非常小的孔徑終端
一個非常小的孔徑端子( VSAT )是一個雙向衛星地面站,其碟形天線小於3.8米。 VSAT天線的大多數範圍從75厘米至1.2 m。在大多數情況下,比特率的範圍從4 kbit/s到16 mbit/s。 VSAT在地球同步軌道或地靜止軌道中訪問衛星從小型偏遠站點(端子)中繼到其他終端(以網格拓撲)或主地球站“集線器”(星形拓撲)。
VSAT用於傳輸窄帶數據(例如,使用信用卡,輪詢或RFID數據或SCADA的銷售點交易)或寬帶數據(用於提供衛星Internet訪問遠程位置, VoIP或視頻)。 VSAT還用於可運輸,運輸(使用階段陣列天線)或移動海事通信。
歷史
地靜止軌道的概念是由俄羅斯理論家康斯坦丁·托西奧爾科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)發起的,他在20世紀初撰寫了有關太空旅行的文章。在1920年代,赫爾曼·奧伯斯(Hermann Oberth)和赫爾曼·波托克尼克(Herman Potocnik )(也稱為赫爾曼·諾登(Herman Noordung))在35,900公里(22,300英里)的高度上描述了一個軌道,它們的週期與地球的旋轉週期完全匹配,使其看起來懸停在地球上的固定點上赤道。
亞瑟·克拉克(Arthur C. Clarke) 1945年10月的無線世界文章(稱為“外星繼電器:火箭站可以給全球無線電覆蓋?”)討論了對地靜止軌道的必要軌道特性以及通信所需的頻率和功率。
NASA於1960年代開發了現場衛星通信,該NASA推出了Syncom 1-3衛星。 Syncom 3將1964年在日本奧運會的現場覆蓋範圍傳遞給美國和歐洲的觀眾。 1965年4月6日,第一個商業衛星發射到太空,英特爾薩特一世(Intelsat I) ,稱為早鳥。
第一個商業VSAT是使用傳播頻譜技術通過赤道通信的C頻段(6 GHz)接收系統。 1980年代初出售了超過30,000厘米的天線系統。赤道後來使用1 mx 0.5 m天線開發了C頻帶(4/6 GHz)雙向系統,並在1984 - 85年售出了約10,000輛。
在1980年代初期,Linkabit(高通公司和Viasat的前身)開發了世界上第一個KU波段(12-14 GHz)VSAT,供Schlumberger為油田鑽井和勘探單位提供網絡連接。已成為M/A-COM一部分的Linkabit繼續為沃爾瑪,假日酒店,克萊斯勒和通用汽車等企業客戶開發K U Band VSAT。這些企業終端在接下來的20年中,構成了雙向數據或電話應用程序的絕大多數站點。 SpaceNet和MCI在1980年代為美國郵政服務部署了一個大型VSAT網絡,該網絡由超過12,000個站點部署。截至2015年,最大的VSAT KU波段網絡包含100,000多個VSAT,由Hughes Communications用於彩票應用程序,並經營。
2005年,Wildblue(現為Viasat)開始部署部署KA波段的VSAT網絡。 Viasat在2011年推出了有史以來最高容量的衛星Viasat-1,以擴大其Exede品牌下的野生藍色基礎。 2007年,休斯通訊開始在Sackway 3 Satellite的Hughesnet品牌下為消費者部署K Band VSAT網站,並於2012年在其Echostar XVII/Jupiter 1衛星上部署。到2014年9月,休斯成為第一個超過一百萬個活躍碼頭的衛星互聯網提供商。
配置
大多數VSAT網絡都在以下拓撲之一中配置:
- 使用中央上行鏈路站點(例如網絡操作中心(NOC)),通過衛星來回傳輸數據,
- 網格拓撲,每個VSAT通過衛星充當集線器將數據傳遞到另一個終端,最小化對集中式上行鏈路網站的需求,
- 恆星和網格拓撲的結合。某些VSAT網絡是通過在多星拓撲中連接的幾個集中式上行鏈路站點(和VSAT)來配置的,每個恆星(以及每個星星中的每個端子)在網格拓撲中相互連接。其他僅以單星拓撲配置的其他有時也會使每個端子相互連接,從而導致每個端子充當中央集線器。這些配置可用於最大程度地減少網絡的總成本,並減輕必須通過Star或多星網絡的中央上行鏈路站點(或站點)傳輸的數據量。
未來的應用
在過去的五年中,技術進步極大地提高了固定衛星服務(FSS)的價格表現比。新的VSAT系統將使用K在線進行k頻段技術,該技術有望提高數據速率,以降低成本。
目前軌道上的FSS系統具有相對較低的價格結構的巨大容量。 FSS系統為訂戶提供各種應用程序,包括:電話,傳真,電視,高速數據通信服務,互聯網訪問,衛星新聞收集(SNG),數字音頻廣播(DAB)等。這些系統提供高質量的服務,因為它們為住宅和企業用戶創建了有效的通信系統。
VSAT配置的組成部分
- 天線
- 阻止向上換換器(BUC)
- 低噪聲塊下調器(LNB)
- Orthomode傳感器(OMT)
- 互面連接電纜(IFL)
- 室內單位(IDU)
菜餚上的所有室外零件統稱為ODU(室外單元),即OMT,以在BUC和LNB之間拆分信號。 IDU實際上是一個調製解調器,通常具有以太網端口和2 x f-connector,用於BUC(傳輸)和LNB(接收)。 Astra2Connect具有多合一的OMT/BUC/LNA,看起來像是形狀和尺寸的四輪型LNB,它安裝在常規的電視衛星安裝座上。結果,與正常2W相比,它僅為500兆瓦,因此在雨中較差。 Skylogic的Tooway系統還使用了一個集成的OMT/BUC/LNB組件,稱為Transmit和接收集成組件(Tria),即3W。對於大型天線,也有機械支柱,可以防止它們由於強風而移動,失去指向並導致服務中斷
海事VSAT
海事VSAT具有使其可以在海上船上進行操作的功能。正在進行的船在所有軸上都在連續運動。海洋VSAT系統的天線部分必須相對於地平線穩定,而隨著船在其下方移動時,必須穩定在地平線上。電動機和傳感器用於使天線準確指向衛星。這使其能夠從衛星傳輸並接收,同時最大程度地減少損失並干擾相鄰的衛星。新技術正在出現,它將允許固態設備(平板面板)以電子方式引導天線,而無需運動部件。
技術
最初,使用穩定的衛星天線用於船舶以接收電視信號。最早生產穩定的VSAT天線的公司之一是加利福尼亞州康科德的Seatel,該公司於1978年推出了首個穩定天線。Seatel主導著供應雙向VSAT穩定天線系統向海洋行業的供應,幾乎擁有72%的市場,佔市場中的72%。 2007年與軌道的17.6%相比。最初,海事VSAT使用單渠道技術使用單通道技術,該技術適合大型用戶,例如油鑽機和油平台,以及從一個或幾個衛星足跡內航行的一家船東航行的大型船隻。當公司IDirect推出基於IP的時間分段多重訪問技術時,這種情況發生了變化到中型艦隊,從而獲得了VSAT的市場接受。
市場
根據COMSYS集團發布的海事VSAT報告,穩定的海上VSAT服務市場(不包括石油和天然氣鑽機)在2007年達到了超過4億美元。2010年, Comsys在2010年發布了其“第二次海上VSAT報告”,在哪裡2009年,市場估計已增至5.9億美元,預測2010年為8.5億美元。根據有資格獲得VSAT的船隻的估計市場規模,該報告的估計數量超過42,000,只有超過34,000。根據以下報告,主要公司的市場份額在2009年(2007年的括號):Vizada:17.6%(26.0%),船舶設備:11.0%(10.7%),帽子搖滾2.8%(2.8%)( 2.9%) ,MTN 7.5%(6.4%),Stratos-%(3.6%),KVH 5.4%( - %)Elektrikom 4.9%(3.2%),Intelsat 3.4%( - %),Eutelsat 3.1%,NSSSS,NSSSL 3.1% ,荷蘭無線電3.0%,電視3.0%,DTS 2.6%,其他佔32.6%(27.7%)。許多主要提供商都為他們的海上VSAT產品提供了烙印,因此Vizada通過Marlink部門以及Sealink和WaveCall產品OmniAccess通過其Broadbeam產品和Ship Equip呼叫Sevsat 。
VSAT海上連接服務提供商市場份額全球- 收入(2018年和2019年)1。Marlink 23.9%,2。Speedcast 15.0%,3。Inmarsat 11.3%,4.KVH Industries,8.8%,8.8%,5.Global Eagle 7.6%,6。ITC 6. ITC 6. ITC全球6.6%,7。Rignet 5.9%,8。NSSLGLOBAL 5.2%,9.Navarino 4.3%&10。SATCOM Global 2.7%。 VSAT海事連接服務提供商市場份額全球收入(2018和2019)