小口徑TDMA衛(wèi)星通信地球站應(yīng)用分析

王廣德

摘 要：社會(huì)的發(fā)展得益于技術(shù)的創(chuàng)新與推廣。對(duì)于小口徑TDMA衛(wèi)星通信地球站的應(yīng)用與推廣問(wèn)題而言，當(dāng)前最大的限制性因素便在于TDMA幀效率以及天線臨星的干擾。所以為了提高TDMA幀效率，最為關(guān)鍵的便是突發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。文章圍繞DVB-RCS標(biāo)準(zhǔn)展開研究，同時(shí)在TDMA突發(fā)結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上就不同情況下提升MF-TDMA幀效率的方式予以探索。致力于針對(duì)當(dāng)下小口徑天線鄰星干擾問(wèn)題，采取擴(kuò)頻處理的積極措施。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信 小口徑 TDMA

中圖分類號(hào)：TN927.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2019）11-0-01

引言

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的普及，其所涉及的領(lǐng)域也在不斷拓展。而隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展，小口徑的數(shù)據(jù)終端也便隨之誕生，這也意味著小口徑的衛(wèi)星通信地球站面臨著廣泛的應(yīng)用與推廣。當(dāng)前小口徑數(shù)據(jù)終端設(shè)備通常采用星網(wǎng)混合拓?fù)浠蚴切菭罹W(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)際而言，星型網(wǎng)的應(yīng)用狀況更為理想。能夠滿足同時(shí)在線的多個(gè)地球站，同時(shí)數(shù)據(jù)的下載與回傳要求也能予以實(shí)現(xiàn)。值得一提的是，在MF-TDMA載波帶寬不變的情況下，為了適應(yīng)用戶數(shù)量的變化，可以更為靈活的調(diào)整用戶業(yè)務(wù)的帶寬。所以對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶而言，小口徑的TDMA地球站顯然更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

一、DVB-RCS簡(jiǎn)介

DVB-RCS為了給用戶提供更高的帶寬利用率，通常會(huì)采用MF-TDMA體制。同時(shí)在優(yōu)化不同業(yè)務(wù)方式的層面，也采用了按需分配的基本方法，這在保證相關(guān)數(shù)據(jù)及需求的同時(shí)也表現(xiàn)出了更高的效率。 在結(jié)合更為高效的傳輸機(jī)制下，使得系統(tǒng)本身對(duì)于衛(wèi)星資源的利用達(dá)到了十分理想的狀態(tài)。一個(gè)中心站配合三個(gè)遠(yuǎn)端站是一種較為常見的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)組合模式。在該模式下，遠(yuǎn)端站的業(yè)務(wù)傳輸功能是建立在三條反向載波間隙的基礎(chǔ)上的。而對(duì)于系統(tǒng)本身而言，其依賴于時(shí)隙就載波資源進(jìn)行合理有序的分配。就這一點(diǎn)而言，對(duì)于衛(wèi)星頻率資源的利用無(wú)疑是十分高效的。

二、小口徑TDMA地球站應(yīng)用關(guān)鍵

小口徑的TDMA地球站在應(yīng)急通信方面有著較高的利用價(jià)值，例如在不可抗拒因素的影響下，原有的通信設(shè)施毀壞，通信設(shè)備投入使用則需要具備便攜式的基本特點(diǎn)。小口徑的TDMA地球站不僅開通方便，而且能夠結(jié)合實(shí)際需求迅速的搭建并投入使用。特別是在一些地理位置偏遠(yuǎn)、人煙稀少的地區(qū)，該系統(tǒng)的應(yīng)用更能夠有效的降低通訊成本，繼而滿足所屬區(qū)域用戶的基本需求。

1.小口徑天線鄰星干擾問(wèn)題

眾所周知，在同步軌道之上的通信衛(wèi)星，通信頻道的使用都是相同的。而當(dāng)初出現(xiàn)衛(wèi)星的排列較為緊密，且地球站的天線口徑較小、波束較寬的情況時(shí)，便會(huì)不可避免的出現(xiàn)相鄰衛(wèi)星之間的相互干擾問(wèn)題。為此在系統(tǒng)的后期應(yīng)用以及前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中都需將鄰星干擾問(wèn)題作為考慮的關(guān)鍵。

2.MF-TDMA星型網(wǎng)特性分析

系統(tǒng)容量是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)本身數(shù)據(jù)傳輸能量的最直接表現(xiàn)。系統(tǒng)容量通常由網(wǎng)絡(luò)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)容量?jī)蓚€(gè)重要的指標(biāo)決定的。不僅如此，對(duì)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的容量而言，其本身也容易受到衛(wèi)星運(yùn)作時(shí)所能瞬時(shí)提供的最大功率以及系統(tǒng)本身的頻帶資源所影響。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身所能夠容納的最大用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)量便稱之為網(wǎng)絡(luò)容量，相比于不同級(jí)別的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，由于級(jí)別的差異，其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)容量也有著不同的要求。

單位時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)能夠有效傳輸?shù)钠骄忍財(cái)?shù)目被稱之為網(wǎng)絡(luò)吞吐量，網(wǎng)絡(luò)吞吐量的高低在很大程度上也與頻帶資源分配以及載波效率等因素息息相關(guān)。

3.小口徑TDMA地球站星狀網(wǎng)應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)星狀網(wǎng)遠(yuǎn)端站采用的大多為小口徑的TDMA地球站。而隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，傳統(tǒng)小口徑TDMA地球站在應(yīng)用過(guò)程中所暴露出的問(wèn)題與不足也得到了很大程度上的緩解。作為用戶而言，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還需從以下角度進(jìn)行探索與考慮。

3.1可靠性

對(duì)于系統(tǒng)本身的運(yùn)行而言，其所依賴的最為關(guān)鍵的要素便在于穩(wěn)定與可靠性。所以加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性建設(shè)，也是所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵的內(nèi)容之一。同時(shí)為了滿足鏈路本身的高標(biāo)準(zhǔn)，在配置的選擇上也需進(jìn)行重視。例如用戶選擇64KSPS的載波速率，其便需要配置10W功放以及0.6m的天線，才能使得鏈路余量保持在6dB之上，這也能夠在一定程度上保證了小口徑TDMA地球站的穩(wěn)定與有效。

3.2載波效率

現(xiàn)有TDMA技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上縮減了幀與幀之間的保護(hù)時(shí)隙，而幀長(zhǎng)的調(diào)整也在很大程度上使得幀效率有所提升，F(xiàn)DMA幀效率與TDMA幀效率基本保持一致。

3.3同時(shí)傳輸多種業(yè)務(wù)

隨著小口徑TDMA地球站信道終端接入技術(shù)的不斷提升，多種業(yè)務(wù)的同時(shí)傳輸也成為了可能。相比于以往的多載波發(fā)送，現(xiàn)有技術(shù)條件下也有效控制了功率回退的問(wèn)題。

3.4操作使用

為了更好地應(yīng)用于操作，小口徑TDMA地球站的信道終端設(shè)備均予以了優(yōu)化和完善。在使用的過(guò)程中，只需要就速率以及載波頻率等參數(shù)進(jìn)行配置，便可在入網(wǎng)后由中心站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的下發(fā)。實(shí)際的操作效率與體驗(yàn)都有明顯的提升。

總體而言，相比于以往的設(shè)備設(shè)施，小口徑TDMA地球站在應(yīng)用過(guò)程中具有應(yīng)用靈活、開通迅速、利用率高等優(yōu)點(diǎn)。而隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展，小口徑TDMA地球站系統(tǒng)在各項(xiàng)性能指標(biāo)上的表現(xiàn)必將更為突出。這也意味著其在今后的應(yīng)用過(guò)程中將有更為廣闊的市場(chǎng)與需求。

結(jié)束語(yǔ)

就小口徑TDMA地球站的實(shí)際應(yīng)用而言，鄰星干擾問(wèn)題解決最好的方式便是擴(kuò)頻。而對(duì)于TDMA載波效率的提升問(wèn)題而言，突發(fā)結(jié)構(gòu)的高效設(shè)計(jì)與完善也意義重大。鏈路可靠性的提升則需要依賴于鏈路余量的設(shè)計(jì)。文章圍繞上述幾個(gè)方面進(jìn)行探索，并圍繞鄰星干擾、鏈路余量以及突發(fā)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等層面的思路與方式進(jìn)行探索。致力于通過(guò)相關(guān)研究工作的開展，為今后小口徑TDMA地球站的設(shè)計(jì)提供積極的參考。

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