Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

3.4
VSAT Networks
VSAT networks have helped many businesses solve difficult network problems
though the use of communication satellites. The basic principle it to start with
data broadcasting to remote sites and to add a return link over the same satellite,
bypassing the terrestrial network. As shown in Figure 3.3, multipoint interactive
connectivity provides two-way communications because the remote VSATs receive
the broadcast from the central hub station and can transmit back typically at a
much lower throughput data rate. It is different from a point-to-point network
because the remote stations cannot communicate directly with one another but
must do so through the hub. The generally accepted principle is that the data
broadcast, called the forward link, continuously transmits information to all VSATs,
which in turn utilize burst transmissions, called return links, so that several can
share a common frequency channel. There would likely be multiple frequency
channels to aggregate sufficient traffic capacity to match the forward link.
The fact that VSAT return links are received only by the hub means that their
transmit power is quite low. In addition, the forward link is at a high power level
to permit reception by the small VSAT antennas. There is, therefore, an economical
balance between the high cost of the hub (which is shared among the VSATs)
and the low cost per VSAT (installed at each remote served location). The best
applications of VSAT star networks are where there is need for remote locations
to access a headquarters host computer or LAN and where remote to remote

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Satellite Network Architectures
communication is limited. Low cost VSATs of this type also offer economical access
to the Internet.
The VSAT is relatively inexpensive and easy to operate, justifying its use on
the customer premise. Figure 3.22 shows how a VSAT is used in a multipoint-to-
point network; Chapter 9 contains a detailed discussion of the typical VSAT and
hub equipment configuration. With an antenna size of 80 cm (30 inches) and a
purchase price comparable to that of a PC, a VSAT gives full access to a private
network involving thousands of locations. Such networks would be prohibitively
expensive if implemented with dedicated point-to-point private lines, whether ter-
restrial or satellite.
The key to the effectiveness of a VSAT network is its interactive nature, allowing
two-way communications from remote locations in the same manner as the terres-
trial telephone network, provided, however, that a star arrangement is appropriate
for the application. If a true mesh connectivity is required, each station must be
capable of direct communication with every other.
Star networks are easily implemented using VSATs because the low sensitivity
of the small dish is compensated for by the high sensitivity of the large antenna
and high-power amplifier at the hub. That is why the first VSAT networks to be
introduced in North America all employed hubs in a star architecture, which
continues to be the majority of installations around the world.