū)庹{(diào)信號解碼；y基帶接口-與用戶終端設(shè)備或局域網(wǎng)（LAN）的接口y中心地球站（主站）從功能上講，主站和VSAT地球站區(qū)別甚小，只是在體積和子系統(tǒng)的數(shù)量上。圖7主站的組成與VSAT地球站的最大區(qū)別是，在主站配有一個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)。NMS是業(yè)務(wù)監(jiān)視、操作員接口和諸如打印報告之類的脫機工作，NMS負責(zé)路由選擇過程，監(jiān)視和控制網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，進行復(fù)位和診斷，網(wǎng)絡(luò)部件的使用和禁用，VSAT終端的開通和軟件的下載，改變網(wǎng)絡(luò)

10、接口或衛(wèi)星信道等。第四章VSAT通信網(wǎng)的工作原理本文著重介紹VSAT通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理，而對射頻鏈路、干擾等內(nèi)容不做更多的描述，以便在網(wǎng)絡(luò)層對VSAT通信系統(tǒng)有一個大致的了解。4.1用于數(shù)據(jù)通信的ISOOSI參考模型ISOOSI參考模型最初是為計算機系統(tǒng)互連而由國際標準化組織確定的。該模型為不同硬件和不同軟件的系統(tǒng)的互連提供了一種模型，它規(guī)定了七個功能層協(xié)議，如圖8所示。1發(fā)送過程圖8ISOOSI開放系統(tǒng)互連參考型該圖顯示了功能為兩個互連系統(tǒng)中的一層的兩個棧個。左邊為源機器,用可靠的方法產(chǎn)生向圖中右邊的目的勺機器傳送的數(shù)據(jù)。在一部機器中,層表或多個業(yè)務(wù)接入點組成的一個接口，并向下一個較高層是

11、供服務(wù)，同時使用由下一個較低層提供的11服務(wù)。處在不同棧的同一級上的層被稱為“對等”層。在每一層上,都有一對協(xié)議處理器，根據(jù)有關(guān)的層協(xié)議交換消息，實際上，在某一給定層上產(chǎn)生的消息傳送到下一個較低層，其物理實現(xiàn)是由同一機器上的硬件和軟件完成的。在層間的消息稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。一個PDU由一組以信息頭（H）和可能緊跟其后的信息尾（T）的數(shù)據(jù)構(gòu)成。當(dāng)某一給定層想將一個PDU傳送到它在其他系統(tǒng)上的對等層時，就將PDU下傳到下一PH模型中層與層間的封裝傳輸圖9當(dāng)某個機器收到一條消息時，就息頭進行譯一個更高層碼，獲取如何處理該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之前去掉該信息頭。&過各層傳輸。每一層都稱信的信息，然后，將

12、數(shù)據(jù)傳送到下NH較低的三層負責(zé)傳輸與通信方面,較高的四層和信息交換。個更低層，同時傳送與要求業(yè)務(wù)有關(guān)的一些參數(shù)。每個較低層都將更高層的PDU作為自己的數(shù)據(jù)接收，利用響應(yīng)的參數(shù)以確定在信息頭中應(yīng)該包含哪些內(nèi)容，并附上自己的信息頭和信息尾，因此在其他系統(tǒng)上的對等層將會知道如何對此數(shù)據(jù)進行處理。這個過程稱為“封裝”過程。協(xié)儀名稱應(yīng)用協(xié)議表不協(xié)議物理層物理層涉及在構(gòu)成一條鏈路的物理媒介上實際的信息傳輸。因此，該層與比特（位）傳輸?shù)乃蟹矫娑加嘘P(guān)，如比特格式、比特率、比特差錯率、前向糾錯（FEC）編碼和解碼、調(diào)制與解調(diào)等。數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層確保通過物理層能可靠地傳輸數(shù)據(jù)。該層發(fā)送稱為“幀”數(shù)據(jù)塊，并提

13、供必要的幀識別、差錯控制和數(shù)據(jù)流控制。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是負責(zé)從信源到信宿的尋由分組。因此，它關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)上有多條鏈路上的數(shù)據(jù)傳輸，包括識別目標（尋址功能）、識別路徑（尋由功能）和確保信源是可用的（阻塞控制）。它還必須識別鏈路用戶的記帳（記帳功能）。傳輸層傳輸層負責(zé)源機器到目的機器之間數(shù)據(jù)的可靠傳輸。因此，它是一個端對端的層，它處理端與端的數(shù)據(jù)傳輸、多路復(fù)用和流量控制。4.2VSAT網(wǎng)絡(luò)的物理和協(xié)議配置VSAT網(wǎng)絡(luò)實質(zhì)上提供任意遠端用戶終端與主計算機之間的連接。圖10給出了一個VSAT網(wǎng)絡(luò)之間的典型連接情況。VSAT網(wǎng)絡(luò)主計算機SatelliVSATVSAT基帶接口（室內(nèi)單元）5-7層傳輸層網(wǎng)絡(luò)物理

14、層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)鏈路控制衛(wèi)星信道多址控制物理FEC調(diào)制解調(diào)器主站基帶接口數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路控制數(shù)據(jù)鏈路衛(wèi)星信道多址控制FEC片物理1調(diào)制解調(diào)器VSAT基帶接口用戶終端用戶終端用戶終端-用戶終端用戶終端5-7層傳輸層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層A/物理層基帶接口（室內(nèi)單元）該圖顯示了兩種配置，一種為物理配置，表明支持這種連接的設(shè)備的類型。一種是協(xié)議配置，表示了上述設(shè)備之間的對等層關(guān)系。圖10VSAT網(wǎng)絡(luò)的物理和協(xié)議配置4.3協(xié)議轉(zhuǎn)換VSAT網(wǎng)絡(luò)將在物理層一級上充當(dāng)一條純“空中電纜”，并易于實現(xiàn)用戶機器（用戶終端和主機）之間的互連。然而，由于衛(wèi)星信道的特性，這種方案并不可行，因為這是衛(wèi)星信道特性決

15、定的。在衛(wèi)星信道中信息是以射頻傳輸?shù)?，具有傳播時延和比特差錯率，這與地面通信鏈路有極大不同，因此，用于地面通信的協(xié)議在衛(wèi)星鏈路上是不適用的，必須考慮在衛(wèi)星鏈路上傳輸數(shù)據(jù)的不同協(xié)議。但是這種協(xié)議不能是端對端協(xié)議，因為這種協(xié)議要求改變已在用戶機器上實現(xiàn)的協(xié)議。為此，最終的解決辦法是在主站基帶接口和VSAT基帶接口上采用某種形式的協(xié)議轉(zhuǎn)換，保證端對端的透明度。通常情況下，只轉(zhuǎn)換較低的三層協(xié)議（網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層）。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議完成用戶機器的地址變換,使網(wǎng)絡(luò)地址與用戶地址無關(guān)。數(shù)據(jù)鏈路層分成兩個子層：一個子層叫做“數(shù)據(jù)鏈路控制層”，該層為衛(wèi)星鏈路提供數(shù)據(jù)鏈路控制，所提供的鏈路控制與VSAT網(wǎng)絡(luò)接

16、口和用戶機間的鏈路控制無關(guān)；另一個子層叫做“衛(wèi)星信道接入控制層”該層由VSAT或中心站負責(zé)將發(fā)送的多路載波接入衛(wèi)星信道。最后，在物理層，任一地球站（中心站或VSAT）都必須提供一個真正支持物理連接的物理接口。從用戶角度看，這種物理接口應(yīng)適用于用戶的硬件設(shè)備。從衛(wèi)星的角度看，物理層應(yīng)通過前向糾錯（FEC）編碼技術(shù)保證數(shù)據(jù)無差錯，并提供傳輸數(shù)據(jù)的調(diào)制或解調(diào)載波。4.4多址聯(lián)接方式衛(wèi)星通信的一個基本特點是能進行多址通信。系統(tǒng)中的各地球站均向衛(wèi)星發(fā)送信號，衛(wèi)星將這些信號混合并作必要的處理（放大、變頻）與交換（不同波束間），然后向地球某一區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)或向地球的某些區(qū)域分別轉(zhuǎn)發(fā)。那末，用怎樣的信號傳輸方式，才

17、能使接收站從這些信號信號中識別出發(fā)給本站的信號并知道發(fā)自何站？又怎樣使轉(zhuǎn)發(fā)器中混合的各站信號間的相互干擾最??？這些都是多址聯(lián)接方式應(yīng)解決的問題。多址聯(lián)接的依據(jù)實現(xiàn)多址聯(lián)接的技術(shù)基礎(chǔ)是信號分割，即在發(fā)端要進行恰當(dāng)?shù)男盘栐O(shè)計，使系統(tǒng)中各地球站所發(fā)射的信號各有差別；而各地球站接收端則具有信號識別能力，能從混合著的信號中選擇出本站所需的信號。一個無線電信號可以用若干個參量（廣義的）來表征，最基本的是：信號的頻率、信號出現(xiàn)的時間和信號所處的空間。信號的差別集中反映在上述信號參量的差別上。在衛(wèi)星通信中，信號的分割和識別可以利用信號的任一種參量來實現(xiàn)?？紤]到實際存在的噪聲和其它因素的影響，最有效的分割和識別

18、方法是設(shè)法利用信號所具有的正交性來實現(xiàn)多址聯(lián)接。因此，有幾種常用的分割方法：頻分多址、時分多址、空分多址和碼分多址等。頻分多址(FDMA-FrequencyDivisionMultipleAccess)對各站所發(fā)的信號的頻率參量作分割，各信號在衛(wèi)星總頻帶內(nèi)各占不同的頻帶/f而它們在時間上可重疊，并可最大限度地利用空I間。收方則利用頻率正交性通過頻率濾波選擇所需要的信號。FDMA的基本特征是，把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的可用射頻頻帶分割成若干互不重疊的部分，分配給各地球站所要發(fā)送的各載波使用，因此，各載波的射頻頻率不同。發(fā)送的時間雖然可以重合，但各載波占用的頻帶是彼此嚴格分開的。時分多址(TDMA-TimeD

19、ivisionMultipleAccess)對各站所發(fā)的信號的時間參量作分割，使各信號在一幀時間內(nèi)以各不相同的時隙/t(也稱為子幀)通過衛(wèi)星。由于頻率不分割，可I最大限度地利用地利用衛(wèi)星頻帶并可最大限度地利用空間。收方利用時間正交性通過時間閘門選擇所需的信號。TDMA的基本特征是，把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作時間分割成周期性的互不重疊的時隙(每個時隙也稱為子幀，一個周期則稱為一幀)，分配給各站使用TDMA的主要特點是：采用數(shù)字式。各站的基帶信號低速連續(xù)輸入并存儲在緩沖器里，而在分配的時隙以高速“突發(fā)(burst)形式的脈沖串調(diào)制載波后發(fā)向衛(wèi)星。各突發(fā)開始是“報頭”信息，用以解決站址識別和載波、位定時的同

20、步問題。接收到的子幀，在解調(diào)后也是先存入緩沖器，然后由高速變成低速連續(xù)輸出。在任何時刻都只有一個站發(fā)出的信號通過轉(zhuǎn)發(fā)器，這樣轉(zhuǎn)發(fā)器始終處于單載波工作狀態(tài)。TDMA方式的主要問題是要有精確的同步，以保證各突發(fā)到達轉(zhuǎn)發(fā)器的時間不發(fā)生重復(fù)，并且保證接收站能正確識別站址和迅速建立載波、位定時的同步。4.5多址分配制度與多址聯(lián)接方式緊密相關(guān)的是通道分配問題。對FDMA來說，就是把轉(zhuǎn)發(fā)器可用頻帶分割成各個通道后，如何分配給各站使用。對TDMA來說，就是以怎樣的方式將時隙分配給各站使用。這種通道分配方式稱為多址分配制度。多址分配制度是衛(wèi)星通信體制的一個重要組成部分，關(guān)系到整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信容量、轉(zhuǎn)發(fā)器和

21、各地球站的通道配置和效率，以及對用戶的服務(wù)質(zhì)量，當(dāng)然也關(guān)系到設(shè)備復(fù)雜程度。目前使用的分配制度可分類如下：y預(yù)分配制-固定預(yù)分配方式和按時預(yù)分配方式；y按申請分配制；y其它分配制度-動態(tài)分配和隨機分配；預(yù)分配制度y固定預(yù)分配按事先規(guī)定，半永久性地分配給每個地球站固定數(shù)目的載頻（即通道），各地球站只能使用分配給它們的這些特定頻率與有關(guān)地球站通信，而其它站不能占用這些頻率。這種分配制度的優(yōu)點是，由于載頻是專用的，故實施聯(lián)接簡單，建立通信快，基本上不需要控制設(shè)備。主要缺點是，使用不靈活，通道不能相互調(diào)劑，在業(yè)務(wù)量較輕時通道利用率低。y按時預(yù)分配事先知道各地球站間業(yè)務(wù)量隨“時差”及其他因素作周期性變動時

22、，可約定一天內(nèi)通道分配作幾次固定的調(diào)整。顯然其通道利用率比固定預(yù)分配高，但從每一時刻看，它仍然是固定預(yù)分配的。按申請分配制度固定預(yù)分配的主要矛盾是業(yè)務(wù)量隨機變化而通道的分配卻是固定的，兩者很難達到很好的匹配。對于業(yè)務(wù)量較小且地球站較多的衛(wèi)星通信網(wǎng)，最好采用分配可變制度，即衛(wèi)星的通道（載頻）不是或不完全是固定分配給各站專用的，而是根據(jù)地球站的申請臨時分配給各站使用，使用完畢后又收回公用，通常稱之為按申請（需）分配制度。它是對固定預(yù)分配制度的一種重大改進，比較靈活，各站間可以相互調(diào)劑通道，因而可用較少的通道為較多的站服務(wù)。但是為了實現(xiàn)按申請分配，要使用比較復(fù)雜的控制設(shè)備，并且一般要在轉(zhuǎn)發(fā)器上單獨開

23、辟一專用頻端作為公用傳信通道，供各站申請分配通道之用。其它分配制度y動態(tài)分配動態(tài)分配是轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶根據(jù)需要（如不同的數(shù)據(jù)傳輸速率）實時地分配給網(wǎng)中各站，從而提高轉(zhuǎn)發(fā)器的利用率。這種分配制度主要結(jié)合TDMA（時分多址）方式，可用于數(shù)字語音和數(shù)據(jù)傳輸。y隨機分配隨機分配是指網(wǎng)中各站隨機地占用衛(wèi)星通道。因為數(shù)據(jù)通信一般間斷而不是連續(xù)地使用通道，且數(shù)據(jù)組發(fā)送的時間也是隨機的，因而如果仍使用固定預(yù)分配甚至按申請分配，則信道利用率就很低。采用隨機占用方式則可大大提高信道的利用率，當(dāng)然也有它的一些特殊問題，如碰撞等。4.6TDM（出向）/TDMA（入向）對雙向衛(wèi)星通信網(wǎng)（VSAT網(wǎng)），出向鏈路和入向鏈路采用各

24、種不同類型的通道使用方式，針對上海證券交易所VSAT通信網(wǎng)，簡單介紹以下TDM（出向）/TDMA（入向）。典型的星狀雙向衛(wèi)星通信網(wǎng)，主站（中心站）利用出向載波向相關(guān)遠端VSAT小站以廣播形式發(fā)送數(shù)據(jù)，多個遠端小站通過共享幾個入向載波向主站發(fā)送數(shù)據(jù)。常用的有TDM/TDMA方式。圖11TDM（出向）/TDMA（入向）TDM/TDMA中的TDM表示出向載波使用時分復(fù)用（TimeDivisionMultiplex）方式將發(fā)往小站的數(shù)據(jù)復(fù)接到一個載波中，小站收到所有由主站廣播的消息，但只保留屬于自己的消息。TDMA表示小站以時分多址方式通過其與其他小站共享的入向載波接入衛(wèi)星，其多址分配可采用上述幾種制

25、度。有關(guān)TDM/TDMA的詳細說明，由于各衛(wèi)星通信產(chǎn)品各不相同，請參考有關(guān)產(chǎn)品的介紹。第五章上海證券交易所雙向VSAT通信網(wǎng)簡介上海證券交易所雙向VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)是配合上海證券交易所無形席位的交易方式而建立的。1996年底確定方案，1997年6月開始安裝小站。該通信網(wǎng)選用美國美國衛(wèi)訊全國有限公司SkyRelay和休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司ISBN/PES系統(tǒng)的VSAT產(chǎn)品，一期工程各400個小站，共800個遠端小站。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上海證券交易所的VSAT(verysmallapertureterminal)通信網(wǎng)用于各券商與交易所主機的互聯(lián)，采用標準的TCP/IP協(xié)議，實現(xiàn)券商的證券買賣委托的實時和即使成交

26、回報的傳輸。網(wǎng)絡(luò)的連接圖12和13。VIASATSkyRelay我們選用了VIASATSkyRelay6610ODU和4000DPU。它支持256Kbps的出向載波和256Kbps的入向載波，利用先進的幀中繼技術(shù)作為其衛(wèi)星鏈路訪問協(xié)議，實現(xiàn)了主站與小站的高速可靠連接。有關(guān)VIASATSkyRelay的詳細介紹請參閱相關(guān)章節(jié)。HNSISBN/PES休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司的ISBN/PES支持高達512Kbps的出向載波和256Kbps的入向載波，利用其專利的ODLC衛(wèi)星信道訪問協(xié)議和LANAdvantage技術(shù)實現(xiàn)了基于TCP/IP協(xié)議的局域網(wǎng)互聯(lián)，同時也支持多種常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如X.25、SNA、IPX等。有關(guān)ISBN的詳細介紹見本文有關(guān)章節(jié)。5.4小站編號和IP地址分配為了便于主站的網(wǎng)管中心對各遠端小站的監(jiān)控和管理，我們制定一套小站的識別和IP地址分配的約定。y小站編號小站編號用于唯一標識一個遠端小站，其格式如下：NXXXP其中：yN為網(wǎng)絡(luò)組編號，對SA系統(tǒng)來將，N=1,2,3,4；對休斯系統(tǒng)，N=5,6,7,8,9；yxxx為網(wǎng)絡(luò)組中該小站的序列號；yP為省份編碼，起輔助說明作用;