當(dāng)您計劃建設(shè)衛(wèi)星通信網(wǎng)或使用衛(wèi)星進行業(yè)務(wù)傳輸時,您會根據(jù)哪些因素選擇衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源?除了關(guān)心租星費用、轉(zhuǎn)發(fā)器的EIRP(有效全向輻射功率)、G/T(系統(tǒng)品質(zhì)因數(shù))和SFD (飽和通量密度)主要技術(shù)指標(biāo)、衛(wèi)星覆蓋范圍等之外,您還會考慮其它因素嗎?您還需要考慮哪些因素?這些因素中哪些是需要優(yōu)先考慮的?其實在使用上,沒有兩段轉(zhuǎn)發(fā)器頻段是完全相同的。衛(wèi)星操作者的管理經(jīng)驗,衛(wèi)星天線與通信轉(zhuǎn)發(fā)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,出自鄰星、反極化、以及本轉(zhuǎn)發(fā)器其他用戶的干擾,都可能影響使用效果。為此,用戶在租賃轉(zhuǎn)發(fā)器以前,應(yīng)該盡可能多地了解和比較衛(wèi)星資源。
1 用戶需求
1.1網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍
常用的C波段波束一般設(shè)計成覆蓋范圍較大的半球波束,而Ku波段波束一般會根據(jù)人口密度和經(jīng)濟發(fā)展等因素設(shè)計成小范圍覆蓋的區(qū)域波束或點波束。每顆衛(wèi)星的覆蓋范圍是一定的,用戶需要結(jié)合自身業(yè)務(wù)的需求,選擇可以滿足衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中所有站點覆蓋的衛(wèi)星。尤其是專用網(wǎng)絡(luò),建議不要追求過大的衛(wèi)星覆蓋區(qū)域。同時,為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,方便網(wǎng)絡(luò)管理,減少衛(wèi)星鏈路時延,應(yīng)首先并重點考慮選擇一顆衛(wèi)星來滿足網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有站點的覆蓋需求,然后才考慮衛(wèi)星雙跳的方式。
1.2 工作頻段選擇
通信衛(wèi)星通常工作于6/4GHz的C頻段和14/12GHz的Ku頻段。Ku頻段信道資源與C頻段的不同點主要在于:服務(wù)區(qū)小,衛(wèi)星EIRP高,同等工作條件下可用較小的天線,高降雨區(qū)難免有雨衰中斷,衛(wèi)星信道和地面射頻設(shè)備的成本較高,與地面干擾和鄰星干擾的協(xié)調(diào)比較簡單。
Ku頻段的工作頻率遠高于C頻段, Ku天線的增益通常比相同口徑的C頻段天線高6dB以上。不少人誤認為,這就是Ku頻段衛(wèi)星通信可用小口徑天線的原因。實際上,天線增益與空間傳輸損耗都與工作頻率的平方成正比,Ku頻段地面天線增益的提高恰好被傳輸損耗的增大所抵消。Ku頻段可用小口徑接收天線的主要原因在于,Ku頻段通信衛(wèi)星的下行功率譜密度不像C頻段那樣受到限制,其下行EIRP通常遠高于C頻段衛(wèi)星?紤]到EIRP可以通過加大發(fā)射功率而得到提高,G/T中的噪聲溫度則受客觀條件所限而無從改變,一般而言,Ku衛(wèi)星接收系統(tǒng)的G/T值相對于C頻段衛(wèi)星的增幅,遠低于EIRP的增幅。因此,Ku頻段衛(wèi)星地球站設(shè)備對功放輸出功率的要求,通常要高于C頻段地球站。
C頻段和Ku頻段都包含常規(guī)與擴展頻段。工作于常規(guī)頻段的衛(wèi)星地球站天線和射頻設(shè)備的設(shè)計帶寬通常略大于500MHz.工作于擴展頻段的設(shè)備因也通用于常規(guī)頻段,其帶寬多在800MHz左右。擴展頻段的地球站設(shè)備成本較高,但衛(wèi)星信道成本較低,其鄰星干擾也因使用并不廣泛而相對較少。
2 經(jīng)營許可
《中華人民共和國電信條例》規(guī)定,經(jīng)營衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租、出售業(yè)務(wù)須得到工業(yè)和信息化部的許可。為保障用戶的權(quán)益,用戶一定要選擇具備經(jīng)營許可資格的單位或公司。
3 衛(wèi)星軌位
3.1 軌位的所屬權(quán)
國際電聯(lián)(ITU)要求以國家為單位對同步衛(wèi)星的軌道位置進行申請和登記。衛(wèi)星軌道資源對一個國家的政治、經(jīng)濟和國防建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義。隨著衛(wèi)星通信的發(fā)展,同步軌道上的衛(wèi)星數(shù)量逐漸增多,軌位資源也日益緊缺,隨之而來的對軌位資源的爭奪也日益激烈。考慮到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)長期運行,建議盡量選擇由我國政府在國際電聯(lián)登記的軌道位置上的衛(wèi)星資源。
衛(wèi)星軌道位置的相關(guān)信息可以在國際電聯(lián)的官方網(wǎng)站上查詢。
3.2 天線仰角
選擇不同軌位上的衛(wèi)星,直接決定了地面站天線的仰角。天線仰角越低,載波更易受到地面信號和地球熱噪聲的影響,降低了地面系統(tǒng)的G/T值。天線仰角越低,增加了地面站到衛(wèi)星的傳輸距離,載波的自由空間損耗增大。天線仰角越低,載波穿越雨區(qū)的距離越長,Ku波段載波所受的降雨損耗越大。用戶應(yīng)盡量選擇對網(wǎng)內(nèi)站點的天線仰角較大的衛(wèi)星。
4 衛(wèi)星平臺
衛(wèi)星平臺很大程度上決定了衛(wèi)星整個壽命期間的性能。誠然,購買一個什么平臺的衛(wèi)星首先是衛(wèi)星公司考慮的事情。目前世界上生產(chǎn)商用通信衛(wèi)星的公司,主要集中在美國、歐洲和中國,相關(guān)的衛(wèi)星平臺信息也可以在網(wǎng)絡(luò)上查詢到。對用戶而言,主要考量的是,使用相同平臺的衛(wèi)星在軌運行情況,該平臺的衛(wèi)星是否具有廣泛認可的良好在軌運行紀(jì)錄。如果衛(wèi)星不能長期、穩(wěn)定的在軌運行,即使有再好的覆蓋性能,也是徒然。
5 轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)指標(biāo)
這個指標(biāo)可能是用戶最經(jīng)常關(guān)心的指標(biāo),主要包括轉(zhuǎn)發(fā)器的EIRP、G/T和SFD等參數(shù)。通常來說,這些指標(biāo)越高,一定條件下衛(wèi)星鏈路的性能越好,天線口徑可以更小,或者功放可以更小,系統(tǒng)余量也越高,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本也越低。但是,用戶在考量這些指標(biāo)時,務(wù)必要同時考慮其它的一些相關(guān)因素。比如指標(biāo)的提高,可能伴隨著轉(zhuǎn)發(fā)器租用費用的增加,比如衛(wèi)星公司依據(jù)鄰星協(xié)調(diào)要求或系統(tǒng)入網(wǎng)要求,對于用戶地面站天線的限制條件,還比如雖然指標(biāo)有所提高,但是由于轉(zhuǎn)發(fā)器多載波工作的要求,用戶業(yè)務(wù)的鏈路性能不一定也有相應(yīng)提高。EIRP數(shù)值高,不代表用戶的業(yè)務(wù)載波分配到衛(wèi)星輻射功率也高。SFD的大小與每個轉(zhuǎn)發(fā)器衰減檔的設(shè)置直接相關(guān),每個轉(zhuǎn)發(fā)器對應(yīng)的SFD都是可調(diào)整的。
過于強調(diào)上面的轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)指標(biāo)數(shù)值的大小,往往舍本逐末,而忽視了其它更為重要的影響網(wǎng)絡(luò)運行的因素。用戶應(yīng)充分了解這些參數(shù)的含義,才能在選擇轉(zhuǎn)發(fā)器時知己知彼。希望用戶務(wù)必注意此點。