卫星通信第6章
卫星通信习题
一.填空题
1.根据卫星通信系统使用目的和要求的不同,可以组成_______,________,__________等不同的卫星通信网.(国际
卫星通信网,国内卫星通信网,海事卫星通信网)
2.由多个地球站所组成的通信网络,可以归纳为两种方式:_______,________.(星形网络,网形网络)
3.卫星铜通信线路必须通过_______与_________及市话网相连接.(地面线路,长途通信网)
4.目前卫星线路最普遍的工作频段是____________,在一般情况下,以选用_______,________最为宜.(2---
13GHz,2GHz,7---8GHz)
5.卫星通信系统中做长途通信的电缆主要有_______和__________.(对称电缆,同轴电缆)
6.目前绝大多数地球站采用的中继方式是________,_________,_________和________.(FDA,SCPC,TDMA,IDR)
7.地面中继线路分为_______及_________.(模拟线路,数字线路)
8.根据调制方式,VSAT可分为________,________,__________,________.(VSAT,USAT,TSAT,TVSAT)
9.VSAT网来说,包括三层开放互连分层模型,其基本含义是:_______是对网络接点的通信链路.电器特性与连接标准
的规定,________是对信息分组经通信联路的传送过程,同步和差错控制方面的规定.__________是对交换和路由选择及
透明的数据传输建立连接的规定.(物理层,链路层,网络层)
10.Globalstar系统由_______.______-,_________,___________组成.(空间短,关口地球站,网控关口设备,网控中心)
11.VSAT网由______,________和许多远端VSAT小站组成(主站,卫星转发器)
12. 12.VSAT网主站由_______,_________,_______及__________组成(高功率放大器,上/下变频器,调制/解调器,数据
接口设备)
13.根据经过卫星转发器的次数,卫星通信系统可分为_______和_______系结构,另外,还有一种是这两种方式的组合(单跳,双跳)
14.地球站采用TDMA 方式工作,地面中继采用___________和__________方式.(模拟方式,数字线路)
15.TDMA 方式以在一些国家和国际卫星通信系统中使用,这种方式分为:_______及___________.(数字话音插空(TDMA/DSI),非数字话音插空(TDMA/DNT))
二.判断题(请用T来表示是正确的,F表示错误的)
1.TDMA方式有完全同步连接与跳帧法连接两种.( )
2.用作长途通信的电缆有同轴电缆,铜导线电缆.( )
3.在VSAT网中个通信网站的连接有备份路由,全部功能只能通过主站内的交换设备完成.( )
4.从网络功能来看,计算机通信网可分为两个子网,即用户子网和通信子网.
5.VSAT的交换机,其特点是数据率低,大多数为2.4kb/s,但接入的线路数可达数百条.( )
6.资源子网给用户提供的访问网络功能包括计算机,终端控制器及用户终端.( )
7.为了实现数据传输规程的转换,必须在网络接合部接入网关(即连接器).( )
8.Globalstar 系统的用户,只可以选一种终端,或者是单模移动终端,或者是双模移动终端.
9.目前美国的MOTOROLA公司的”IRIDIUM”系统,美国等多国集团的LOSS公司的”Globalstar”系统,前苏联的”COSCON”系统等都提出了一些发展高轨道移动卫星的系统.( )
10.从利用低轨道卫星这一点讲, Globalstar系统与”依”系统相差很远,一个是高轨道系统,另一个是低轨道卫星.( )
11.由多个地球站所组成的通信网络,可以归纳为两种方式,即单跳和双跳体系.( )
12.地面中继传输线路可分为微波线路和电缆线路和光缆线路.( )
13.VSAT网来说,包括三层开放互连分层模型,其中应用层是对网络接点的通信链路.电器特性与连接标准的规定.( )
14.VSAT网来说,包括三层开放互连分层模型,网络层是对信息分组经通信联路的传送过程,同步和差错控制方面的规定.( )
15.VSAT按安装方式可分为固定式,可搬移式,背负式,机载和船载式.( )
答案: 1,4,5,6,15(T)
2,3,7,8,9,10,11,12,13,14(F)
三.简答题
1.可以用作长途通信的电缆有哪些?其主要特点有哪些?
答:可以用作长途通信的电缆主要有对称电缆,同轴电.:
对称电缆的的特点:频带较小,容量较小.这种线路一般采用双缆四线制单边带传输方式.一个4芯可以传输120路,且收.发信使用相同的频带,均为12---252khz..为了克服线路衰减的影响,通常每隔13km要设一赠音站.
同轴电缆的特点是具有路际串音小,频带宽,容量大等优点.通常用作地面中继的小同轴电缆是300路,其传输频带为60---1300khz..小同轴电缆的容量也可以扩大到960路系统,这是传输频带为60?4028khz,但必须缩短赠银战舰的距离和增加增音站间的数目.
2.简述VSAT卫星通信网指的是什么，并说明其主要特点。
答: VSAT是VERYSMALL APERTURE TERMINAL 的缩写，直译为“甚小孔径终端”，意译应是“甚小天线地球站”。由于源于传统卫星通信系统，所以也称为卫星小数据站或个人地球站〈IPES〉，这里的小指的是VSAT系统中小站设备的天线口径小，通常为0.3m-2.4m。VSAT是80年代中期利用现代技术开发的一种新的卫星通信系统。利用这种系统进行通信具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。
3.试简述Globalstar系统向用户提供的业务.
答: (1) 移动电话和数据业务.它包括语音.传真.自动应答等业务.这些业务使用的是个人号码,且又保密和防伪功能;
(2)寻呼和传信业务;
(3)无线电定位业务.
4. VSAT网络的优点是什么?
答:1)地球站设备简单,体积小,重量轻,造价低,安装与操作简便;
2)组网灵活方便;
3)通信质量好,可靠性高,适于多种业务和数据库,且易于向ISDN过渡;
4)直接面向用户,特别适合于分散用户.稀路由.业务两小的专用通信网.
5.根据VSAT网站入网的多址协议的的性能,试简述对其评价的性能指标.
答: VSAT网站入网的性能指标:
i.延迟,吞吐量S及共享信道的VSAT站数目N
从用户的角度来看,VSAT站入网的一个关键指标是延迟要短.一般都用平均延迟和吞吐量来表示多址协议的性能.
ii.稳定性
由于业务量的增加,吞吐量下降,将导致信道处于拥塞状态,以至无法进行通信,即其不稳定性.
iii.信道总业务量G
信道是在不同信道负载条件下所有业务量的归一化测度,包括碰撞和附加开销业务量
6.试简述在VSAT网络中,使用ku波段带来的优势
答: (1) 不存在与地面微波通信线路的干扰;
(2)由于允许功率通量密度较高,天线尺寸可以进一步减小.如果天线尺寸相同,ku波段的天线增益;
(3)可以传输更多的数据速率.
7.简述VSAT卫星通信网的组成及工作原理（以RA/TDMA为例）
答：RA/TDMA是指随机接入时分多址。网中任何一个VSAT网站入网传送数据，一般都以分组方式进行传输和交换.数据报文在发送以前,现将其划分为若干个数据段,并加入同步码,地址码,控制码,起始码标志及终止标志等,这样便构成了通常所说的数据分组(亦称数据包).到了接收端在将分组按原来"打包"的顺序,将数据分组装起来,恢复原来的数据报文.
8.要使VSAT网能真正面向个人（如进入家庭、车载、放在办公桌上等），就必须降低VSAT的成本和规模，以随时随地为用用户提供各种服务功能。为此，需解决哪几个关键问题?
答: 解决的问题:
(1)大大减小VSAT太年的尺寸和发射的功率;
(2)时延问题;
(3)与地面网的互通问题;
(4)VSAT在卫星/波束间的转换
(5)全球通信问题
9.简述VSAT 网络的业务类型.
答:可按VSAT的性质、用途、网络结构和某些特征来对其进行分类。
1）按照VSAT支持的主要业务类型不同，可分为以下三类：
以话音业务为主的VSAT系统，如TES。
以数据业务为主的VSAT系统，如PES。
以综合业务为主的VSAT系统，如TSAT、NEXTAR。
2）从VSAT网采用的网络结构来看，也可分为三类：
星形结构的VSAT系统，如PES。
网形结构的VSAT系统，如TES。
3）根据不同的安装方式可分为固定式、墙挂式、可搬移式、背负式、手提式、车载式、机载式、船载式等。
4）按业务类型可分为小数据站、小通信站和TVRO等。
5）按业务性质可分为固定业务的VSAT和移动业务的VSAT两种。
6）按收发方式可分为单收站和双向站。
10. 由于数据VSAT网是个不对称网，外向和内向传输应选择不同的体制，试简述数据VSAT网的传输体制主要考虑的原则.
答:（1）外向传输：主站发射信息量大，因此转发器的频带和功率利用率必须很高；小站接收信息量小，要求的设备尽可能简单。
（2）内向传输：小站发射信息量小，要充分利用小站的发射功率，尽量降低其发射功率，以使小站实用、经济；主站接收来自多个小站的突发性业务，要求其信道解调设备能在足够短的时间内获得载波同步及位定时同步。
（3）VSAT系统中有相当数量的小站建在大中城市市区，因此，要求尽量降低它与相邻卫星系统及地面微波中继通信系统之间的干扰，要尽可能采用不同频段或采用扩频。
11.话音VSAT网有那几种信道分配方式?叙述按需分配的呼叫过程.
答: 话音VSAT网的信道分配方式通常是按需分配与预分配结合。
按需分配的呼叫过程有三个基本阶段:
主叫方通过控制信道向网控中心发出呼叫申请信息，网控中心在确认卫星信道和被叫方设备有空闲的条件下，向主叫方和被叫方分配卫星信道，主叫方和被叫方进行导通测试，建立线路。在这个阶段，网控系统的主要任务是在规定的时间内建立线路，并使插入的附加呼损尽可能小。
（2）通话
线路建立后，两方即可进行通话或数据传输。
（3）拆线通话结束后，由通话的主叫方或通话双方（取决于系统设计）向网控中心发出通话结束信息，网控中心发回确认并回收资源（包括卫星信道和用户信道设备）。在这个阶段，网控中心的主要任务是及时、准确地回收空间资源和地面资源。
12.要使VSAT能得到更广泛的应用必须使VSAT进一步小型化，降低VSAT的成本，需要解决哪些关键技术?
答: 信号处理技术：通过合适的信号设计和信号处理降低VSAT系统对C/N的要求。
集成电路技术：微波电路集成化技术，采用SLIC技术。
天线技术：通过采用新的设计，使天线的尺寸进一步减小。
抗干扰技术：包括抗外部干扰和邻站干扰技术。
数字化技术：以DSP、DDS为基础来提高VSAT的灵活性和可靠性。
一体化设计技术：通过统一设计Modem、FEC和ARQ来达到对信道资源的最佳利用。
标准化技术：VSAT必须要标准化才能解决相互间的互通问题和实现大规模生产。
加密技术：由于任何网外用户都能收到网内用户发送的信息，任何网内用户都能收到应由其它网内用户接收的信息，因此，VSAT网中必须解决信道加密问题.
13.目前,按数据报文入网的类型,可供使用的卫星信道的多址协议有那几种?
答: (1)固定分配方式;
(2)争用/随机方式;
(3)预约可控方式.
14. 请简述确定多址协议时应考虑的原则.
答:(1).要有较高的卫星信道共享率,即吞吐量要高;
(2).有较短的延迟,其中包括平均延迟和峰值延迟;
(3).在信道出现拥塞的情况下,具有稳定性;
(4).应有能承受信道误码和设备故障的能力;
(5).建立和恢复时间;
(6).易于组网,且设备造价低.
15.固定分配多址方式有多种,请列举几种.
答:有以下几种:
SCPC/FDMA方式;
CDMA 方式. (2).分时隙固定分配方式 (3)争用/随机多址协议
16. 在ISO 标准中,关于开放系统互连分层模型有七层,简述其功能. 答:应用层---面向应用的功能,管理的功能 会晤层----会话控制和同步,初始化,分布处理恢复 传送层----端---端 数据传送控制,网络资源的最佳利用 网络层----在相邻节点间转发分组直到目的站 数据链路层-----在响铃系统间可靠的传输数据块 物理层-----数据电路控制,比特传送.
17.试比较MOTOROAL.TRW,AMSC,GLOBALSTAR 等几种低轨道移动卫星通信系统的特点. 答: 以上几种低轨道移动卫星通信系统的比较
提供者技 术 市场面向
系统成本
(亿美元)市场规模(百万用户)通话费(美元/分)MOTOROLA
低轨道.星际链路.手持机主要面向世界各地的旅行者---移动对移动
34
6
3
TRW
低轨道,中轨道,手持机
通用移动通信
12 1
AMSC
同步轨道,高功率
,车载台
运输车队,车辆 4 2 1.8
GLOBRALSTA R
低轨道,简单卫星手持机地面蜂窝系统的延伸扩充
7---890.3
18. 简述VSAT 网的组成.
答: VSAT 通信网由VSAT 小站、主站和卫星转发器组成。数据VSAT 卫星通信网通常采用星状结构，采用星状结构的典型VSAT 卫星通信网示意图如下图所示。
VSAT 卫星通信网的组成
1、主站：主站也叫中心站或中央站，是VSAT 网的心脏。它与普通地球站一样，使用大型天线，天线直径一般约为3.5m ～8m （Ku 波段）或7m ～13m （C 波段）。在以数据业务为主的VSAT 卫星通信网（下面简称数据VSAT 网）中，主站既是业务中心也是控制中心。主站通常与主计算机放在一起或通过其它（地面或卫星）线路与主计算机连接，作为业务中心（网络的中心结点）；同时在主站内还有一个网络控制中心（NCC ）负责对全网进行监测、管理、控制和维护。在以话音业务为主的VSAT 卫星通信网（下面简称话音VSAT 网）中，控制中心可以与业务中心在同一个站，也可以不在同一个站，通常把控制中心所在的站称为主站或中心站。由于主站涉及整个VSAT 网的运行，其故障会影响全网正常工作，故其设备皆有备份。为了便于重新组合，主站一般采用模块化结构，设备之间采用高速局域网的方式互连。
2、 VSAT 小站：VSAT 小站由小口径天线、室外单元（ODU ）和室内单元（IDU ）组成。在相同的条件下（例如相同的频段、相同的转发器条件）话音VSAT 网的小站为了实现小站之间的直接通信，其天线明显大于只与主站通信的数据VSAT 小站。
19.VSAT 网按业务分可分为那几种?
答:VSAT 网根据业务性质可分为三类：
（1）以数据通信为主的网，这种网除数据通信外，还能提供传真及少量的话音业务；
、管路敷设技术护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况
，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
、电气设备调试高中资料试卷技术尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
（2）以话音通信为主的网，这种网主要是供公用网和专用网话音信号的传输和交换，同时也能提供交互型的数据业务;
（3）以电视接收为主的网，接收的图像和伴音信号可作为有线电视的信号源通过电缆分配网传送到用户家中。
20.与传统卫星通信相比,VSAT 通信系统有哪些特点?
答: 与传统卫星通信网相比，VSAT卫星通信网的特点：
1、面向用户而不是面向网络，VSAT与用户设备直接通信而不是如传统卫星通信网中那样中间经过地面电信网络后再与用户设备进行通信；
2、小口径天线，天线口径一般小于2.4m，某些环境下可达到0.5m；
3、智能化（包括操作智能化、接口智能化、支持业务智能化、信道管理智能化等）功能强，可无人操作；
4、安装方便，只需简单的安装工具和一般的地基（如普通水泥地面、楼顶、墙壁等）；
5、低功率的发射机，一般几瓦以下；
6、集成化程度高，VSAT从外表看只能分为天线、室内单元（IDU）和室外单元（ODU）三个部分；
7、VSAT站很多，但各站的业务量较小。
8、一般用作专用网而不像传统卫星通信网那样主要用作公用通信网。