衛(wèi)星通信具有一些其它通信方式難以替代的特點和優(yōu)勢,這些特點和優(yōu)勢與無線尋呼信號對遠程傳輸的需求有著相當大的吻合度,尤其是在尋呼信號的同播覆蓋運用方面。本文著重就衛(wèi)星鏈路的特點和在選擇衛(wèi)星系統(tǒng)進行尋呼信號同播覆蓋時需要注意的主要問題進行闡述和探討。
衛(wèi)星VSAT通信的特點和優(yōu)勢
衛(wèi)星VSAT (甚小口徑天線站)站由天線、室外射頻單元和室內數字處理單元組成。室內數字處理單元一般裝在VSAT通信站的機房內,由一根電纜與室外單元連結,承擔發(fā)送和接收數據的處理、操縱功能。室內數字處理單元的接入端口可以同時支持多種通信協議,方便用戶將各種數據終端或網絡接入VSAT網。相比地面無線或有線通信鏈路而言,衛(wèi)星VSAT通信在以下幾個方面具有明顯優(yōu)勢:
1.可靠性(可用度)
地面有線鏈路(DDN、X.25或PSTN)節(jié)點多,結構復雜,復雜的結構意味著可能發(fā)生故障的環(huán)節(jié)增多,對技術維護和支持的要求增高。運營部門很難在大范圍內各個網絡層次可能的故障點上都有能力提供及時有效的故障響應技術支持。地面200M、400M無線鏈路多半也存在中間差轉站的維護問題,并且干擾問題嚴重。衛(wèi)星鏈路則結構簡單,只要專業(yè)化的通信公司分別為衛(wèi)星和衛(wèi)星地面站的安全提供了保障,通信鏈路就不存在其它中間環(huán)節(jié)故障點。正規(guī)專業(yè)化設計的衛(wèi)星VSAT網絡信道可用度都在99.9%以上,這是地面線路在相當長一個時期內所難以企及的。事實上許多原計劃采用衛(wèi)星鏈路來做地面線路備份的運用場合一旦建立起衛(wèi)星信道之后,往往發(fā)現衛(wèi)星信道反而變成了事實上的主用信道,在中國中西部地面線路建設較落后的地區(qū)尤其如此。
2.及時性
由于衛(wèi)星VSAT通信結構層次簡單,信息傳遞的速度恒定、快捷。而地面鏈路信息路徑不確定,在遠距離傳輸時往往無法預知或控制信息傳送所需要的時間。對于尋呼這一類需要快速響應的運用而言,數據傳送的速率是至關重要的。另外一般認為地面線路帶寬較高,大數據量信息傳送的速度可能較快,但不能忽略的是由許多線路段連接而成的長途地面通信信道速率是由這些線路段中速率最低者所決定的(瓶頸效應),這就是為什么在同樣的端口速率設置下地面線路通信往往慢于衛(wèi)星通信的原因。
3.靈活性
衛(wèi)星雙向VSAT小站的安裝、調試、開通只需二~三天便可完成,單收站更可由一般工程人員在30分鐘內安裝完畢,而地面鏈路的鋪設和調度往往需要長得多的時間(尤指DDN)。
4.通信成本
在發(fā)達地區(qū),較短距離內,同等通信帶寬情況下地面線路的租用費一般會低于衛(wèi)星通信。但隨著通信距離的增加,地面線路的通信費用迅速上升,而衛(wèi)星通信費用可在衛(wèi)星覆蓋范圍內基本保持不變。對于同播覆蓋而言,覆蓋點的增加不會導致通信成本的增加,這是地面通信不可能做到的。另外衛(wèi)星VSAT通信的成本首先取決于衛(wèi)星轉發(fā)器的租用價格,在亞太地區(qū),預計1999年度的衛(wèi)星專發(fā)器資源將會比97年翻兩番,價格應有較大幅度的下調。另一個對衛(wèi)星通信成本起決定性作用的因素是提供服務的通信公司的衛(wèi)星網規(guī)模。
衛(wèi)星鏈路的主要指標
使用衛(wèi)星VSAT通信要注意以下幾個主要指標:
室內單元
室內單元需要注意端口數、端口速率、和端口能支持的協議種類這幾個指標,這些指標決定了衛(wèi)星站的可擴充性和對多種運用的適應能力。
2.衛(wèi)星空間鏈路的波段
衛(wèi)星通信空間段有C和Ku波段兩種選擇,C波段天線尺寸較大,容易與地面4-6G微波通信鏈路發(fā)生干擾,必須在建站前進行嚴格的電磁環(huán)境測試。Ku波段由于天線尺寸較小,安裝更方便,而且12-14G空間頻段要干凈得多,基本上不會發(fā)生空間段的干擾情況。但是Ku波段會受到大雨的影響,因而鏈路計算需要有一定的冗余度。
3.室外單元
室外單元主要注意功率放大器的發(fā)射功率以及接收高頻頭的靈敏度和噪聲溫度。在衛(wèi)星和天線尺寸選定的情況下,功率放大器的發(fā)射功率及其補嘗機制是決定衛(wèi)星鏈路可用度的主要因素。
4.衛(wèi)星
主要相關指標為下行EIRP功率覆蓋情況、飽和通量密度Ws以及壽命、位置等。
衛(wèi)星同播覆蓋的兩種體制
目前尋呼臺在進行衛(wèi)星同播覆蓋時,有以下兩種技術體制可供選擇:
1.一跳方式:
尋呼臺購買一套 SCPC(單路單載波)單向數據廣播發(fā)射站,將編碼器輸出的POCSAG或FLEX碼流,經過信號處理器轉換成衛(wèi)星數據信號之后發(fā)射上星,各地單收站直接接收衛(wèi)星轉發(fā)的單向廣播數據,反過來轉換成POCSAG或FLEX碼流,通過基站發(fā)射機發(fā)射,從而完成對該地區(qū)的覆蓋。
由于單收站數量多,只有降低每個單收站的價格,才可能大面積使用,所以,單收站的G/T值(品質因素)較低,為保證一定的誤碼率,要求衛(wèi)星電路的信噪比較高,這就要求廣播站要有足夠強的發(fā)射功率。若使用SCPC單向數據廣播發(fā)射站直接向單收站廣播,為了保證同播質量,SCPC單向發(fā)射站需配備幾十瓦的發(fā)射機,為保證鏈路可靠性,所有設備要一比一備份,這樣的SCPC單向發(fā)射站一次性投資較大。
2.兩跳方式
基本工作原理與一跳方式相同,只是尋呼臺可購買上行功率能力較小的TDM(時分復用)雙向衛(wèi)星VSAT通信站,將同播數據流先引接到衛(wèi)星主站,經過主站放大之后,再利用主站強大的上行能力,發(fā)射廣播信號。衛(wèi)星轉發(fā)器轉發(fā)下去的信號強度,正比于上行站發(fā)射功率與天線增益的乘積,兩跳方案利用了衛(wèi)星主站的功放和帶精密跟蹤系統(tǒng)的天線,使單收站獲得的信號強度,遠遠大于使用4-8瓦功放、2.4-3.7米普通天線的一跳廣播方案。
3.兩種方式的對比
一跳方式上行站的一次性投資是兩跳方式的5至8倍,但當尋呼臺同播頻點數較多時,每頻點年使用費可能會低于兩跳方式。如尋呼臺實力較強,有8個以上頻點需要同播時,可重點考慮一跳方式。
另外采用一跳方案的SCPC單向發(fā)射站只能用于單向廣播;而采用兩跳方式的TDMA上行站,往往具有完整的衛(wèi)星通信地面站功能,它有多個數據通信端口,除了同播端口外,其他端口還可以用于漫游聯網、INTNET尋呼(即轉發(fā)電子郵件)、聯網語音信箱服務、雙向尋呼等,為尋呼臺開展新業(yè)務、提供新功能奠定了基礎。
摘自《中國信息產業(yè)網》