走向宽带化的VSAT卫星通信
时间：11-11
来源：3721RD
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VSAT通信网的通信规程协议
VSAT卫星通信网最初是作为透明信道使用的，它只提供固定的连接，传输单一的业务。这时针对不同的卫星信道，设备必须配置不同的通信软件。由于卫星通信必须支持网络管理和多址接入的控制，卫星通信业务的综合化必须传输多种业务，例如电信、计算机数据、以及数据音频视频广播，VSAT卫星通信网必须支持通信规程协议。
卫星通信规程要考虑传输的业务以及相应的规程协议。例如音频视频广播的数据结构和规程协议、计算机互联网通信的TCP/IP协议，以及电信通信的信令。随着宽带VSAT通信的发展，通信规程要支持交互通信，特别是宽带交互通信业务。卫星通信规程要考虑网络管理的规程协议，例如常用的SNMP（Simple Network Management Protocol），而SNMP是建立在UDP/IP提供服务的基础上的。卫星通信规程要考虑用户站接入时介质访问控制，以及卫星链路差错控制对通信规程的影响。
TCP/IP支持计算机互联网通信，支持网络管理SNMP，也可以支持数据音频视频广播，在卫星网络使用TCP/IP上运行各种业务和在地面网络一样方便。为了支持电信业务，可以把信令作为数据分组来传输；为了支持数据音频视频广播，可以把它们作为数据分组来传输，也可以把数据分组放在数据音频视频广播的一个通道上广播（TCP/IP over DVB）。目前研究最多的是VSAT卫星通信网怎样运行TCP/IP协议。
但是在VSAT卫星网上使用TCP/IP也遇到困难，包括卫星传输的长时延、卫星信道比地面信道高的差错概率、用户站多址接入的介质访问控制和资源共享与分配等问题。
针对卫星信道固有的长时延，人们在TCP/IP协议上已经做了许多工作，例如：协调接收缓区和发送窗口，定义选择重发模式，协调慢启动和拥塞控制的参数。针对卫星信道比地面信道高的差错概率，已经采用了多种信道编解码技术、干扰抑制技术来改善信道的传输特性。现在重视研究卫星通信的数据链路层和介质访问控制层，使它与TCP/IP协议匹配。将通信链路的差错由数据链路层和介质访问控制层来解决；链路的拥塞和多址接入的延迟和阻塞由TCP/IP协议来解决。
VSAT通信网的网络管理
VSAT卫星通信网是包括卫星转发器、卫星通信主站、众多用户站的系统，它们分散在广阔的地域，不间断、全天候的工作着。为了保证系统正常有效地工作，必须对网内各地球站的工作状态及业务运行状态进行监视、控制和管理，需要一个网络管理系统来支持它。网络监控管理系统是VSAT网，特别是一个大型VSAT网运行好坏的决定因素。
网络管理系统有一个设置在主站，集中的网络管理计算机和相应的数据库；在各个地球站和网络设备上，有一个网络管理计算机的代理设备，即网络管理代理。网络管理设备和网络管理代理之间，需要通过卫星通信网的通信信道进行数据通信。网络管理的通信应该和业务通信并行使用卫星通信网络，它们的区别只是数据结构不同。网络管理的通信业务和数据通信业务共享卫星通信，但只占用通信链路业务的一个小部分，管理着整个卫星通信网。
VSAT卫星通信网的网络监控管理包括：
*系统结构和配置管理
*用户VSAT站的注册管理
*用户VSAT站的业务管理
*VSAT站条件接收的管理
*系统运行状态管理
*操作员和网络管理系统的后处理
网络监控管理必须是实时的，且要求具有按需及定期监视的功能。通过对网络各单元抽样及收集数据对VSAT网进行监视。
VSAT网络管理监控能力之一就是事件监视、记录及筛选（即压缩故障）、提出告警，对事件和告警信息的筛选准则必须是操作员可控的。所有事件及告警信息均要规定时间并存入中柜站的网络管理计算机数据库中，达到给定等级严重的告警（操作员设置的）要通过操作员接口送给操作员。
监控分级系统的另一功能是切换系统中的备份设备。价格低廉的VSAT很少有备用系统，但中心站的故障将关系到全网的工作，都设有备份。管理系统必须了解所有工作和备分设备的状态，并根据需要进行设备的切换。
为了实现上述功能，必须建立网络数据库，在网络管理数据库中储存网络配置、VSAT站注册、VSAT站业务、系统运行时的VSAT站、数据链路、卫星通信链路等各种信息。在实现系统管理的过程中，不断从数据中获取信息，并更新数据库信息，实现系统的实时或非实时管理。
VSAT卫星通信网的监控管理还包括操作人员的工作，网络管理要提供很好的人机界面，使操作员方便、迅速地介入、确保操作员随时了解网络的运行状态，一旦出现影响网络正常运行的变化，便可迅速而有效地进行管理。网络管理系统操作员接口可采用树形结构，便于操作员对系统中不同层次进行监视与管理，随时了解全网及其子系统的状态及运行的情况。
根据操作人员的要求，网络监控管理系统收集并提供有关网络状态、性能及操作的数据、系统的管理数据、产生相应的报告并归档，以满足长期管理的需要。
VSAT网有两种基本类型，即单用户专用网及共享中枢站网。这两种网络的监控管理功能相似，但亦存在一些明显区别。因此网络管理系统必须与网络设计结合起来，并要求具有一定的灵活性，以满足不同用户的各种需求及支持网络的运行功能。对于专用网来说，通常情况下只需一个管理中心进行网络的监视与控制，而共享中枢站网不仅要求有主站操作员进行最高级操作与控制，且必须具有每个用户对共享系统的管理功能。各个虚拟子网分中心必须有重组和测试各用户设备逻辑归属的能力。并能使这些功能在实现过程中共享设备的其它用户完全透明。
网络管理功能分实时处理和非实时处理两种，实时处理的网络管理任务通过全网所有的处理器（包括各VSAT站的及中枢站的）和中枢站的网络管理计算机完成。非实时处理由安装在中枢站的、具有网络数据库的大型处理机完成。 宽带VSAT通信网的虚拟子网 宽带VSAT通信网占用资源大，提供大容量的业务服务；往往不是一个单一的网络，而多个网络的集合；总是包括了多个业务子网，而这些子网又希望有独立的网络管理。
VSAT卫星通信发展的一个方向，是在网内建立多个虚拟子网，或者说是将多个小型的网络合并成为一个大型的综合使用卫星转发器、系统设备、以及网络管理系统的VSAT卫星通信网。各个虚拟子网可以属于不同的业务或行政管理部门，它们共享统一的VSAT卫星通信网。
基于强有力的卫星网络管理系统，各个虚拟子网独立地管理各自设备的注册、入网、退网；调整各自设备数据传输的参数、传输的优先级、时延和业务数据流的成熟概率；记录业务过程和网络资源使用的情况。 整个网络的管理系统记录虚拟子网的管理，并协调全网的资源和设备的分配、拥塞和路由的控制、优和无级的协调，使整个网络和各个虚拟子网都正常的运行。
VSAT卫星通信网最初是作为透明信道使用的，它只提供固定的连接，传输单一的业务。这时针对不同的卫星信道，设备必须配置不同的通信软件。由于卫星通信必须支持网络管理和多址接入的控制，卫星通信业务的综合化必须传输多种业务，例如电信、计算机数据、以及数据音频视频广播，VSAT卫星通信网必须支持通信规程协议。
卫星通信规程要考虑传输的业务以及相应的规程协议。例如音频视频广播的数据结构和规程协议、计算机互联网通信的TCP/IP协议，以及电信通信的信令。随着宽带VSAT通信的发展，通信规程要支持交互通信，特别是宽带交互通信业务。卫星通信规程要考虑网络管理的规程协议，例如常用的SNMP（Simple Network Management Protocol），而SNMP是建立在UDP/IP提供服务的基础上的。卫星通信规程要考虑用户站接入时介质访问控制，以及卫星链路差错控制对通信规程的影响。
TCP/IP支持计算机互联网通信，支持网络管理SNMP，也可以支持数据音频视频广播，在卫星网络使用TCP/IP上运行各种业务和在地面网络一样方便。为了支持电信业务，可以把信令作为数据分组来传输；为了支持数据音频视频广播，可以把它们作为数据分组来传输，也可以把数据分组放在数据音频视频广播的一个通道上广播（TCP/IP over DVB）。目前研究最多的是VSAT卫星通信网怎样运行TCP/IP协议。
但是在VSAT卫星网上使用TCP/IP也遇到困难，包括卫星传输的长时延、卫星信道比地面信道高的差错概率、用户站多址接入的介质访问控制和资源共享与分配等问题。
针对卫星信道固有的长时延，人们在TCP/IP协议上已经做了许多工作，例如：协调接收缓区和发送窗口，定义选择重发模式，协调慢启动和拥塞控制的参数。针对卫星信道比地面信道高的差错概率，已经采用了多种信道编解码技术、干扰抑制技术来改善信道的传输特性。现在重视研究卫星通信的数据链路层和介质访问控制层，使它与TCP/IP协议匹配。将通信链路的差错由数据链路层和介质访问控制层来解决；链路的拥塞和多址接入的延迟和阻塞由TCP/IP协议来解决。
VSAT通信网的网络管理
VSAT卫星通信网是包括卫星转发器、卫星通信主站、众多用户站的系统，它们分散在广阔的地域，不间断、全天候的工作着。为了保证系统正常有效地工作，必须对网内各地球站的工作状态及业务运行状态进行监视、控制和管理，需要一个网络管理系统来支持它。网络监控管理系统是VSAT网，特别是一个大型VSAT网运行好坏的决定因素。
网络管理系统有一个设置在主站，集中的网络管理计算机和相应的数据库；在各个地球站和网络设备上，有一个网络管理计算机的代理设备，即网络管理代理。网络管理设备和网络管理代理之间，需要通过卫星通信网的通信信道进行数据通信。网络管理的通信应该和业务通信并行使用卫星通信网络，它们的区别只是数据结构不同。网络管理的通信业务和数据通信业务共享卫星通信，但只占用通信链路业务的一个小部分，管理着整个卫星通信网。
VSAT卫星通信网的网络监控管理包括：
*系统结构和配置管理
*用户VSAT站的注册管理
*用户VSAT站的业务管理
*VSAT站条件接收的管理
*系统运行状态管理
*操作员和网络管理系统的后处理
网络监控管理必须是实时的，且要求具有按需及定期监视的功能。通过对网络各单元抽样及收集数据对VSAT网进行监视。
VSAT网络管理监控能力之一就是事件监视、记录及筛选（即压缩故障）、提出告警，对事件和告警信息的筛选准则必须是操作员可控的。所有事件及告警信息均要规定时间并存入中柜站的网络管理计算机数据库中，达到给定等级严重的告警（操作员设置的）要通过操作员接口送给操作员。
监控分级系统的另一功能是切换系统中的备份设备。价格低廉的VSAT很少有备用系统，但中心站的故障将关系到全网的工作，都设有备份。管理系统必须了解所有工作和备分设备的状态，并根据需要进行设备的切换。
为了实现上述功能，必须建立网络数据库，在网络管理数据库中储存网络配置、VSAT站注册、VSAT站业务、系统运行时的VSAT站、数据链路、卫星通信链路等各种信息。在实现系统管理的过程中，不断从数据中获取信息，并更新数据库信息，实现系统的实时或非实时管理。
VSAT卫星通信网的监控管理还包括操作人员的工作，网络管理要提供很好的人机界面，使操作员方便、迅速地介入、确保操作员随时了解网络的运行状态，一旦出现影响网络正常运行的变化，便可迅速而有效地进行管理。网络管理系统操作员接口可采用树形结构，便于操作员对系统中不同层次进行监视与管理，随时了解全网及其子系统的状态及运行的情况。
根据操作人员的要求，网络监控管理系统收集并提供有关网络状态、性能及操作的数据、系统的管理数据、产生相应的报告并归档，以满足长期管理的需要。
VSAT网有两种基本类型，即单用户专用网及共享中枢站网。这两种网络的监控管理功能相似，但亦存在一些明显区别。因此网络管理系统必须与网络设计结合起来，并要求具有一定的灵活性，以满足不同用户的各种需求及支持网络的运行功能。对于专用网来说，通常情况下只需一个管理中心进行网络的监视与控制，而共享中枢站网不仅要求有主站操作员进行最高级操作与控制，且必须具有每个用户对共享系统的管理功能。各个虚拟子网分中心必须有重组和测试各用户设备逻辑归属的能力。并能使这些功能在实现过程中共享设备的其它用户完全透明。
网络管理功能分实时处理和非实时处理两种，实时处理的网络管理任务通过全网所有的处理器（包括各VSAT站的及中枢站的）和中枢站的网络管理计算机完成。非实时处理由安装在中枢站的、具有网络数据库的大型处理机完成。 宽带VSAT通信网的虚拟子网 宽带VSAT通信网占用资源大，提供大容量的业务服务；往往不是一个单一的网络，而多个网络的集合；总是包括了多个业务子网，而这些子网又希望有独立的网络管理。
VSAT卫星通信发展的一个方向，是在网内建立多个虚拟子网，或者说是将多个小型的网络合并成为一个大型的综合使用卫星转发器、系统设备、以及网络管理系统的VSAT卫星通信网。各个虚拟子网可以属于不同的业务或行政管理部门，它们共享统一的VSAT卫星通信网。
基于强有力的卫星网络管理系统，各个虚拟子网独立地管理各自设备的注册、入网、退网；调整各自设备数据传输的参数、传输的优先级、时延和业务数据流的成熟概率；记录业务过程和网络资源使用的情况。 整个网络的管理系统记录虚拟子网的管理，并协调全网的资源和设备的分配、拥塞和路由的控制、优和无级的协调，使整个网络和各个虚拟子网都正常的运行。