VSAT終端小型化技術(shù)

李維
　　過(guò)三幾年來(lái)，技術(shù)進(jìn)步和越界管制的放松使VSAT（甚小孔徑終端）市場(chǎng)取得了顯著進(jìn)步，從而使VSAT產(chǎn)業(yè)最大限度地發(fā)揮了自己的潛力。隨著新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和新業(yè)務(wù)的推出，對(duì)VSAT的需求將穩(wěn)步增長(zhǎng)。因特網(wǎng)使個(gè)人和企業(yè)通信發(fā)生了深刻變化，極大地?cái)U(kuò)展了人們交往的時(shí)空范圍。因特網(wǎng)的發(fā)展步伐如此之快，以致地面網(wǎng)近不上ISP日蓋擅長(zhǎng)的需求。就這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，VSAT系統(tǒng)在港定充場(chǎng)需求方面發(fā)揮了重要作用。VSAT的優(yōu)勢(shì)是部署迅速、聯(lián)網(wǎng)范圍廣闊。VSAT目副主要用于因特網(wǎng)接入。此外，由于企業(yè)仍在不斷回國(guó)特阿遷移，企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的發(fā)展將進(jìn)一步推初亞太地區(qū)VSAT的需求。


　　終端尺寸越來(lái)越小


　　到目到為止，VSAT發(fā)展勢(shì)頭目好。但是，近幾年來(lái)在VSAT車(chē)場(chǎng)迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，給VSAT下定義出許不像以前那樣直截了當(dāng)。到什么時(shí)候VSAT將不再是VSAT？這個(gè)問(wèn)題正變得越來(lái)越雉回答。為了把VSAT同其他衛(wèi)星地面站和接收機(jī)區(qū)別開(kāi)來(lái)，以到的VSAT是以天線(xiàn)的大小為基礎(chǔ)定義的，VSAT必須采用直徑到2.4米的拋物面反射無(wú)線(xiàn)。這個(gè)定義是20世紀(jì)80年代下的，從那時(shí)到現(xiàn)在，VSAT工業(yè)為縮小VSAT終端尺寸進(jìn)行了不懈的努力。這個(gè)過(guò)程還受到Ku波段回衛(wèi)星通信丹放的推動(dòng)。這意味著天線(xiàn)和電子裝置要小，終端成本要低，帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率要高。此外，為了將植益和天線(xiàn)會(huì)瓣性能提高到最大限度，近來(lái)的VSAT應(yīng)用還采用了形狀不同的天線(xiàn)。


　　在發(fā)展VSAT終端和向固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（FSS）開(kāi)放一部為新的無(wú)線(xiàn)電頻譜的同肘，衛(wèi)星發(fā)展出取得了認(rèn)定的進(jìn)步。例如，波音公司1995年首次發(fā)射的BSS601在功率、帶寬、看個(gè)和成本方面，其效軍比以前的BSS376提高了20倍。波音公司“SPaceway”計(jì)劃的最新衛(wèi)星BSS702比BSS601又提高了5倍，換句話(huà)說(shuō)，BSS702比BSS376提高了100倍。末來(lái)的衛(wèi)星有望比現(xiàn)任的衛(wèi)星在性能方面再提高5倍，從而提高衛(wèi)星對(duì)電纜者其他技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力。


　　技術(shù)不斷發(fā)展有可能創(chuàng)造出尺寸更小、性?xún)r(jià)比更高的終端。可以直接向局域網(wǎng)傳送寬帶數(shù)據(jù)和視頻的Gilat SkyBlaster就是一個(gè)例子。IP現(xiàn)在被認(rèn)為是各種網(wǎng)絡(luò)的通用協(xié)議，新網(wǎng)絡(luò)或者采用IP或喜兼容IP。SkyBlaster系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵因素是它基于IP協(xié)議。對(duì)商業(yè)通信來(lái)說(shuō)SkyBlaster是理想的，因?yàn)樗�采用一個(gè)開(kāi)放的IP平臺(tái)，可以支持Cisc、StarBurst和Tibco等公司的多種應(yīng)用。此外，SkyBlaster終端擁合雙向數(shù)字視頻廣播（DVB）功能，司以利用交互式數(shù)據(jù)通道發(fā)送MPEG－2質(zhì)量的交互式商等電視。這些數(shù)據(jù)通道允許企業(yè)用戶(hù)以400kb／s以上的速率接入國(guó)培網(wǎng)，而國(guó)擁有司靠的IP當(dāng)潘功能。SkyBlaster為衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳送和IP多播進(jìn)行了優(yōu)化，提供統(tǒng)一的端到瑞推送客戶(hù)機(jī)一服務(wù)器解決方案，允許企業(yè)傳送信急，或音把歡什升級(jí)文件從中心設(shè)施下戴到遠(yuǎn)程辦公室。這些性能是通過(guò)使用可以在Ku波段或C波段工作的擁有標(biāo)準(zhǔn)低噪聲塊（LNB）、專(zhuān)用上變頻器和只有0.55米室外天線(xiàn)的終端實(shí)現(xiàn)的，這使它非常接近越小口徑終端（USAT）。


　　另一個(gè)推初終端天線(xiàn)尺寸變小的因素是數(shù)字壓縮領(lǐng)域的不斷發(fā)展，每年都有新壓縮算法面世。數(shù)字壓縮是使終端在變得很小的同時(shí)支持能夠提供200個(gè)電視頻道或員帶數(shù)據(jù)的寬帶服務(wù)的有效技術(shù)。


　　頻段越來(lái)越高


　　推動(dòng)VSAT發(fā)展變化的另一種力量是Ka波段頻段的使用。Ka波段系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)進(jìn)行了多年，美國(guó)航空航天局（NASA）正往部署第一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)。


　　曾經(jīng)有一種傾同認(rèn)為NASA的先進(jìn)通信技術(shù)衛(wèi)星（ACTS）是一個(gè)不可能投入實(shí)用的昂貴實(shí)驗(yàn)，從一定程度上說(shuō)確實(shí)如此。事實(shí)上，雖然ACTS技術(shù)目前被用于多種應(yīng)用，但由于衛(wèi)星技術(shù)已經(jīng)超越了ACTS to波束跳頻技術(shù)，因此SPaceway號(hào)新提出的系統(tǒng)不再采用它。


　　但是從末來(lái)Ka波段系統(tǒng)觀點(diǎn)蓄，一個(gè)今人鼓密的跡象是，ACTS正在證明它的商業(yè)可行性，而目目到正用于遠(yuǎn)程醫(yī)療管領(lǐng)域。


　　不過(guò)，擺在Ka波段系統(tǒng)到面的道路并不平坦。在亞太等地區(qū)，專(zhuān)業(yè)人士對(duì)Ka波段技術(shù)喜憂(yōu)參半。事實(shí)上，Ka波段傳輸比Ku波段更易受下雨等大氣干擾影響。近來(lái)的許當(dāng)Ka波段研究一直在尋找既能消除這些干擾又能確保提供性?xún)r(jià)比高的小地面站的途徑。歐洲航天局（ESA）正用OlymPus衛(wèi)星評(píng)估Ka波段用于電視會(huì)議。他們已經(jīng)為一個(gè)支持電視會(huì)議的全球同步衛(wèi)星系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種直徑0.6米的天線(xiàn)。為了提供全球覆蓋，該系統(tǒng)需要10顆同步衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星有64個(gè)可以提供125Mb／S帶寬的點(diǎn)波榮。研究表明，這樣的系統(tǒng)是完全可面的，新的自造應(yīng)抗雨衰技術(shù)可以大大提升系統(tǒng)的可用性。


　　ESA還通過(guò)它的ARTES河多媒體衛(wèi)星開(kāi)發(fā)計(jì)劃參與了EuroSkyWay計(jì)劃。ESA還將資助與這個(gè)系統(tǒng)有關(guān)的寬帶技術(shù)開(kāi)發(fā)。


　　天線(xiàn)尺寸越來(lái)越小


　　幾乎可以肯定，Ka波段衛(wèi)星系統(tǒng)能和Ku波段一樣推動(dòng)VSAT小型化。終端天線(xiàn)直徑目前可以小到0.55米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于過(guò)去的VSAT定文，已經(jīng)非常接近USAT的0.50米的定義了。雖然目前對(duì)Ka波段系統(tǒng)建議采用0．6米的地面終端天線(xiàn)，但是拋物面無(wú)線(xiàn)尺寸不斷在縮小。例如，意大利Alenia Spazio正考慮在車(chē)輛上使用直徑0.2米的Ka波段天線(xiàn)。


　　對(duì)于Ka 波段衛(wèi)星系統(tǒng)已有多種提案，使人聯(lián)想起全球移動(dòng)衛(wèi)星開(kāi)發(fā)初期的情景。現(xiàn)在不同的是，固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)需求不斷增長(zhǎng)，汪某些應(yīng)用中，衛(wèi)星對(duì)地面系統(tǒng)非常有競(jìng)爭(zhēng)力，而且比地面系統(tǒng)做得要好。Teledesic和Spaceway是兩種Ka波段系統(tǒng)，它們差別很大，Teledesic采用新的低地軌道（LEO）衛(wèi)星，而Spaceway仍沿用同步軌道（GEO）衛(wèi)星。SPaceway系統(tǒng)只需要20顆衛(wèi)星，而Teledesic系統(tǒng)需要288顆衛(wèi)星，但每顆衛(wèi)星成本僅為前者的三計(jì)之一。


　　SPacewas Ka波段系統(tǒng)是休斯公司提出的，是一個(gè)最終將覆蓋全球的寬帶高速通信系統(tǒng)。該計(jì)劃的第一期工程于2002年結(jié)束并投入使用，接使用兩顆BSS702衛(wèi)星覆蓋整個(gè)北美地區(qū)。該系統(tǒng)將使用48十點(diǎn)束，形成直征640公里的蜂窩，每個(gè)蜂窩能提供108Mb／S帶寬。因?yàn)橹皇褂脙深w衛(wèi)星，頻率復(fù)用限于蜂窩之間交迭的非鄰近點(diǎn)波束，所以雖然每個(gè)蜂窩的可用帶寬為500Mb／s，但蜂窩帶寬實(shí)際只有108Mb／s.


　　在點(diǎn)波束覆蓋區(qū)，傳輸是點(diǎn)到點(diǎn)的，不需要網(wǎng)絡(luò)中心，即完全是網(wǎng)狀系統(tǒng)。用戶(hù)能接所需要的帶寬在16kb／S和16Mb／S之間，選擇支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、電視、觀頻和多媒體數(shù)據(jù)率。用戶(hù)終端將采用基于有徑0.66米拋物面天線(xiàn)的VSAT，成本約汪500到100美元之間。


　　在北美的系統(tǒng)取得成功后，該系統(tǒng)將向世界其他地區(qū)推進(jìn)，最終將成為一個(gè)完整的全球網(wǎng)絡(luò)。


　　EuroSkyWay是一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)，預(yù)計(jì)到2003年投入運(yùn)量，它將投需提供45Gb／S的集合數(shù)據(jù)傳輸率。每個(gè)PC終端能通過(guò)直徑0.6米到0.9米的天線(xiàn)接入32Mb／s數(shù)據(jù)。Euroskyway將支持電信運(yùn)營(yíng)商、ISP、電視廣播和用于軍輛和飛機(jī)的移動(dòng)終端。該系統(tǒng)最初將用兩顆衛(wèi)星覆蓋歐洲，最終將再用三顆衛(wèi)星覆蓋亞洲大部分地區(qū)和非洲。


　　現(xiàn)在已在談?wù)揝Paceway和EuroSkyWay之間的聯(lián)合，并把它作為Spaceway系統(tǒng)向全球擴(kuò)張的一部分。


　　結(jié)語(yǔ)


　　Ka波段系統(tǒng)在容量方面永遠(yuǎn)不會(huì)超越地面網(wǎng)，但是毫無(wú)疑問(wèn)，它們將對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。未來(lái)的Ka波段系統(tǒng)高定會(huì)把VSAT終端縮小到USAT大小并增強(qiáng)性能。我們出許會(huì)留到拋物面天線(xiàn)目相控陣天線(xiàn)發(fā)展，相控陣天線(xiàn)尺寸更小，沒(méi)有活動(dòng)部件，要容易安裝，要適合SOHO巨用。畢竟，在VSAT世界，小就是美。


摘自《衛(wèi)星通信廣播電視》