原创 Q&A | SWCF2022 笔记：卫星传输链路中的关键技术分享

主题：卫星传输链路中的关键技术分享

认识卫星通信与传输链路过程

1. 卫星通信系统
2. 卫星传输链路
3. 发展趋势与面临问题

卫星通信中的远程传输技术

1. Ka波段卫星通信现状
2. 站点分集解决方案
3. 射频光纤传输技术

卫星通信中的信号分配与保障技术

1. 卫星地面站/地球站业务
2. 地面信号分配与复用
3. 地面站可靠性保障与监控

Q：用户端最大带宽多少？

A：卫星通信用户端的带宽一般是由于不同的卫星通信系统，运营商，终端设备有所不同，因此我们衡量卫星通信技术传输容量一般用的是卫星的传输带宽。根据目前SpaceX的Starlink 卫星互联网服务测试，下行速率可以达到301Mbps，上行速率在20.5Mbps。

Q：日凌星蚀大概多久？持续多久？每天会有多长时间受影响，会完全中断吗?

A：日凌星蚀一般对GEO轨道影响较大，对中低轨道影响较小。对于静止同步卫星，这是难以避免的，并在每年春分和秋分各发生一次，每次约6天，每天中午发生，持续最长时间约10 min，日凌中断的具体持续时间与地球站的天线口径、工作频率有关。幸好这种中断时间较短，累计时间为全年的0.02%，并且可以预报，必要时可采用主、备卫星转换方法来保证不间断通信。月亮也会造成类似现象,但噪声比太阳弱得多，不会导致通信中断。

对于静止同步卫星，星蚀发生在每年春分和秋分前后各23天的午夜，.每天发生的星蚀持续时间不等，最长时间约为72mins，在卫星蚀间太阳能电池不能发电，使大功率转发器不能正常工作，使通讯中断。

Q：高通量能展开下吗?对高通量感兴趣

A：目前我们暂时没有针对高通量卫星的专门课程，后续我们的课程会逐步扩充，期待您的关注！

Q：卫星容量不大吧？

A：卫星通信的容量和频率以及使用技术有关，Ka波段目前的高通量卫星传输容量可以达到100Gbps。

Q：带宽和容量如何理解？有什么换算关系?

A：这两个概念中，带宽的单位是MHz/Ghz,用来衡量传输信道的宽度；容量的单位是Mbps/Gbps，用来衡量传输信道的速率。二者不能等同，但简单来看他们是正相关的，同样的技术手段下，带宽越大，容量越大，二者的理论换算方式可以通过香农公式计算：C=WLog2（1+S/N）。但有时候在数字通信系统中我们也会将信道中数据的实际传输速率也成为带宽，此时带宽就是容量的意思，但实际上是一种习惯性用法，所以最简单的区分方式，我们可以用单位来区分。

Q：100Gbps是同步卫星达到的吗？是单挑的带宽吗？

A：我们列举的是Ka波段的通信容量，单星容量可以达到100Gbps；而目前全球内传输容量最大的应该是美国的Viasat-3，单星容量可达Tbps，而他正是GEO卫星星座。

Q：分集切换策略只是下雨?人工切换?

A：站点分集是一种部署方案，在最终实施过程中，完全可以通过矩阵开关与管理系统实现控制，全天候进行2个天线站的信号选优，自动实施选择与控制。

Q：分集只主副路切换吗，有没有合成？

A：目前来讲，站点分集主要是为了解决卫星信号备份的问题，暂时没有合成使用。但在卫星通信架构下，是存在多天线合成的，比如频率合成，或者极化合成。

Q：为什么不做两个站？既复杂可靠性又降低

A：站点分集方案实际上是一种经济性与合理性考虑下的方案，由两个天线站+一个处理中心来组成，若采用两个分别的独立站点，则需要付出更多的成本，且需要解决两个站点之间的数据同步与传输问题，考虑下来站点分级方案反而更有优势。

Q：有哪些实际工程中应用了，能说说吗？

A：目前，我们的RFOF方案在全球范围内有多家大型广播电视企业在使用，例如我国的中央电视台（CCTV）、阿联酋沙迦电信提供商Etisalat、欧洲广播中心（BCE）等。

Q：光传输有缺点吗？综合起来走一次光传输有损耗吗？

A：光传输相对于同轴传输来讲，最大的缺点是成本会有所上涨以及安装较复杂，但在传输特性上目前来讲是远远领先于同轴传输的。另外光传输尽管损耗较小，但依旧是存在的，若传输距离较远，我们依然需要使用EDFA进行放大与中继。

Q：射频光链路的室外机箱和室内有什么区别？

A：室外机箱为了方便架设，不再使用机架形式，可以独立放置与安装；另外，室外机箱的防护等级为IP65，不过相对应的，室外机箱的通道数较少，一般是8、16通道，而我们室内目前最高可以支持达32通道。

Q：虹科的射频矩阵开关的输入输出可以直接光电口混用吗？

A：是的，可以的，我们最小单位是4个port，可以自由选择RF或者光学端口，不管是输入输出，都可以进行搭配，最终插入机箱就可以使用，目前最高支持128*128的单机架矩阵。

Q：现在还有模拟站吗？

A：最早的时候，卫星通信所使用的技术，以SCPC（单路单载波）、FDM/FM（频分复用/频率调制）为主，都是模拟通信技术，目前基本已经没有了。

Q：没太看明白矩阵是做什么用的？不太理解生活中如何大规模普及，应用有哪些？

A：矩阵（Matrix Switching），我们也通常叫做矩阵开关，今天介绍的卫星通信矩阵开关专门是针对L波段的，主要是射频信号分配，用于地面站、电视台等位置，属于射频矩阵开关，此外矩阵还有音视频矩阵、数据矩阵、冗余矩阵等等。总的来讲矩阵开关在信号传输与分配应用是很广泛的，可以简单理解为在需要进行电路开启闭合的场景下都需要矩阵开关，可能只是一个单刀单掷、单刀双掷、到更复杂的n刀m掷，矩阵开关是自动测试系统的重要组成部分，担负着控制信号流向的任务，是实现自动测试的接口设计的关键部分。

Q：卫星站监控你们可以直接解调出画面吗？有手持版本吗？

A：目前我们的方案中，无论是矩阵开关还是专门的载波监测系统，均支持监测与解调，射频矩阵开关可内置接收TV显示画面，载波分析系统目前主要是针对RF监控，暂无监控画面。关于提到的手持式，我们会在明年初发布一款手持式卫星与广播电视的监测设备，方便户外使用，支持解调解码与画面显示。