相比地面通信，卫星通信具有通信距离远，通信费用与通信距离无关，不受地理位置偏僻、人烟稀少和高山沙漠等恶劣环境影响，覆盖面积大，能进行多址通信，广播分发，通信线路稳定可靠，通信质量高，组网灵活简单，适应性强，机动性好，维护成本相对低等特点。
4.1 VSAT卫星通信
卫星通信技术中的甚小口径终端VSAT技术始于上世纪80年代初，其体积小、价格低、使用方便，倍受人们关注和重视。VSAT从低速话音、数据发展到综合业务，从窄带通信发展到宽带通信，从支持常规通信业务发展到支持互联网业务和多媒体业务，现在，VSAT技术已经向各种专门用途的方向发展，使用更方便、更经济。
DVB-RCS（Digital Video Broadcasting & Return Channel via Satillite）是20世纪末出现的宽带VSAT卫星通信方案，该系统能为用户提供高达40～60Mbps主站出站速率和2Mbps的远端终端回传速率，是基于DVB-RCS标准的新一代卫星通信系统，产品价格也大幅下降，目前已逐步成为VSAT卫星通信的主流技术标准。
4.1.1 系统组成
DVB-RCS卫星通信系统采用DVB广播和多频时分多址（MF-TDMA）、多点回传的工作方式，中心站和远端站以非对称的前向和回传链路速率实现双向通信。网络结构如图4-1-1所示，图中未表示出射频前端设备，只表示出DVB-RCS的终端设备、交换路由设备和业务接入设备等。
远端站由小口径天线（0.95、1.2、1.8、2.4m）、功率适当的射频单元（Ku频段为1～2W）和一个室内单元（含DVB接收、RCS发射）组成。主站的天线口径可达4.5～6.2m，功放功率可达数十到上百瓦，主站的室内单元包含DVB发射和多个RCS接收，其设备可用多载波突发解调器。
图4-1-1 DVB-RCS网络结构（略）
DVB-RCS系统的网络拓扑结构是以中心站为中心、以远端站为节点的星形网络结构。
4.1.2 中心站
图4-1-2是一个典型的非冗余中心站方块图。包括：回程信道子系统（RLSS Return Link Subsystem）、前向信道子系统（FLSS Forward Link Subsystem）、IP子系统（IPSS IP Sub-System）和网络管理子系统（NMS Management Subsystem）。前向链路采用了DVB－S/S2（与数字电视广播类似）。主站的前向链路可采用常规的DVB-S/S2链路。
图4-1-2 中心站方框图（略）
4.1.3 远端站（SIT）
SIT由两个主要部分组成：一个室内单元（IDU）和一个室外单元（ODU）。可以工作在不同频段（Ku、Ka或C），ODU功率1W到4W不等（使用额外的外部电源，功率可以超过4W），卫星天线的口径为75厘米到2.4米或者更大。
IDU是远端站的主要设备，符合DVB-RCS标准，提供完备的互操作性和优越性能。
4.1.4 系统应用及特点
DVB-RCS通信系统通过一个平台，可以满足所有基于IP包传输的应用需求。DVB-RCS系统支持的主要业务是：
（1）主站接入Internet/Intranet，远端小站可以通过卫星链路接入Internet/Intranet，建设广域因特网/企业网。
（2）主站通过VoIP网关接入电话交换机网络，远端站通过卫星链路接入电话网，进行电话业务的拨打和收发传真。
（3）远端站可以由视频服务器采集现场的图像信息通过卫星链路传回卫星主站。
（4）远端站可以接收主站广播的数据信息。
（5）提供强大的网络管理和安全保证。包含防火墙与安全、简单网络管理协议（SNMP）、网络地址转换（NAT）、记帐、服务质量（QoS）等。
（6）可选增值服务。包含网络高速缓存、网络集结、电子邮件服务、FTP服务器、DHCP服务器、VPN服务器、负载平衡、有条件接入、定制应用程序等。
DVB-RCS系统具有如下的技术特点：
（1） DVB技术。宽带卫星网中采用DVB标准，形成所谓DVB-IP体制，是卫星电视与数据通信结合的统一平台。DVB对MPEG-2进行了扩充，定义了业务信息（SI）、图文电视以及数据广播等业务在复用流中的标准。针对数据广播业务，DVB定义了数据管道、数据流、多协议封装（Encapsulation）、数据轮放等几种封装协议，支持流式媒体播放，支持IP单播、组播和广播应用。
（2） 条件接收。卫星广播的特点决定了卫星互联网的商业应用需要有效的访问控制技术，以防止非法接收，进而实现有偿服务。DVB的条件接收（CA）技术提供了一种有效的方式，它包括加扰和加密两个部分。加扰是用控制字将图像、语音和数据信息的结构打乱形成加扰信号，用授权系统（SAS）产生的授权密钥对控制字进行加密，形成授权控制信息（ECM），再用SAS产生的、与接收机唯一的地址码相对应的分配密钥，对授权密钥进行进一步的加密，形成授权管理信息（EMM）。最后加扰信号与ECM、EMM一起被复用到传输流之中，用户通过PID识别，依次解码得到控制字，最终实现对加扰信号的解扰，以达到接收信号的目的。
（3） 交互操作。介于通信和广播之间的交互式应用是未来网络通信的发展方向之一。DVB-RCS就是为基于卫星信道的交互式应用而定义的行业标准。DVB-RCS中的关键技术是MF-TDMA技术，其优势在于，载波频率和分配带宽都可以灵活适应多变的多媒体传输要求，而且时隙和突发速率都可以根据网控中心的要求来改变。DVB-RCS一个回传载波速率一般在64kb/s到2Mb/s之间，根据需要可以用多个载波进行组合，以提高回传速度。
（4） 卫星直播。卫星直播的最大魅力在于它可以将交互式多媒体业务和电视广播/组播业务集中到一个平台上，可以更方便提供个性化的互联网业务。由于直播卫星转发器功率大，用户使用45～80cm的天线，就可以正常接收。随着功率的提高，效率更高的调制技术如8PSK得到采用，将使卫星传输容量得以整倍提高。
（5） 高频技术。要为大量用户提供兆比特级的数据服务，DVB-RCS须使用频谱有效性更好的Ku和Ka波段，但会有很大的降雨衰减，因此要求RCST具有一定的上行功率控制能力。此外，DVB-RCS网络对抗干扰等技术也提出了很高的要求。
DVB-RCS提供了基于卫星交互式操作的统一标准，除实现话音为主的窄带业务外，还承载数字电视、远程教学、远程医疗、视频点播等宽带、高速、大容量的多媒体交互式业务。
4.1.5 适用范围
VSAT卫星通信系统适用于高山阻隔，地处偏远的山区水库及有线、无线和微波均难于沟通的水库进行通信。在库区设置一个VSAT站，无需中继就可完成与中心站的远距离通信，而一般超短波需许多中继站，就这一点而言，VSAT卫星通信在经济上是合算的，而且信道可靠、稳定，传输速率高，通信质量好。VSAT卫星通信系统的中心站投资大，一个VSAT站一般相对较小，日常使用时需要租星费用、维护资金和使用维护技术力量，在已成规模使用的VSAT卫星系统中，在增加小站时，成本相对较低，因此VSAT卫星通信适用于已有成规模使用的卫星系统，或是有一定资金能力和一定技术力量的地区使用。
目前，水利部正在建设基于DVB-RCS技术的卫星通信系统。
4.2 便携式卫星小站
小口径机动或应急卫星通信设备有多个品种，设备简单、实用、可靠，可以在野外工作，与固定站构成点到点传输链路，传输的业务包括图像、话音和数据等。
本解决方案我们推荐采用0.9m Ku频段便携式卫星站，此外，类似站型还有1.2m C频段卫星通信箱式站和1.2m Ku频段双模箱式站等多种。1.2m C频段卫通箱式站工作体制为MCPC/FDMA，传输速率达512～768kbps，可构成点到点传输链路；1.2m Ku频段双模箱式站工作在MCPC/FDMA和MF-TDMA两种模式，其中MCPC/FDMA模式担负点对点传输任务；MF-TDMA模式构建综合业务组网通信，该站型是实现卫星通信综合业务的点对点、一点对多点和灵活组网传输的重要站型。
4.2.1 系统组成
利用0.9m Ku频段便携式卫星站、4.5m以上Ku频段固定站和合适的卫星资源就可以组成点到点的卫星传输系统，如图4-2-1。
