淺談衛(wèi)星轉發(fā)器資源的選擇

當您計劃建設衛(wèi)星通信網或使用衛(wèi)星進行業(yè)務傳輸時，您會根據(jù)哪些因素選擇衛(wèi)星轉發(fā)器資源？除了關心租星費用、轉發(fā)器的EIRP(有效全向輻射功率)、G/T(系統(tǒng)品質因數(shù))和SFD (飽和通量密度)主要技術指標、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？每顆衛(wèi)星都有其特點，每個衛(wèi)星公司也都有其自身的優(yōu)勢之處，用戶的需求也不盡相同。為了保障衛(wèi)星網絡穩(wěn)定、正常的運行，用戶在租賃轉發(fā)器資源之前，應充分了解相關信息。本文簡要介紹了選擇衛(wèi)星轉發(fā)器資源時需要注意的幾方面因素，供大家參考。

1 用戶需求

1.1網絡服務范圍

常用的C波段波束一般設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)人口密度和經濟發(fā)展等因素設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，用戶需要結合自身業(yè)務的需求，選擇可以滿足衛(wèi)星網絡中所有站點覆蓋的衛(wèi)星。尤其是專用網絡，建議不要追求過大的衛(wèi)星覆蓋區(qū)域。同時，為了節(jié)約網絡建設成本，方便網絡管理，減少衛(wèi)星鏈路時延，應首先并重點考慮選擇一顆衛(wèi)星來滿足網絡內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

同步軌道通信衛(wèi)星通常工作于C波段(6GHz/4GHz)和Ku波段(14GHz/12GHz)。相比于C波段，Ku波段具有衛(wèi)星覆蓋范圍小、衛(wèi)星EIRP和G/T高、同等條件下可使用較小的天線、降雨損耗嚴重，以及與地面網絡頻段協(xié)調較容易等特點。不能一概而論的認為某個波段就適合于某種業(yè)務類型，而且，不同波段的地面設備成本也有所差別。

除了標準的C和Ku波段，兩個波段都有相應的擴展頻段。相對而言，擴展頻段的地面設備成本較高，轉發(fā)器資源的成本則有可能降低。除此之外，用戶還一定要考慮目前和將來地面無線網絡與擴展頻段的相互干擾影響，尤其是擴展C波段。

2 經營許可

《中華人民共和國電信條例》規(guī)定，經營衛(wèi)星轉發(fā)器出租、出售業(yè)務須得到工業(yè)和信息化部的許可。為保障用戶的權益，用戶一定要選擇具備經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

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、經濟和國防建設具有重要的戰(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?？紤]到衛(wèi)星網絡長期運行，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)星軌道位置的相關信息可以在國際電聯(lián)的官方網站上查詢。

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。用戶應盡量選擇對網內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。目前世界上生產商用通信衛(wèi)星的公司，主要集中在美國、歐洲和中國，相關的衛(wèi)星平臺信息也可以在網絡上查詢到。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 轉發(fā)器技術指標

這個指標可能是用戶最經常關心的指標，主要包括轉發(fā)器的EIRP、G/T和SFD等參數(shù)。通常來說，這些指標越高，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，網絡建設成本也越低。但是，用戶在考量這些指標時，務必要同時考慮其它的一些相關因素。比如指標的提高，可能伴隨著轉發(fā)器租用費用的增加，比如衛(wèi)星公司依據(jù)鄰星協(xié)調要求或系統(tǒng)入網要求，對于用戶地面站天線的限制條件，還比如雖然指標有所提高，但是由于轉發(fā)器多載波工作的要求，用戶業(yè)務的鏈路性能不一定也有相應提高。EIRP數(shù)值高，不代表用戶的業(yè)務載波分配到衛(wèi)星輻射功率也高。SFD的大小與每個轉發(fā)器衰減檔的設置直接相關，每個轉發(fā)器對應的SFD都是可調整的。

過于強調上面的轉發(fā)器技術指標數(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絡運行的因素。用戶應充分了解這些參數(shù)的含義，才能在選擇轉發(fā)器時知己知彼。希望用戶務必注意此點。

6 衛(wèi)星管理和操控

對于衛(wèi)星網絡或衛(wèi)星鏈路而言，一定程度上，衛(wèi)星公司對衛(wèi)星良好的管理和操控才是最重要的。

6.1衛(wèi)星測控

衛(wèi)星公司測控衛(wèi)星水平的高低直接影響到衛(wèi)星的覆蓋性能、衛(wèi)星壽命、姿態(tài)控制、控軌精度、衛(wèi)星故障率等。每一個用戶都希望自己的網絡能夠運行在一個長期穩(wěn)定、覆蓋良好、控軌精確的衛(wèi)星上，并利用此網絡開展自己的業(yè)務。在選擇衛(wèi)星轉發(fā)器前，強烈建議用戶要對相關衛(wèi)星的在軌運行情況有所了解，選擇具有高水平衛(wèi)星測控能力和良好衛(wèi)星控軌記錄的衛(wèi)星公司的衛(wèi)星。

用戶可以通過參觀衛(wèi)星公司的測控中心，以及與星上現(xiàn)有用戶交流等方式，進行有針對性的了解。

6.2 衛(wèi)星控軌精度

地球同步軌道上的衛(wèi)星會受到太陽、月亮的引力，地球的橢圓形等諸多自然因素的影響而產生漂移。衛(wèi)星公司的測控中心將定期對衛(wèi)星作南北方向和東西方向的機動控制，以便使衛(wèi)星的軌道漂移保持在一定的范圍內。多數(shù)衛(wèi)星公司都可以將衛(wèi)星軌道保持精度控制到優(yōu)于±0.05度。

當衛(wèi)星漂離地面天線的波束中心時，衛(wèi)星轉發(fā)器覆蓋參數(shù)將因為地面天線的增益下降而不能被充分利用。據(jù)估算，衛(wèi)星漂移0.1度時的地面天線增益下降量數(shù)倍于僅漂移0.05度時。而且，高頻段和大口徑天線所受影響遠大于低頻段和小口徑天線。