民航Ku波段衛(wèi)星地面站調(diào)試軟件分析


  民航K u 波段衛(wèi)星網(wǎng)2 0 0 5 年底開始節(jié)點站安裝,現(xiàn)將進(jìn)入試運行階段。該衛(wèi)星網(wǎng)使用定點于東經(jīng)

1 2 2 . 2 °亞洲4 號衛(wèi)星的K 8 V 轉(zhuǎn)發(fā)器,上行中心頻率14465MHz,為水平極化;下行中心頻率12715MHz,為垂直極化。天線準(zhǔn)確對星后需進(jìn)行室外射頻設(shè)備的調(diào)整和遠(yuǎn)端站入網(wǎng)捕獲,這兩項工作主要通過系統(tǒng)軟件完成。初次進(jìn)行該項工作,我們在實際進(jìn)行過程中遇到了一些問題,現(xiàn)就作者所在的沈陽衛(wèi)星站所涉及的一些問題加以簡單總結(jié)。

1 關(guān)于EFDATA 監(jiān)控軟件使用時的一些問題

民航沈陽K u 波段衛(wèi)星站采用的是美國EFDATA 公司的KST2000A -80W 1:1 備份ODU,采用冗余切換開關(guān)RJU2000 進(jìn)行兩套射頻單元的切換,其監(jiān)控程序為RF_MC。

1.1 通信方式的選擇

有備份的站通信必須采用RS 485通信方式,在監(jiān)控計算機(jī)上必須加裝485 接口卡。室外監(jiān)控電纜一側(cè)為26針航空頭。如果用RS 232通信電纜連接,不能同時看到整套備份系統(tǒng)的情況。因為RS 232-C 接口在總線上只允許連接1 個收發(fā)器, 即單站能力。而RS 485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS 485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。另外,RS232 只能傳輸50m 左右,而RS 485 傳輸距離能達(dá)到3000m。本站的室內(nèi)外設(shè)備距離約1 3 0 m ,因此只能選擇RS485 通信方式。

如果通信參數(shù)配置正確卻不能正常通信,可將通信電纜直接接到單機(jī)的監(jiān)控口(J2)上,例如接到A 路的J2 口上,在File/Terminal 下輸入指令<*/AS_查詢設(shè)備地址,顯示的數(shù)字結(jié)果即為設(shè)備地址。若查到與所需地址不符,可用如下命令將A 路KST2000A 的地址改為2(若為B 路,地址改為3)。例如:<*/AS_2 將地址修改為2。

1.2 LNA 的校驗安裝完LNA 后,為了使LNA 能正常工作,L N A 的校驗必不可少。在File/comm./util 中開啟LFE(LNA 故障告警開關(guān))和LPE(LNA 供電開關(guān))選項后,會發(fā)現(xiàn)File/status screen 下的故障狀態(tài)欄的LS處于告警狀態(tài)。此時需要我們在File/Terminal下輸入指令校驗所安裝的L N A 。具體指令為

,這一指令完成了對本站LNA 的入網(wǎng)校驗。

1.3 主備份ODU 的切換此1:1 備份ODU 系統(tǒng)可獨立選擇上下行鏈路所有的單元,可自動切換也可手動切換。在手動切換時,可能會遇到命令實效的情況。例如下行鏈路無法切換,此時,可以先將F i l e /status screen 下的Back 改為No,然后在File/Terminal下執(zhí)行命令

。然后將Back 改為備份,這樣,在ODU 再次出現(xiàn)問題時可自動完成切換。

1.4 上下行鏈路的衰減值

建議初始的上行鏈路衰減(UCA)和下行鏈路衰減(DCA)設(shè)為最大值20dB,在入網(wǎng)測試時再根據(jù)需要減小。為防止設(shè)置好的參數(shù)被隨意修改,可以將File/comm./util 下的LM(鎖定模式)選為LK,這樣就鎖定了該軟件,以防各項設(shè)置被隨意更改。

2 關(guān)于Nodeview 軟件使用時的一些問題

民航沈陽K u 波段衛(wèi)星站室內(nèi)設(shè)備采用的是Polarsat 公司的VSATPlusII 系統(tǒng)和VSATPlus IIe 系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)沒有本質(zhì)的區(qū)別,地面站系統(tǒng)安裝完畢后,入網(wǎng)開通及調(diào)試都需通過Nodeview 軟件完成。

2.1 本站經(jīng)緯度的設(shè)置

在入網(wǎng)初始階段,需要在I N -STALLATION PARAMETERS 項下EDITTERMINAL/SYSTEM PARAMETER 中輸入本站的原始信息。在輸入站點經(jīng)緯度時,一定要保證輸入的本站經(jīng)緯度非常準(zhǔn)確,否則無法入網(wǎng)。我們在入網(wǎng)過程中就遇到了這種情況,初次輸入了資料上提供的經(jīng)緯度值,反復(fù)多次無法入網(wǎng)捕獲,后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)問題所在,輸入正確的經(jīng)緯度后很快入網(wǎng)成功。對比兩次的經(jīng)緯度,只差幾分而已,卻使地面站無法入網(wǎng)。分析其原因,一種可以認(rèn)為合理的解釋是,該系統(tǒng)為了提高TDMA載波的效率,留在幀與幀之間的保護(hù)帶或時隙特別窄。為此需要算準(zhǔn)各站上行脈沖串的發(fā)送時延,以便使相關(guān)子幀準(zhǔn)確插入為它預(yù)留的時隙內(nèi)。如果經(jīng)緯度不準(zhǔn),延時算得不對,相關(guān)子幀的頭或尾有可能與相鄰子幀重疊,從而不能正常工作。為了驗證上述猜測,或可將精度設(shè)在相對衛(wèi)星的鏡像點上。例如假設(shè)某站的經(jīng)度為123.2°,即衛(wèi)星軌位以東1°,可改為西1°即121.2°。估計因為傳輸延時相等,而能正常捕獲。具體結(jié)果還待實際驗證。

2.2 接收支路調(diào)整

用Nodeview 軟件使任何一個小站可以方便的看到網(wǎng)內(nèi)任何其它站的接收支路狀態(tài),這是通過SATELLITEL I N K P A R A M E T E R 下的D I S P L A YSATELLITE LINK PARAMETERS 實現(xiàn)的。進(jìn)入該項下可以看到各個站的接收電平(Rxlvl)和載噪比(Eb/N0)。Node 0 表示主站,本站會顯示站名,其它站只會顯示節(jié)點號。接收的絕對電平為-38dBm,接收電平(Rxlvl)表示的是節(jié)點的相對接收電平,即該節(jié)點的接收電平高于絕對電平的數(shù)值。通過調(diào)整接收支路的衰減,將本節(jié)點的Rxlvl 置于0~5dB 之間,一般認(rèn)為看到本節(jié)點為3dB,0 號節(jié)點為6dB 是良好的接收狀態(tài)。調(diào)整后,觀察到0號節(jié)點的Eb/N0值大于12 dB。正常情況下,觀察到的各節(jié)點的Rxlvl 和Eb/N0值相差不大。

2.3 發(fā)射支路調(diào)整

Nodeview 軟件為設(shè)置發(fā)射電平提供了多個頁面命令。初次入網(wǎng)需要設(shè)置TX 的初始值和極限值。在EDIT TXLIMIT 下將所有載波電平設(shè)為7.75dB,這是Modem 發(fā)射的最大電平。在EDITNOMINAL TX下,將各項最大設(shè)為-0.25 dB,此時ODU 留有8 個dB 的余量。

從SATELLITE LINK PARAMETER下的CURRENT TX LEVELS可以觀察本節(jié)點的所有載波電平。Level 中顯示的是發(fā)射電平的相對值,即高于發(fā)射絕對電平-18dBm 的量。

VSATPlus II 系統(tǒng)和VSATPlus IIe系統(tǒng)提供了上行鏈路功率控制功能,在N o d e v i e w 軟件下可以很方便的實現(xiàn)。在EDIT ULPC RX ALIGNMENTLEVELS 下已經(jīng)將各載波設(shè)置為0。

當(dāng)某些因素(如天氣等)影響發(fā)射電平時,ULPC 功能將發(fā)揮作用。這是由門限電平(TX LIMIT)和當(dāng)前ODU的發(fā)射電平共同決定的。ULPC 功能啟動后,可以看到CURRENT TX LEVELS下的數(shù)值發(fā)生了變化,最大可增至TX的極限值7.75dB。此時建議調(diào)整ODU的發(fā)射電平。

在調(diào)整發(fā)射接收衰減之前,需要先將LEVELS/ULPC 下的ULPC 功能關(guān)閉,在本節(jié)點的各個參數(shù)都調(diào)整合格后,再將該項功能開啟。任何一項修改完成后都應(yīng)該執(zhí)行SAVE PARAMETERS命令,才能存儲該項修改。

所有的調(diào)整工作都該在本地和網(wǎng)控站晴天的條件下進(jìn)行。發(fā)射支路的調(diào)整可以在3 個點進(jìn)行,即室內(nèi)衰減器,Nodeview 軟件,ODU 的監(jiān)控軟件;接收支路的調(diào)整可以在兩個點進(jìn)行,即室內(nèi)衰減器和ODU 的監(jiān)控軟件。

3 結(jié)束語

在衛(wèi)星站的安裝和調(diào)試過程中,隨時可能會遇到各種問題擋路,讓工作難以進(jìn)行下去,有時候一個小問題就會耗去很多時間,這主要是由于準(zhǔn)備不充分,對設(shè)備了解不全面造成的。以往的C 波段衛(wèi)星站和新的Ku 波段衛(wèi)星站安裝過程大同小異,但在調(diào)試軟件方面卻很不相同,所以全面細(xì)致的了解這些調(diào)試軟件是建站安裝過程中至關(guān)重要的一步,必須給予足夠的重視。

作者:民航東北空管局沈陽運行中心 文⊙王曉暉 邊 永   來源: 《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》
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