當您計劃建設(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、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(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、正常的運行，用戶在租賃轉(zhuǎn)發(fā)器資源之前，應(yīng)充分了解相關(guān)信息。本文簡要介紹了選擇衛(wèi)星轉(zhuǎn)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(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
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(wǎng)絡(luò)頻段協(xié)調(diào)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(wù)類型，而且，不同波段的地面設(shè)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(yīng)的擴展頻段。相對而言，擴展頻段的地面設(shè)備成本較高，轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)與擴展頻段的相互干擾影響，尤其是擴展C波段。
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
這個指標可能是用戶最經(jīng)常關(guān)心的指標，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時，務(wù)必要同時考慮其它的一些相關(guān)因素。比如指標的提高，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。
6 衛(wèi)星管理和操控
對于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)開展自己的業(yè)務(wù)。在選擇衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器前，強烈建議用戶要對相關(guān)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(chǎn)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(nèi)。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(zhuǎn)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。
衛(wèi)星控軌精度可以向衛(wèi)星公司咨詢。
6.3 鄰星協(xié)調(diào)
軌道資源的緊缺，造成相鄰衛(wèi)星之間的軌位間隔越來越小，隨之也增加了鄰星干擾的可能，同時也增加了衛(wèi)星鏈路的限制因素。
為了降低鄰星干擾的可能性，衛(wèi)星公司會在鄰星協(xié)調(diào)文件中作出承諾和要求，限制相鄰衛(wèi)星上的上、下行天線口徑和載波功率譜密度，從而使轉(zhuǎn)發(fā)器不能在實際使用中充分發(fā)揮其設(shè)計性能。如果對來自鄰星的上行和下行干擾估計不足，將降低衛(wèi)星鏈路的載波干擾比，導(dǎo)致實際鏈路中的系統(tǒng)余量低于鏈路預(yù)算。
按照國際電聯(lián)的協(xié)調(diào)原則，協(xié)調(diào)優(yōu)先權(quán)取決于衛(wèi)星協(xié)調(diào)資料公布日期的先后，而不是衛(wèi)星發(fā)射日期的先后。出于競爭的原因，擁有協(xié)調(diào)優(yōu)先權(quán)的一方通常對鄰星業(yè)務(wù)提出比較苛刻的限制條件。所以，用戶在選擇衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器時，應(yīng)盡量了解相關(guān)衛(wèi)星的鄰星協(xié)調(diào)結(jié)果，應(yīng)選擇完成了在軌協(xié)調(diào)，并具有在軌優(yōu)先權(quán)的衛(wèi)星。在國際電聯(lián)的官方網(wǎng)站上，可以查詢相關(guān)衛(wèi)星的協(xié)調(diào)狀態(tài)。
6.4 衛(wèi)星壽命
如果用戶計劃建設(shè)的是需要長期運行的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，建議選擇剩余壽命不小于5年的衛(wèi)星，否則用戶會很快面臨業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)星或網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的問題。臨時使用業(yè)務(wù)基本不用考慮此因素。
7 備份能力
對于計劃長期運行的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，用戶需要考慮網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急備份能力。對于空間段資源 盡可能選擇具有轉(zhuǎn)發(fā)器資源備份能力的衛(wèi)星，以及具備異星應(yīng)急備份能力的衛(wèi)星公司。而且備份星的軌道位置間隔不能太大，便于天線指向的快速調(diào)整。
對于臨時使用業(yè)務(wù)，建議用戶選擇具有轉(zhuǎn)發(fā)器備份能力的衛(wèi)星。
8 小結(jié)
通常，衛(wèi)星運營商未必能向用戶提供上面所有的相關(guān)信息，而用戶也未必能選擇到符合上述全部要求的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源。本文想強調(diào)的是，考慮到衛(wèi)星通信業(yè)和衛(wèi)星制造業(yè)的發(fā)展，各個衛(wèi)星之間覆蓋性能的差別往往并不太大，影響用戶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)能否正常運行的決定因素也集中于衛(wèi)星操控、鄰星協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)發(fā)器管理、干擾處理等這些方面。建議用戶在選擇衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源時，除了比較衛(wèi)星的覆蓋性能，也要對上面所述的幾方面給予充分的關(guān)注。
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