圖12-1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

            在微波頻帶，整個(gè)通信衛(wèi)星的工作頻帶約有500MHz寬度，為了便于放大和發(fā)射及減少變調(diào)干擾，一般在星上設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器被分配一定的工作 頻帶。目前的衛(wèi)星通信多采用頻分多址技術(shù)，不同的地球站占用不同的頻率，即采用不同的載波。比較適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)大容量的通信。近年來，時(shí)分多址技術(shù)也在衛(wèi)星 通信中得到了較多的應(yīng)用，即多個(gè)地球站占用同一頻帶，但占用不同的時(shí)隙。與頻分多址方式相比，時(shí)分多址技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾、不需用上下變頻把各地球站信 號(hào)分開、適合數(shù)字通信、可根據(jù)業(yè)務(wù)量的變化按需分配傳輸帶寬，使實(shí)際容量大幅度增加。另一種多址技術(shù)是碼分多址（CDMA），即不同的地球站占用同一頻率 和同一時(shí)間，但利用不同的隨機(jī)碼對(duì)信息進(jìn)行編碼來區(qū)分不同的地址。CDMA采用了擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、有較好的保密通信能力、可靈活調(diào)度 傳輸資源等優(yōu)點(diǎn)。它比較適合于容量小、分布廣、有一定保密要求的系統(tǒng)使用。

            12.1.1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類
            1. 按照工作軌道區(qū)分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)一般分為以下3類。
            （1） 低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（LEO）：距地面500-2000Km，傳輸時(shí)延和功耗都比較小，但每顆星的覆蓋范圍也比較小，典型系統(tǒng)有Motorola的銥星系 統(tǒng)。低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)由于衛(wèi)星軌道低，信號(hào)傳播時(shí)延短，所以可支持多跳通信；其鏈路損耗小，可以降低對(duì)衛(wèi)星和用戶終端的要求，可以采用微型/小型衛(wèi)星和 手持用戶終端。但是低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)也為這些優(yōu)勢(shì)付出了較大的代價(jià)：由于軌道低，每顆衛(wèi)星所能覆蓋的范圍比較小，要構(gòu)成全球系統(tǒng)需要數(shù)十顆衛(wèi)星，如銥星系統(tǒng) 有66顆衛(wèi)星、GLOBALSTAR有48顆衛(wèi)星、Teledisc有288顆衛(wèi)星。同時(shí)，由于低軌道衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度快，對(duì)于單一用戶來說，衛(wèi)星從地平線 升起到再次落到地平線以下的時(shí)間較短，所以衛(wèi)星間或載波間切換頻繁。因此，低軌系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成和控制復(fù)雜、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大、建設(shè)成本也相對(duì)較高。
            （2）中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（MEO）：距地面2000-20000Km，傳輸時(shí)延要大于低軌道衛(wèi)星，但覆蓋范圍也更大，典型系統(tǒng)是國際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。中軌 道衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以說是同步衛(wèi)星系統(tǒng)和低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)的折衷，中軌道衛(wèi)星系統(tǒng)兼有這兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又在一定程度上克服了這兩種方案的不足之處。中軌 道衛(wèi)星的鏈路損耗和傳播時(shí)延都比較小，仍然可采用簡單的小型衛(wèi)星。如果中軌道和低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)均采用星際鏈路，當(dāng)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，中軌道系統(tǒng)信息通 過衛(wèi)星星際鏈路子網(wǎng)的時(shí)延將比低軌道系統(tǒng)低。而且由于其軌道比低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)高許多，每顆衛(wèi)星所能覆蓋的范圍比低軌道系統(tǒng)大得多，當(dāng)軌道高度為 10000Km時(shí)，每顆衛(wèi)星可以覆蓋地球表面的23.5%，因而只要幾顆衛(wèi)星就可以覆蓋全球。若有十幾顆衛(wèi)星就可以提供對(duì)全球大部分地區(qū)的雙重覆蓋，這樣 可以利用分集接收來提高系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)系統(tǒng)投資要低于低軌道系統(tǒng)。因此，從一定意義上說，中軌道系統(tǒng)可能是建立全球或區(qū)域性衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)較為優(yōu)越 的方案。當(dāng)然，如果需要為地面終端提供寬帶業(yè)務(wù)，中軌道系統(tǒng)將存在一定困難，而利用低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)作為高速的多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)的性能要優(yōu)于中軌道衛(wèi)星系 統(tǒng)。
            （3）高軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（GEO）：距地面35800km，即同步靜止軌道。理論上，用三顆高軌道衛(wèi)星即可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。傳統(tǒng)的同步軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng) 的技術(shù)最為成熟，自從同步衛(wèi)星被用于通信業(yè)務(wù)以來，用同步衛(wèi)星來建立全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)已經(jīng)成為了建立衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式。但是，同步衛(wèi)星有一個(gè)不可克 服的障礙，就是較長的傳播時(shí)延和較大的鏈路損耗，嚴(yán)重影響到它在某些通信領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是在衛(wèi)星移動(dòng)通信方面的應(yīng)用。首先，同步衛(wèi)星軌道高，鏈路損耗 大，對(duì)用戶終端接收機(jī)性能要求較高。這種系統(tǒng)難于支持手持機(jī)直接通過衛(wèi)星進(jìn)行通信，或者需要采用12m以上的星載天線（L波段），這就對(duì)衛(wèi)星星載通信有效 載荷提出了較高的要求，不利于小衛(wèi)星技術(shù)在移動(dòng)通信中的使用。其次，由于鏈路距離長，傳播延時(shí)大，單跳的傳播時(shí)延就會(huì)達(dá)到數(shù)百毫秒，加上語音編碼器等的處 理時(shí)間則單跳時(shí)延將進(jìn)一步增加，當(dāng)移動(dòng)用戶通過衛(wèi)星進(jìn)行雙跳通信時(shí)，時(shí)延甚至將達(dá)到秒級(jí)，這是用戶、特別是話音通信用戶所難以忍受的。為了避免這種雙跳通 信就必須采用星上處理使得衛(wèi)星具有交換功能，但這必將增加衛(wèi)星的復(fù)雜度，不但增加系統(tǒng)成本，也有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
            目前，同步軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要用于VSAT系統(tǒng)、電視信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)等，較少用于個(gè)人通信。表12-1列出了覆蓋我國區(qū)域的在軌同步軌道通信衛(wèi)星。

                                           

            2. 按照通信范圍區(qū)分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為國際通信衛(wèi)星、區(qū)域性通信衛(wèi)星、國內(nèi)通信衛(wèi)星。
            3. 按照用途區(qū)分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為綜合業(yè)務(wù)通信衛(wèi)星、軍事通信衛(wèi)星、海事通信衛(wèi)星、電視直播衛(wèi)星等。
            4. 按照轉(zhuǎn)發(fā)能力區(qū)分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為無星上處理能力衛(wèi)星、有星上處理能力衛(wèi)星。

            12.1.1.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)
            （1）下行廣播，覆蓋范圍廣：對(duì)地面的情況如高山海洋等不敏感，適用于在業(yè)務(wù)量比較稀少的地區(qū)提供大范圍的覆蓋，在覆蓋區(qū)內(nèi)的任意點(diǎn)均可以進(jìn)行通信，而且成本與距離無關(guān)；
            （2）工作頻帶寬：可用頻段從150MHz～30GHz。目前已經(jīng)開始開發(fā) Q、V 波段（40～50GHZ）。ka波段甚至可以支持155Mbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；
            （3）通信質(zhì)量好：衛(wèi)星通信中電磁波主要在大氣層以外傳播，電波傳播非常穩(wěn)定。雖然在大氣層內(nèi)的傳播會(huì)受到天氣的影響，但仍然是一種可靠性很高的通信系統(tǒng)；
            （4）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度快、成本低：除建地面站外，無需地面施工。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低；
            （5）信號(hào)傳輸時(shí)延大：高軌道衛(wèi)星的雙向傳輸時(shí)延達(dá)到秒級(jí)，用于話音業(yè)務(wù)時(shí)會(huì)有非常明顯的中斷；
            （6）控制復(fù)雜：由于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中所有鏈路均是無線鏈路，而且衛(wèi)星的位置還可能處于不斷變化中，因此控制系統(tǒng)也較為復(fù)雜?？刂品绞接行情g協(xié)商和地面集中控制兩種。

12.1.2 典型衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)
            凡是通過移動(dòng)的衛(wèi)星和固定的終端、固定的衛(wèi)星和移動(dòng)的終端或二者均移動(dòng)的通信，均稱為衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。從20 世紀(jì)80 年代開始，西方很多公司開始意識(shí)到未來覆蓋全球、面向個(gè)人的無縫隙通信，即所謂 4W（Whoever，Wherever，Whenever，Whatever）的巨大需求，相繼發(fā)展以中、低軌道的衛(wèi)星星座系統(tǒng)為空中轉(zhuǎn)接平臺(tái)的衛(wèi)星移 動(dòng)通信系統(tǒng)，開展衛(wèi)星移動(dòng)電話、衛(wèi)星直播/ 衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播、互聯(lián)網(wǎng)接入以及高速、寬帶多媒體接入等業(yè)務(wù)。至上世紀(jì)90年代，已建成并投入應(yīng)用的主要有：銥星（Iridium）系統(tǒng)、 Globalstar 系統(tǒng)、ORBCOMM系統(tǒng)、信使系統(tǒng)（俄羅斯）等。以下給出其中幾種典型系統(tǒng)。
            1．銥星系統(tǒng)
            銥星系統(tǒng)屬于低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，由Motorola提出并主導(dǎo)建設(shè)，由分布在6個(gè)軌道平面上的66顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星均勻的分布在6個(gè)軌道面上， 軌道高度為780 km。主要為個(gè)人用戶提供全球范圍內(nèi)的移動(dòng)通信，采用地面集中控制方式，具有星際鏈路、星上處理和星上交換功能。銥星系統(tǒng)除了提供電話業(yè)務(wù)外, 還提供傳真、全球定位（GPS）、無線電定位以及全球?qū)ず魳I(yè)務(wù)。從技術(shù)上來說，這一系統(tǒng)是極為先進(jìn)的，但從商業(yè)上來說，它是極為失敗的，存在著目標(biāo)用戶不 明確、成本高昂等缺點(diǎn)。目前該系統(tǒng)基本上已被放棄，僅有剩余的部分系統(tǒng)在為美國軍方工作。衛(wèi)星在失去控制后，將在再入大氣層時(shí)被燒毀。
            2．Globalstar系統(tǒng)
            Globalstar系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，既沒有星際電路，也沒有星上處理和星上交換功能，僅僅定位為地面蜂窩系統(tǒng)的延伸，從而擴(kuò)大了地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的覆蓋， 因此降低了系統(tǒng)投資，也減少了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。Globalstar系統(tǒng)由48顆衛(wèi)星組成，均勻分布在8個(gè)軌道面上，軌道高度為1389 km。它有4 個(gè)主要特點(diǎn)：一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，可降低衛(wèi)星成本和通信費(fèi)用；二是移動(dòng)用戶可利用多徑和多顆衛(wèi)星的雙重分集接收，提高接收質(zhì)量；三是頻譜利用率高；四是地面 關(guān)口站數(shù)量較多。
            3．ICO全球通信系統(tǒng)
            ICO系統(tǒng)采用大衛(wèi)星, 運(yùn)行于10390 km 的中軌道，共有10顆衛(wèi)星和2顆備份星, 布置于2 個(gè)軌道面，每個(gè)軌道面5顆工作星，1顆備份星。提供的數(shù)據(jù)傳輸速率為140 kbit/ s , 但有上升到384kbit/s的能力。主要針對(duì)為非城市地區(qū)提供高速數(shù)據(jù)傳輸，如互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)和移動(dòng)電話服務(wù)。
            4．Ellipso系統(tǒng)
            Ellipso系統(tǒng)是一種混合軌道星座系統(tǒng)。它使用17 顆衛(wèi)星便可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋, 比銥系統(tǒng)和Globalstar系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量要少得多。在該系統(tǒng)中, 有10 顆星部署在兩條橢圓軌道上, 其軌道近地點(diǎn)為632 km , 遠(yuǎn)地點(diǎn)為7604 km，另有7顆星部署在一條8050 km高的赤道軌道上。該系統(tǒng)初步開始為赤道地區(qū)提供移動(dòng)電話業(yè)務(wù)，2002 年開始提供全球移動(dòng)電話業(yè)務(wù)。
            5． Orbcomm系統(tǒng)
            軌道通信系統(tǒng)Orbcomm是只能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)全球通信的小衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng), 該系統(tǒng)具有投資小、周期短、兼?zhèn)渫ㄐ藕投ㄎ荒芰?、衛(wèi)星質(zhì)量輕、用戶終端為手機(jī)、系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)化水平高和自主功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。Orbcomm系統(tǒng)由36顆小衛(wèi) 星及地面部分（含地面信關(guān)站、網(wǎng)絡(luò)控制中心和地面終端設(shè)施）組成，其中28 顆衛(wèi)星在5個(gè)軌道平面上：第1軌道平面為2顆衛(wèi)星, 軌道高度為736/ 749 km；第2至第4軌道平面的每個(gè)軌道平面布置8 顆衛(wèi)星, 軌道高度為775 km；第5軌道平面有2顆衛(wèi)星，軌道高度為700km，主要為增強(qiáng)高緯度地區(qū)的通信覆蓋；另外8 顆衛(wèi)星為備份。
            6．Teledesic系統(tǒng)
            Teledesic系統(tǒng)是一個(gè)著眼于寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。由840 顆衛(wèi)星組成，均勻分布在21個(gè)軌道平面上。由于每個(gè)軌道平面上另有4顆備用衛(wèi)星，備用衛(wèi)星總數(shù)為84顆，所以整個(gè)系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到924 顆。經(jīng)優(yōu)化后，投入實(shí)際使用的Teledesic系統(tǒng)已將衛(wèi)星數(shù)量降至288 顆。Teledesic系統(tǒng)的每顆衛(wèi)星可提供10萬個(gè)16kb/ s 的話音信道，整個(gè)系統(tǒng)峰值負(fù)荷時(shí)，可提供超出100萬個(gè)同步全雙工E1速率的連接。因此，該系統(tǒng)不僅可提供高質(zhì)量的話音通信，同時(shí)還能支持電視會(huì)議、交互 式多媒體通信、以及實(shí)時(shí)雙向高速數(shù)據(jù)通信等寬帶通信業(yè)務(wù)。

12.1.3 甚小天線地球站（VSAT）系統(tǒng)
            12.1.3.1 VSAT系統(tǒng)的概念
            VSAT是VERY SMALL APERTURE TERMINAL的縮寫，即“甚小孔徑終端”。由于源于傳統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，所以也稱為衛(wèi)星小數(shù)據(jù)站或個(gè)人地球站，這里的小指的是VSAT系統(tǒng)中小站設(shè)備的 天線口徑小，通常為0.3m-2.4m。VSAT是80年代中期利用現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)的一種新的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，屬于同步靜止軌道通信系統(tǒng)，它通過衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā) 器來為多個(gè)小規(guī)模的地面設(shè)備提供點(diǎn)到多點(diǎn)的鏈路。利用這種系統(tǒng)進(jìn)行通信具有靈活性強(qiáng)、覆蓋范圍大、可靠性高、成本低、使用方便以及終端設(shè)備體積小、安裝方 便、功耗小等特點(diǎn)。借助VSAT用戶數(shù)據(jù)終端可直接利用衛(wèi)星信道與遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)傳遞、文件交換或遠(yuǎn)程處理，從而擺脫了本地區(qū)的地面中繼 線問題，這在地面網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)、通信線路質(zhì)量不好或難于傳輸高速數(shù)據(jù)的邊遠(yuǎn)地區(qū)，如：鄉(xiāng)村、油田，使用VSAT 作為數(shù)據(jù)傳輸手段是一種很好的選擇。目前，廣泛應(yīng)用于銀行、飯店、新聞、保險(xiǎn)、運(yùn)輸、旅游等部門。由眾多甚小天線地球站組成的衛(wèi)星通信網(wǎng)，被成為VSAT 衛(wèi)星通信網(wǎng)。
            VSAT網(wǎng)絡(luò)一般由一個(gè)中心地面站、衛(wèi)星和廣泛分布在各地的VSAT小站組成。中心地面站是VSAT網(wǎng)絡(luò)的管理控制中心，它由衛(wèi)星天線、射頻設(shè)備、中頻設(shè) 備及交換單元等系統(tǒng)組成。主站設(shè)有網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)全網(wǎng)監(jiān)測(cè)、管理、控制和維護(hù)，如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷各小站和主站本身的工作情況、測(cè)試信道質(zhì)量、負(fù)責(zé)信 道分配、統(tǒng)計(jì)、記費(fèi)等。分布在各地的VSAT小站由天線、室外射頻單元和室內(nèi)數(shù)字處理單元組成。室內(nèi)數(shù)字處理單元承擔(dān)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的處理、操縱功能。其 用戶接口可以同時(shí)支持多種通信協(xié)議，它可以根據(jù)用戶要求配置為不同的帶寬，方便用戶將各種終端設(shè)備接入VSAT網(wǎng)絡(luò)。VSAT通信使用的衛(wèi)星資源是C波段 和Ku波段的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，其中C波段極為擁擠而且天線尺寸較大；而ku波段擁擠程度較低且天線尺寸較小。目前使用較多的是天線尺寸小、不易受地面電磁干擾 的Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。

            12.1.3.2 VSAT系統(tǒng)的發(fā)展歷史
            VSAT技術(shù)的迅速發(fā)展得益于80年代計(jì)算機(jī)的大量普及和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)需求的大量增加。由于相當(dāng)多的計(jì)算機(jī)通信業(yè)務(wù)是在一個(gè)主計(jì)算機(jī)與許多遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)之間進(jìn) 行的，而VSAT網(wǎng)絡(luò)能非常經(jīng)濟(jì)、方便地解決地面通信網(wǎng)很難處理的這種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)尋址；加上當(dāng)時(shí)的VSAT已綜合了許多新的技術(shù)（如分組傳輸與交換技術(shù)、高 效的多址接續(xù)技術(shù)、高集成度微處理器技術(shù)、協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化、天線的小型化及高功率的衛(wèi)星等），使得VSAT基本具備了前面所述的主要優(yōu)點(diǎn)。因此，VSAT從 80年代開始得到了迅速的發(fā)展，成為衛(wèi)星通信中發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。
            從VSAT的發(fā)展來看，可以分為三個(gè)階段。
            （1）初期階段：主要指1980年以前及以后2年。在此階段，VSAT以采用C波段為主要標(biāo)志，并且只能提供單向和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；
            （2）第一代VSAT：指1983年～1988年這一時(shí)期的VSAT產(chǎn)品。此階段的VSAT以采用Ku波段和星形結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸為顯著標(biāo)志，并開發(fā)了一些新的多址方式；
            （3）第二代VSAT：指1988年到90年代中期。此階段，VSAT已從單純支持?jǐn)?shù)據(jù)型業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)、話音、圖形等綜合業(yè)務(wù)方向轉(zhuǎn)化，并且開始采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
            到1993年底，全球已安裝和預(yù)訂的VSAT數(shù)超過了116000個(gè)。近幾年來，每年的銷售額約5.5億美元，預(yù)計(jì)以后每年的增長率仍將在20％左右。
            12.1.3.3 VSAT系統(tǒng)的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
            VSAT通信網(wǎng)絡(luò)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有星型、網(wǎng)狀以及混合型三種，它們分別針對(duì)不同的業(yè)務(wù)需求。
            （1）星型網(wǎng)絡(luò)：星型網(wǎng)絡(luò)是VSAT網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)形式，各VSAT小站只與中心站發(fā)生通信聯(lián)系，VSAT小站之間不能通過衛(wèi)星直接互通，而只能經(jīng) 中心站的轉(zhuǎn)接方能建立通信。它適用于具有大量數(shù)據(jù)需要被廣播分配發(fā)送或是集中收集處理的單位，如：銀行、新聞、交通、連鎖店、氣象地震監(jiān)測(cè)等；如圖 12-2所示。
 

                                                                   圖12-2 VSAT的星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

            （2）網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)不需要中心站的參與，各VSAT小站之間能夠直接建立通信連接。網(wǎng)狀拓?fù)溥m用于要求信道動(dòng)態(tài)分配、以話音業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)，采用動(dòng) 態(tài)分配的方式提高信道利用率，僅在呼叫保持階段占用信道，一旦呼叫釋放，即將所占信道重新分配。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)由于通信不需經(jīng)過中心站，因此相對(duì)星型網(wǎng)絡(luò)也具有 較小的端到端時(shí)延；如圖12-3所示。
 

                                                          圖12-3 VSAT的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

            （3）混合型網(wǎng)絡(luò)：混合型網(wǎng)絡(luò)是一種最近發(fā)展起來的VSAT網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它在傳送實(shí)時(shí)性要求不高的業(yè)務(wù)（如數(shù)據(jù)）時(shí)采用星形結(jié)構(gòu)，而在傳送實(shí)時(shí)性要求較 高的業(yè)務(wù)（如話音）時(shí)采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)需進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信時(shí)采用星形結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可充分利用前兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)， 同時(shí)能最大限度地滿足用戶的要求。此外，由于此結(jié)構(gòu)中允許兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并存，因此可采用兩種完全不同的多址方式；如圖12-4所示。
 

                                                              圖12-4 VSAT的混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

            12.1.4 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
            1．未來衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有以下的發(fā)展趨勢(shì)：
            （1）地球同步軌道通信衛(wèi)星向多波束、大容量、智能化發(fā)展；
            （2）低軌衛(wèi)星群與蜂窩通信技術(shù)相結(jié)合、實(shí)現(xiàn)全球個(gè)人通信；
            （3）小型衛(wèi)星通信地面站將得到廣泛應(yīng)用；
            （4）通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)承載數(shù)字視頻直播（DVB）和數(shù)字音頻廣播（DAB）；
            （5）衛(wèi)星通信系統(tǒng)將與IP技術(shù)結(jié)合，用于提供多媒體通信和因特網(wǎng)接入，即包括用于國際、國內(nèi)的骨干網(wǎng)絡(luò)，也包括用于提供用戶直接接入；
            （6）微小衛(wèi)星和納衛(wèi)星將廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信以及星間組網(wǎng)通信。
            2．衛(wèi)星寬帶IP技術(shù)
            近年來，第二代移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)的成功和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的急劇增長表明未來用戶的需要是“能在任何地點(diǎn)和任何時(shí)間使用交互的非對(duì)稱多媒體業(yè)務(wù)”。以多媒體業(yè)務(wù) 和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)為主的寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)已成為當(dāng)前通信發(fā)展的新熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)衛(wèi)星網(wǎng)的使用價(jià)格昂貴，而且不能適應(yīng)目前多媒體業(yè)務(wù)和因特網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，不適于 開拓大眾消費(fèi)市場(chǎng)。面對(duì)其它通信系統(tǒng)的競爭，在技術(shù)上保證提供業(yè)務(wù)的低價(jià)優(yōu)質(zhì)，占領(lǐng)市場(chǎng)，是寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)得以生存和發(fā)展的關(guān)鍵。進(jìn)入90年代以 來，商業(yè)網(wǎng)絡(luò)逐漸向應(yīng)用TCP/IP因特網(wǎng)協(xié)議的分組交換型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。寬帶IP衛(wèi)星技術(shù)是這種網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)的結(jié)果，它是將IP網(wǎng)絡(luò)層搭載在衛(wèi)星傳輸鏈路上 營運(yùn)的技術(shù)。這一技術(shù)有利于吸收目前蓬勃發(fā)展的IP技術(shù)，與因特網(wǎng)進(jìn)行互通，提供豐富的業(yè)務(wù)類型，IP網(wǎng)絡(luò)的簡單結(jié)構(gòu)與易于運(yùn)營也有助于降低業(yè)務(wù)提供成 本，使衛(wèi)星通信在面向普通用戶的市場(chǎng)上可以和地面移動(dòng)通信系統(tǒng)競爭。
            1996年，美國NASA的ACTS衛(wèi)星進(jìn)行了622Mbits/s的ATM試驗(yàn)，驗(yàn)證了TCP/IP協(xié)議在衛(wèi)星ATM平臺(tái)上傳輸?shù)目尚行?。美國馬里蘭大 學(xué)采用真實(shí)的多媒體信源在這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行了一個(gè)仿真分層網(wǎng)的通信實(shí)驗(yàn)。已經(jīng)進(jìn)入商用化的可以提供衛(wèi)星IP傳輸?shù)南到y(tǒng)稱之為衛(wèi)星IP over DVB系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)開展衛(wèi)星因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的初步嘗試由休斯公司的DirecPC Turbo Internet service成功實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)都是根據(jù)大多數(shù)多媒體業(yè)務(wù)用戶的業(yè)務(wù)特點(diǎn)（下載大量視頻、音頻和數(shù)據(jù)信息，但上載信息很?。┒O(shè)計(jì)的。它們使用非對(duì)稱傳 輸方式來降低用戶終端費(fèi)用，并在北美獲得較大的市場(chǎng)。此外歐洲也在積極發(fā)展這樣的非對(duì)稱系統(tǒng)。但是這些早期的應(yīng)用離未來對(duì)寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的要求還有一些距 離，在市場(chǎng)定位上還處于探索階段。目前美國和歐洲各國在衛(wèi)星IP技術(shù)方面已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試。1999年5月歐洲發(fā)射了ASTRA衛(wèi)星，組成了一個(gè)寬帶、 面向大眾的“空中因特網(wǎng)”衛(wèi)星系統(tǒng)。
            目前提出的寬帶IP衛(wèi)星系統(tǒng)都采用基于ATM的傳輸技術(shù)，但是衛(wèi)星ATM實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜，與現(xiàn)有的衛(wèi)星傳輸技術(shù)有很大不同。未來寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)的 發(fā)展趨勢(shì)包括：  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)繼續(xù)沿衛(wèi)星ATM方向發(fā)展，支持實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)的衛(wèi)星網(wǎng)與地面網(wǎng)間的交互控制、提高ATM衛(wèi)星環(huán)境下端到端的TCP性能、支持移動(dòng)性管理；而另一 方面，全新的支持IP衛(wèi)星傳輸?shù)男孪到y(tǒng)結(jié)構(gòu)也可能后來居上，這方面的關(guān)鍵技術(shù)研究包括衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、支持衛(wèi)星IP運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層協(xié)議、IP的保 密安全協(xié)議及相關(guān)問題對(duì)衛(wèi)星鏈路產(chǎn)生的影響等