MATLAB仿真在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用：衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)6.1銥星系統(tǒng)6.2美國ICO衛(wèi)星通信系統(tǒng)6.3甚小孔徑終端衛(wèi)星通信系統(tǒng)

1996年，銥星系統(tǒng)獲得聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的經(jīng)營許可，1997、1998年，美國銥星公司發(fā)射了幾十顆用于手機(jī)全球通信的人造衛(wèi)星，這些人造衛(wèi)星就叫銥星。銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)(IRIDIUM)是美國銥星公司1997年委托摩托羅拉公司設(shè)計(jì)的一種全球性衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，它通過使用衛(wèi)星手持電話機(jī)，透過衛(wèi)星可在地球上的任何地方撥出和接收電話。美國銥星公司為此項(xiàng)目發(fā)射了幾十顆用于銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目的人造衛(wèi)星。6.1銥星系統(tǒng)銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)特別適合于GSM或CDMA等公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)信號(hào)覆蓋不到的人煙稀少的地區(qū)，或受自然災(zāi)害影響而無法使用公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)。銥星計(jì)劃的用戶定位是需要在全球任何一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)都能夠進(jìn)行電話通信的移動(dòng)客戶。

當(dāng)用戶撥打銥星電話手機(jī)時(shí)，用戶所在區(qū)域上空的衛(wèi)星會(huì)先確認(rèn)使用者的賬號(hào)和位置，接著自動(dòng)選擇最便宜也是最近的路徑傳送電話信號(hào)。如果用戶是在公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋的地區(qū)，則電話將直接由衛(wèi)星層層轉(zhuǎn)達(dá)到目的地；如果附近有公眾移動(dòng)電話系統(tǒng)(GSM或CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng))，則衛(wèi)星控制系統(tǒng)會(huì)使用現(xiàn)在的地面移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)來傳送電話。銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)思想早在1987年就由美國提出，早期計(jì)劃在天空上設(shè)置7條衛(wèi)星運(yùn)行軌道，每條軌道上均勻分布11顆衛(wèi)星，組成一個(gè)完整的衛(wèi)星移動(dòng)通信的星座系統(tǒng)。由于它們就像化學(xué)元素銥(Ir)原子核外的77個(gè)電子圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)一樣，因此該全球性衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)被稱為銥星系統(tǒng)。后來經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)置6條衛(wèi)星運(yùn)行軌道就能夠滿足技術(shù)性能要求，因此，全球性衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的衛(wèi)星總數(shù)被減少到66顆，但仍習(xí)慣稱為銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)。銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，每顆衛(wèi)星的質(zhì)量為670kg左右，功率為1200W，采取三軸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，每顆衛(wèi)星的信道為3480個(gè)，服務(wù)壽命為5～8年。銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)最大的技術(shù)特點(diǎn)是通過衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的接力來實(shí)現(xiàn)全球通信，相當(dāng)于把地面蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)搬到了天上。銥星移動(dòng)通信系統(tǒng)計(jì)劃開始了個(gè)人衛(wèi)星通信的新時(shí)代。與目前使用的靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，銥星主要具有兩方面的優(yōu)勢(shì)：一是軌道低，傳輸速度快，信息損耗小，通信質(zhì)量大大提高；二是不需要專門的地面接收站，每部衛(wèi)星移動(dòng)手持電話都可以與衛(wèi)星連接，這就使地球上人跡罕至的不毛之地、通信落后的邊遠(yuǎn)地區(qū)、自然災(zāi)害現(xiàn)場的通信都變得暢通無阻。銥星系統(tǒng)的復(fù)雜、先進(jìn)之處在于采用了星上處理和星間鏈路技術(shù)，相當(dāng)于把地面蜂窩網(wǎng)倒置在空中，使地面實(shí)現(xiàn)無縫隙通信；另外一個(gè)先進(jìn)之處是銥星系統(tǒng)解決了衛(wèi)星網(wǎng)與地面蜂窩網(wǎng)之間的跨協(xié)議漫游。銥星系統(tǒng)由空間段和地面段組成：空間段即星座，地面段包括系統(tǒng)控制中心、關(guān)口站和用戶終端。銥星系統(tǒng)開創(chuàng)了全球個(gè)人通信的新時(shí)代，被認(rèn)為是現(xiàn)代通信的一個(gè)里程碑，使人類在地球上任何“能見到的地方”都可以相互聯(lián)絡(luò)。其最大特點(diǎn)就是通信終端手持化、個(gè)人通信全球化，實(shí)現(xiàn)了5個(gè)“任何”(5W)，即任何人(Whoever)在任何地點(diǎn)(Wherever)、任何時(shí)間(Whenever)與任何人(Whomever)采取任何方式(Whatever)進(jìn)行通信。然而，由于銥星系統(tǒng)資費(fèi)過高、終端昂貴、系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用高昂，使用銥星系統(tǒng)的用戶量很少，“銥星”業(yè)務(wù)在市場上的用戶最多時(shí)才5.5萬，而據(jù)估算它必須發(fā)展到50萬用戶才能贏利。由于巨大的研發(fā)費(fèi)用和系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用，銥星背上了沉重的債務(wù)負(fù)擔(dān)。2000年，銥星背負(fù)了40多億美元債務(wù)正式破產(chǎn)。銥星在2001年接受新注資后起死回生，現(xiàn)在，美國軍方是它的主要客戶。此外，由于采用手持機(jī)同衛(wèi)星直接聯(lián)系的方式，導(dǎo)致銥星電話在建筑物內(nèi)無法收發(fā)信號(hào)。這成為其一個(gè)嚴(yán)重的缺陷。銥星手持機(jī)功率大，耗電多，過于笨重，使用不方便，也不利于人體健康。用戶需要特殊的培訓(xùn)，每部電話機(jī)必須附帶整整一個(gè)背包的附件。摩托羅拉公司的銥星雙模式手機(jī)重約454g，京瓷公司的銥星單模式和雙模式手機(jī)均重400g，它們比重量不到100g的GSM手機(jī)笨重得多，使用也不方便。當(dāng)銥星系統(tǒng)與蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，必須適應(yīng)不同的區(qū)域傳輸標(biāo)準(zhǔn)，由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換成本給用戶帶來了不便。在語音質(zhì)量和傳輸速度方面，銥星電話遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上蜂窩電話。銥星所采用的MF-TDMA(多頻時(shí)分多址)通信體制的語音質(zhì)量不如CDMA(碼分多址)。另外，銥星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率僅有2.4kb/s，因此除通話外，只能傳送簡短的電子郵件或慢速的傳真，無法滿足目前互聯(lián)網(wǎng)的需求。銥星手機(jī)主要由美國摩托羅拉公司和日本京瓷公司提供，在我國的售價(jià)大約在36000元人民幣每部，入網(wǎng)費(fèi)約2500元。國內(nèi)通話費(fèi)約為12.5元/分鐘，國際通話費(fèi)約為平均每分鐘5美元。雖然語音是通過距地面780km高的銥星系統(tǒng)傳送，但聲音延遲不會(huì)超過26ms。

目前，除了美國軍方，銥星系統(tǒng)的主要用戶集中在國際商務(wù)旅游者、野外作業(yè)人員、科學(xué)考察(如在我國赴南極科考隊(duì)、雅魯藏布大峽谷探險(xiǎn)隊(duì)、三星越野挑戰(zhàn)賽等活動(dòng)中都得到了成功的應(yīng)用)及其政府主管部門和應(yīng)急通信等方面。

銥星系統(tǒng)的空中接口采用QPSK調(diào)制，發(fā)送濾波器采用平方根升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0.4?；鶐Х?hào)速率為25ksymbol/s。銥星系統(tǒng)的業(yè)務(wù)有雙工2.4kb/s語音、2400bd(波特)數(shù)據(jù)和傳真、尋呼等。

銥星系統(tǒng)的發(fā)送信號(hào)仿真模型如圖6-1所示。圖中，RandomInteger模塊產(chǎn)生符號(hào)速率為25ksymbol/s的4元整數(shù)序列(0，1，2，3)，平方根升余弦濾波器的滾降系數(shù)為0.4。AWGN信道的輸入信號(hào)功率設(shè)置為仿真測(cè)量值0.084W。當(dāng)信道信噪比設(shè)置為30dB時(shí)執(zhí)行仿真得到的接收信號(hào)功率譜如圖6-2所示。

圖6-1銥星系統(tǒng)的發(fā)送信號(hào)仿真模型(SCHX6_1.mdl)

圖6-2銥星系統(tǒng)的發(fā)送信號(hào)功率譜仿真結(jié)果

美國ICO(中圓軌道系統(tǒng)，IntermediateCircularOrbit，ICO)通信衛(wèi)星公司最初是由國際海事衛(wèi)星組織(Inmarsat)創(chuàng)建的。1993年，Inmarsat為適應(yīng)世界通信業(yè)務(wù)發(fā)展潮流，推出了21世紀(jì)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)InmarsatP，也就是現(xiàn)在的ICO通信系統(tǒng)。ICO在1995年成為獨(dú)立公司，ICO衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一種中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)。6.2美國ICO衛(wèi)星通信系統(tǒng)

ICO公司在1995年7月訂購了第一批12顆衛(wèi)星，在2000年又訂購了另外3顆。ICO針對(duì)中軌道(MEO)運(yùn)行的特點(diǎn)對(duì)這些衛(wèi)星進(jìn)行了一些調(diào)整。新型ICO衛(wèi)星配置于相差90°的兩個(gè)軌道平面上，能夠持續(xù)不斷地重疊覆蓋整個(gè)地球表面。其中的10顆衛(wèi)星將組成基本的星座，而其他衛(wèi)星則作為在軌的備用衛(wèi)星。

ICO系統(tǒng)的出現(xiàn)，在世界各國、社會(huì)各界引起了廣泛的關(guān)注，成為通信界議論的熱門話題之一。1998年ICO等四個(gè)系統(tǒng)在我國進(jìn)行試驗(yàn)，標(biāo)志著我國衛(wèi)星移動(dòng)通信的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

ICO的突出優(yōu)點(diǎn)是它的衛(wèi)星軌道高度較高，跨越觀測(cè)者視線范圍的速度低，可以減少越區(qū)切換的頻度，降低掉話的機(jī)率。ICO系統(tǒng)由空間段、地面段(或稱I-CONET)和用戶終端組成。ICO使用GSM標(biāo)準(zhǔn)作為其主要的數(shù)據(jù)通信技術(shù)平臺(tái)，同時(shí)保留與非GSM標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)漫游的兼容能力。ICO整個(gè)系統(tǒng)通信容量為每年40～60億分鐘。

(1)空間段。ICO的空間段由在高度10355km軌道上運(yùn)行的10顆主用衛(wèi)星、2顆備用衛(wèi)星及相關(guān)控制設(shè)備組成。每顆衛(wèi)星至少能支持4500個(gè)電話軌道，分布在大約750個(gè)載波上，采用時(shí)分多址TDMA技術(shù)，保證整個(gè)系統(tǒng)每年支持24億分鐘的通話量。預(yù)計(jì)ICO衛(wèi)星的壽命大約為12年。衛(wèi)星運(yùn)行在中圓軌道，其重量為2000kg，采用新材料的太陽能陣列電池。ICO計(jì)劃使用1980～2200MHz頻段，一顆衛(wèi)星有163個(gè)點(diǎn)波束，由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)中心(NCC)通過網(wǎng)絡(luò)控制站(NCS)實(shí)施全面管理和運(yùn)作。

(2)地面段。地面段由合理分布在全球不同地方的12個(gè)衛(wèi)星接續(xù)樞紐站(SAN站)和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心(NME)與一個(gè)通過光纜組成的全球網(wǎng)絡(luò)相互連接而構(gòu)成。每個(gè)SAN站提供與ICO衛(wèi)星的各種用于轉(zhuǎn)接通信容量的基本接口并存儲(chǔ)必要的用戶數(shù)據(jù)，SAN站還與地面各種互聯(lián)接點(diǎn)相連，作為與公眾電話交換網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本接口，SAN站由當(dāng)?shù)剡\(yùn)營者管理和維護(hù)。12座SAN站由投資者公開競標(biāo)，中國競標(biāo)1座。其他SAN站分別位于澳大利亞、巴西、智利、德國、印度、馬來西亞、韓國、墨西哥、南非、阿聯(lián)酋和美國。

(3)用戶終端段。ICO系統(tǒng)的絕大多數(shù)用戶終端為單模手持電話機(jī)和兼容陸地蜂窩系統(tǒng)的雙模式手持機(jī)。雙模式手持機(jī)可自動(dòng)選擇衛(wèi)星或地面操作模式。也可由用戶根據(jù)現(xiàn)有的衛(wèi)星和地面系統(tǒng)可利用的程度及用戶的意愿進(jìn)行選擇，其手持機(jī)與當(dāng)前的蜂窩系統(tǒng)、電話手持機(jī)在體積外觀和語音質(zhì)量方面都非常相似。ICO雙模式手機(jī)將提供GSM/ICO、DMAPS/ICO、PDC/ICO業(yè)務(wù)。ICO用戶電話還有其他更多的用戶終端，其中包括車載、航空、船舶等終端以及半固定和固定終端(如農(nóng)村電話亭和集體電話)。

ICO系統(tǒng)的潛在用戶群包括：

(1)現(xiàn)有的蜂窩用戶，他們希望在不兼容的蜂窩系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)或根本沒有陸地通信覆蓋的地域得到服務(wù)。

(2)航空、海運(yùn)和長途陸地運(yùn)輸經(jīng)營者。

(3)居住在農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地區(qū)的缺乏通信服務(wù)的用戶群。

(4)陸地通信服務(wù)覆蓋不到的潛在移動(dòng)通信用戶等。

ICO系統(tǒng)的主要技術(shù)性能指標(biāo)：

(1)兼容性。ICO使用GSM標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也能與非GSM標(biāo)準(zhǔn)兼容。ICO使用TDMA和FDD制式。

(2)工作頻段。ICO的工作頻率選用1980～2010MHz和2170～2200MHz。地面頻段為C/Ka波段。

(3)發(fā)射功率。衛(wèi)星發(fā)射功率為5100W。

(4)系統(tǒng)容量。ICO可同時(shí)維持45000路電話。

(5)調(diào)制方式。在ICO系統(tǒng)中可以采用BPSK、GMSK和QPSK三種調(diào)制方式之一。當(dāng)在ICO系統(tǒng)中采用BPSK調(diào)制方式時(shí)，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的符號(hào)傳輸速率是36ksymbol/s，采用的發(fā)射濾波器是平方根升余弦濾波器，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是0.4。采用GMSK調(diào)制方式時(shí)，符號(hào)傳輸速率是18ksymbol/s，采用的發(fā)射濾波器是高斯濾波器，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是0.3。采用QPSK調(diào)制方式時(shí)，符號(hào)傳輸速率是18ksymbol/s，采用的發(fā)射濾波器是平方根升余弦濾波器，對(duì)應(yīng)的參數(shù)是0.4。圖6-3給出了ICO系統(tǒng)在GMSK調(diào)制方式下的發(fā)送信號(hào)頻譜估計(jì)模型。其中，發(fā)送符號(hào)速率為18kb/s，GMSK的BT參數(shù)為0.3，高斯脈寬為3個(gè)符號(hào)時(shí)間，GMSK調(diào)制器中每符號(hào)采樣16點(diǎn)，其輸出信號(hào)功率為1W。

圖6-3ICOGMSK的發(fā)送信號(hào)頻譜估計(jì)模型(SCHX6_3.mdl)

圖6-4ICOGMSK的發(fā)送信號(hào)功率譜估計(jì)的仿真結(jié)果

甚小孔徑終端衛(wèi)星系統(tǒng)(VSAT，VerySmallApertureTerminal)興起于20世紀(jì)80年代，工作在Ku或C波段。其地球站天線口徑一般小于2.4m(0.3～2.4m)，G/T值(天線增益與噪聲溫度之比)低于19.7dB/K，用于小容量數(shù)據(jù)傳輸和小容量語音。

VSAT的特點(diǎn)是：天線小，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，全固體化，功耗小，成本低，環(huán)境要求低，安裝方便，覆蓋范圍大，組網(wǎng)靈活且有獨(dú)立性。這些特點(diǎn)特別適合于許多大型企業(yè)或部門的通信要求。6.3甚小孔徑終端衛(wèi)星通信系統(tǒng)

VSAT系統(tǒng)由衛(wèi)星、樞紐站和小地球站組成，樞紐站一般設(shè)在總部附近，起主控作用，其天線口徑和功率都比小站大。VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的空間部分就是衛(wèi)星，一般使用地球靜止軌道通信衛(wèi)星，衛(wèi)星可以工作在不同的頻段，如C、Ku和Ka頻段。星上轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射功率應(yīng)盡量大，以使VSAT地面終端的天線尺寸盡量小。地面VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的地面部分由中樞站、遠(yuǎn)端站和網(wǎng)絡(luò)控制單元組成。其中，中樞站的作用是匯集衛(wèi)星來的數(shù)據(jù)然后向各個(gè)遠(yuǎn)端站分發(fā)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)端站是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的主體，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)就是由許多的遠(yuǎn)端站組成的，這些站越多每個(gè)站分?jǐn)偟馁M(fèi)用就越低。一般遠(yuǎn)端站直接安裝于用戶處，與用戶的終端設(shè)備連接。利用VSAT系統(tǒng)進(jìn)行通信具有靈活性強(qiáng)、可靠性高、成本低、使用方便以及小站可直接裝在用戶端等優(yōu)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)是一種很好的選擇。

VSAT根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)可分為三類：

(1)以數(shù)據(jù)通信為主的網(wǎng)，這種網(wǎng)除數(shù)據(jù)通信外，還能提供傳真及少量的語音業(yè)務(wù)。

(2)以語音通信為主的網(wǎng)，這種網(wǎng)主要是供公用網(wǎng)和專用網(wǎng)語音信號(hào)的傳輸和交換，同時(shí)也能提供交互型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

(3)以電視接收為主的網(wǎng)，接收的圖像和伴音信號(hào)可作為有線電視的信號(hào)源通過電纜分配傳送到用戶家中。

目前，VSAT廣泛應(yīng)用于新聞、氣象、民航、人防、銀行、石油、地震和軍事等部門以及邊遠(yuǎn)地區(qū)通信。由眾多甚小天線地球站組成的衛(wèi)星通信網(wǎng)，叫做“VSAT網(wǎng)”。

VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)從單一窄帶業(yè)務(wù)的衛(wèi)星電信網(wǎng)，向一個(gè)融合電信、廣播、計(jì)算機(jī)的寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。它將是未來電信系統(tǒng)的重要組成部分，依賴地面超大容量光纖網(wǎng)，以及空間寬帶衛(wèi)星網(wǎng)，使用戶設(shè)備方便地直接接入全國或全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)。VSAT用戶利用架設(shè)在辦公室或住宅的VSAT設(shè)備，方便地接入衛(wèi)星通信網(wǎng)。用戶按照業(yè)務(wù)的需要來自適應(yīng)地使用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的資源，并構(gòu)造它與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(一跳或兩跳)。用戶設(shè)備是一個(gè)小口徑的天線(0.6m以下)，一個(gè)室外單元，一個(gè)室內(nèi)單元。用戶的辦公和生活設(shè)施可以像接在地面設(shè)備一樣地接在VSAT設(shè)備上。VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)包括電信業(yè)務(wù)，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，以及數(shù)據(jù)、音頻、視頻等廣播業(yè)務(wù)。VSAT衛(wèi)星通信在提供傳統(tǒng)的語音、數(shù)據(jù)等交互業(yè)務(wù)的同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)的寬帶化，發(fā)展了遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電視會(huì)議等功能。隨著廣播業(yè)務(wù)的發(fā)展，利用衛(wèi)星通信的廣域覆蓋特性和寬帶衛(wèi)星廣播技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)新聞和數(shù)據(jù)的分發(fā)和廣播、數(shù)據(jù)音頻/視頻廣播到戶、衛(wèi)星尋呼、Web廣播、視頻點(diǎn)播(VOD)、IP數(shù)據(jù)音頻和視頻廣播。寬帶衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸作為計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的一部分，提供了方便的文件軟件下載和Internet接入、企業(yè)的Internet互連、ISP骨干業(yè)務(wù)、電子郵件、電子商務(wù)、金融證券。

VSAT站的衛(wèi)星鏈路有主站到VSAT站的出主站鏈路，有VSAT站到主站的入主站鏈路。隨著業(yè)務(wù)從窄帶向?qū)拵Оl(fā)展，出主站鏈路數(shù)據(jù)速率不斷提高，從幾兆比特每秒到幾十兆比特每秒；入主站鏈路的數(shù)據(jù)速率也在不斷提高，從幾千比特每秒發(fā)展到幾百千比特每秒、幾兆比特每秒。出主站鏈路多采用單載波TDM的方式，也有基于廣播信號(hào)的DVB數(shù)據(jù)格式和基于互聯(lián)網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)格式。VSAT衛(wèi)星通信的寬帶廣播，可以廣播數(shù)據(jù)音頻/視頻、可以實(shí)現(xiàn)文件數(shù)據(jù)的下載。入主站鏈路有多種衛(wèi)星多址接入方式：FDMA、CDMA、TDMA、MF/CDMA。也有利用地面Internet鏈路代替入主站鏈路的，稱為外交互方式，而把采用入主站鏈路稱為內(nèi)交互方式。傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信多址接入方式是：時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、碼分多址(CDMA)。它們是把衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的資源，按時(shí)間分成時(shí)隙、按頻率分成頻道或者按正交的編碼波形分成碼道，由各個(gè)地球站按照固定分配方式、隨機(jī)競爭方式或者動(dòng)態(tài)分配的方式來使用。所謂動(dòng)態(tài)競爭方式，轉(zhuǎn)發(fā)器資源由主站來管理，用戶站接入時(shí)，先使用固定分配方式或隨機(jī)競爭方式來申請(qǐng)，主站進(jìn)行分配給用戶地球站使用，使用完了歸還給主站。隨著大容量VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)以及寬帶接入業(yè)務(wù)的發(fā)展，主站接入設(shè)備的容量日益增大，用戶地球站也需要使用高速的寬帶接入，需要主站接入信道的可變速率范圍擴(kuò)大。時(shí)分多址方式要求用戶站的接入時(shí)隙寬度變化范圍增大，頻分多址方式要求用戶站發(fā)送信號(hào)帶寬可變或使用并行的多載波傳輸，碼分多址方式要求用戶站發(fā)送信號(hào)的擴(kuò)展頻譜增益可變或者使用多碼道并行傳輸。組合的多址接入方式，可以方便地實(shí)現(xiàn)寬帶多址接入，例如多載波(多頻率)時(shí)分多址、多載波碼分多址等。目前技術(shù)成熟的是多頻率時(shí)分多址。多頻率時(shí)分多址設(shè)置有多個(gè)頻段(多個(gè)載波)，每個(gè)頻率又劃分成時(shí)間幀和時(shí)隙。各個(gè)用戶地球站可以使用特定的頻率和特定的時(shí)隙進(jìn)行接入申請(qǐng)，根據(jù)申請(qǐng)的業(yè)務(wù)，得到相應(yīng)的頻率和時(shí)隙。對(duì)于寬帶業(yè)務(wù)申請(qǐng)，用戶可以再在一個(gè)頻率上，用一個(gè)時(shí)隙或多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行接入業(yè)務(wù)傳輸；也可以在幾個(gè)頻率上，用多個(gè)時(shí)隙進(jìn)行接入業(yè)務(wù)傳輸。根據(jù)系統(tǒng)接入的特點(diǎn)，系統(tǒng)在接入信道上設(shè)置了不同的時(shí)隙：用戶接入申請(qǐng)的時(shí)隙、用戶業(yè)務(wù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)時(shí)隙、校正用戶地球站發(fā)送時(shí)間和頻率的粗同步時(shí)隙以及校正發(fā)送時(shí)間和頻率的精同步時(shí)隙。寬帶VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的前向鏈路和反向鏈路往往是不對(duì)稱的，前向鏈路和反向鏈路的轉(zhuǎn)發(fā)器資源的配置要和業(yè)務(wù)的特性相匹配。寬帶VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)和配置接入信道的資源、多載波數(shù)目以及相應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)給定接入突發(fā)特性、接入業(yè)務(wù)量條件下的接入時(shí)延和接入成功率的要求。寬帶VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)往往有多種業(yè)務(wù)同時(shí)工作，系統(tǒng)的配置和設(shè)計(jì)只能適應(yīng)總體的要求，為適應(yīng)各種業(yè)務(wù)的具體要求，還應(yīng)該對(duì)不同業(yè)務(wù)設(shè)置各自的優(yōu)先級(jí)，調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)對(duì)不同業(yè)務(wù)的適應(yīng)性。

VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)最初是作為透明信道使用的，它只提供固定的連接，傳輸單一的業(yè)務(wù)。這時(shí)針對(duì)不同的衛(wèi)星信道，設(shè)備必須配置不同的通信軟件。由于衛(wèi)星通信必須支持網(wǎng)絡(luò)管理和多址接入的控制，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的綜合化必須傳輸多種業(yè)務(wù)，例如電信、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)音頻視頻廣播，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)必須支持通信規(guī)程協(xié)議。衛(wèi)星通信規(guī)程要考慮傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)以及相應(yīng)的規(guī)程協(xié)議：例如音頻/視頻廣播的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和規(guī)程協(xié)議、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)通信的TCP/IP協(xié)議以及電信通信的信令。隨著寬帶VSAT通