老杨学堂-卫星通信网络结构及工作特点
前言：每看一场国际赛事，每一刻监控森林风险，在沙漠、大海每打一个电话，都有无数卫星在工作。卫星专用网在我国发展很快，目前银行、民航、石化、水电、煤炭、气象、海关、铁路、交通、航天、新华社、计委、地震局、证券等均建有专用卫星通信网，大多采用VSAT系统，全国已有几千个地球站。
知识归纳卡
名 称：卫星通信网络结构及工作特点
章 节：1L411033
历年真题次数：5次
重要度：★★★★
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历年真题
【2018真题全国】9.VSAT卫星通信网络的主要特点是（ ）。
A.互操作性好，保密性差
B.组网灵活，独立性差
C.通信效率高，可靠性差
D.设备简单，智能化差
(点击空白处查看答案)
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老杨解析：答案A。
【19版35页】VSAT网络的主要特点：
设备简单，体积小，耗电少，造价低，安装、维护和操作简单，集成化程度高，智能化功能强，可无人操作。
组网灵活，接续方便，独立性强，一般作为专用网。用户享有对网络的控制权。
网络结构模块化，易于扩展和调整网络结构。通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适用于多种数据率和多种业务类型。可以建立直接面对用户的直达电路。
VSAT站很多，但各站的业务量少。有一个较强的网管系统，互操作性好。
卫星通信网络结构及工作特点
卫星通信系统是将通信卫星作为空中中继站，将地球上某一地面站发射来的无线电信号到另一个地面站，从而实现两个或多个地域之间的通信。卫星通信系统由通信卫星、地球站、跟踪遥测指令系统和监控管理系统四部分组成。卫星通信线路是由发端地球站、上行传播路径、卫星器、下行传播路径和收端地球站组成。
去年6月，工信部正式发放5G商用牌照后，国内5G建设就在如火如荼地进行着，即使现在处于特殊时期，国内5G建设依然未停下步伐，仍然为稳固中国在5G领域的地位努力着。不鸣则已一鸣惊人，2月16日，中国第一颗通信能力达到10Gbps的低轨宽带卫星通信能力测试顺利完成，意味着我国在“太空互联网”的道路上迈出了关键的一大步。值得一提的是，这颗卫星能够推动无人驾驶、远程医疗等多种5G应用落地，更是推动AloT发展的重要设备，对日后通信网络发展有着至关重要的意义。
1卫星通信系统
（一）卫星通信系统的分类方法
【判断题】：只要在地球静止卫星轨道上部署3颗通信卫星，通信范围就可覆盖整个地球表面。
(点击空白处查看答案)
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说法正确！
通信卫星，是作为无线电通信中继站的卫星。它像一个国际信使，收集来自地地球静止轨道面的各种“信件”，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它是“站”在36000 公里的高空，所以它的“投递”覆盖面特别大，一颗卫星就可以负责 1/3地球表面的通信。如果在地球静止轨道上均匀地放置三颗通信卫星，便可以实现除南北极之外的全球通信。当卫星接收到从一个地面站发来的微弱无线电信号后，会自动把它变成大功率信号，然后发到另一个地面站，或传送到另一颗通信卫星上后，再发到地球另一侧的地面站上，这样，我们就收到了从很远的地方发出的信号。
（二）卫星通信系统的优点和缺点
优点：
(1)通信距离远，建站成本与距离无关，除地球两极外均可建站通信。(2)组网灵活，便于多址连接。(3)机动性好。(4)通信线路质量稳定可靠。(5)通信频带宽，传输容量大，适合多种业务传输。(6)可以自发自收进行监测。
缺点：
（1)保密性差。(2)电波的传播时延较大，存在回波干扰。单程传输时延约为0.27s。必须采取回波抵消技术。(3)存在日凌中断和星蚀现象。
每个卫星通信系统，都有一定的网络结构，使各地球站通过卫星按一定形式进行联系。由多个地球站构成的通信网络，可以是星形、网格形、混合形。
（三）卫星系统的工作过程
1.在一个卫星通信系统中，各地球站中各个己调载波的发射或接收通路，经过卫星器可以组成很多条单跳或双跳的双工或单工卫星线路。卫星系统的全部通信任务，就是分别利用这些线路来实现的。
2.卫星通信系统的最大特点是多址工作方式。常用的多址方式有频分多址、时分多址、空分多址和码分多址，各种多址方式各具特征。
(1) 频分多址方式(FDMA):把卫星器的可用射频频带分割成若干互不重叠的部分，分别分配给各地球站所要发送的各载波使用。
(2)时分多址方式(TDMA):把卫星器的工作时间分割成周期性的互不重叠的时隙，分配给各站使用。
(3)空分多址方式(SDMA):卫星天线有多个窄波束(又称电波束)，他们分别指向不同的区域地球站，利用波束在空间指向的差异来区分不同地球站。
(4)码分多址方式(CDMA):各站所发的信号在结构上各不相同，并且相互具有准正交性，以区别地址，而在频率、时间、空间上都可能重叠。
2VSAT卫星通信网
（一）VSAT网络的主要特点：
1.设备简单，体积小，耗电少，造价低，安装、维护和操作简单，集成化程度高，智能化功能强，可无人操作。
2.组网灵活，接续方便，独立性强，一般作为专用网。用户享有对网络的控制权。网络结构模块化，易于扩展和调整网络结构。
3.通信效率高，性能质量好，可靠性高，通信容量可以自适应，适用于多种数据率和多种业务类型。
4.可以建立直接面对用户的直达电路。
5.VSAT 站很多，但各站的业务量少。
6.有一个较强的网管系统，互操作性好。
(二) VSAT网络结构VSAT网络主要由通信卫星、网络控制中心、主站和分布在各地的用户VSAT小站组成。
1. 通信卫星可以是专用卫星，但大多数都是租用INTELSAT或卫星器。
2. 网络控制中心是主站用来管理、监控VSAT专用长途卫星通信网的重要设备，主要由工作站、外置硬盘、磁带机等设备构成。
3. 主站主要由本地操作控制台(LOC)、TDMA终端、接口单元、射频设备、馈源及天线等构成。主要任务是:对VSAT卫星通信网各VSAT小站设备的运行情况进行实时监控;对全网各VSAT小站的软件进行升级;对全网的各种业务电路进行分配与管理;完成各VSAT小站与局域网之间的数据传输交换。
4.VSAT小站是用户终端设备，主要由天线、射频单元、调制解调器、基带处理单元、网络控制单元、接口单元等组成，其可直接与电话机、交换机、计算机等各种用户终端连接。
在VSAT网络中的主要结构有:星形网络、网形网络、混合网络。
3卫星通信的应用
卫星应急通信在森林防火的重要作用
我国的重点林区大多位于偏远山区，人烟稀少、山高林密、交通不便，地面无有线通信链路，空中无公共移动通信信号覆盖，而且接通路网稀少，假设临时通信线路困难，只有卫星通信可以解决森林火灾现场与后方森林防火指挥机关的通信。
现代卫星应急通信技术的发展，从根本上解决了森林火灾扑救中的“耳聋”的瓶颈，使得一旦发生火灾，可以快速方便的建立起前方扑火指挥部与后方指挥中心（国家和省、市级防火指挥中心）的视频、语音和网络连接，实现了前后方防火指挥系统的一体化，高效快速的传递火场实况信息和扑火指挥指令，及时快速地组织有效的扑救，实现“打早、打小、打了”，将火灾的损失降至最低。
以下来源于蓝鲸宽带卫星通信系统产品展示图片
老杨给予学习建议
卫星通信系统实际上也是一种微波通信，它以卫星作为中继站微波信号，在多个地面站之间通信，卫星通信的主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖，由于卫星工作于几百、几千、甚至上万公里的轨道上，因此覆盖范围远大于一般的移动通信系统。
励志寄语
成功是一段路程，而非终点，所以只要在迈向成功的过程中一切顺利，便是成功。
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