高通量衛(wèi)星新技術(上)

2024年3月7日發(fā)(作者：請?zhí)袷?

ANStarlink系統(tǒng)對GSO衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾分析高通量衛(wèi)星新技術（上）nalysis of Interference from Starlink System to GSO Satellite System ew Technology of High Throughput Satellite（Part One）高通量衛(wèi)星新技術（上）+ 任佳熙 郭威隨著我國將衛(wèi)星互聯(lián)網納入“新基建”中的信息基礎設施，2020年成為中國衛(wèi)星互聯(lián)網建設元年，在國家大力實施“新基建”的政策支持下，在資本市場的持續(xù)關注下，中國的高通量衛(wèi)星產業(yè)必將在“十四五”期間進入放量增長階段，迎來歷史性的發(fā)展機遇和萬億級的市場規(guī)模。前言2020年11月3日發(fā)布的《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標的建議》，明確“要把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”“要堅持總體國家安全觀，加強國家安全體系和能力建設”。由火箭、衛(wèi)星、空間飛船、深空探測器制造和發(fā)射以及相關應用構成的航天產業(yè)不僅是推動科技進步和促進經濟發(fā)展的重要力量，也成為大國博弈的戰(zhàn)略高地和全面維護國家安全的戰(zhàn)略基石，其中衛(wèi)星作為重要的空間基礎設施是服務于國防建設和經濟建設的戰(zhàn)略資源。加快加強衛(wèi)星產業(yè)發(fā)展既是打好核心技術攻堅戰(zhàn)，實施前瞻性、戰(zhàn)略性重大科技項目的優(yōu)先領域，也是加強國防和軍隊現(xiàn)代化建設，全面加強網絡安全保障體系和能力建設的重要依托。高通量衛(wèi)星（High Throughput

Satellite，HTS）憑借超越傳統(tǒng)通信衛(wèi)星的高吞吐量和逐漸成熟的運營服務模式，成為未來衛(wèi)星產業(yè)發(fā)展的重要趨勢，擁有廣闊的商業(yè)化前景。隨著制造技術更加成熟，發(fā)射成本日益低廉，應用場景不斷豐富，高通量衛(wèi)星經過近幾年的密集發(fā)射階段，在衛(wèi)星數(shù)量、通信容量、市場需求和運營收050《衛(wèi)星與網絡》2021年7月入等方面都實現(xiàn)了快速增長，邁入了產業(yè)化階段。當前，在數(shù)字經濟的風口下，不僅國際通信衛(wèi)星公司（IntelSat）、環(huán)球衛(wèi)星公司（SES）等老牌衛(wèi)星通信運營商相繼推出GEO高通量衛(wèi)星計劃，太空探索技術公司（SpaceX）、一網公司（OneWeb）等新興科技公司也在加速布局LEO/MEO高通量衛(wèi)星星座。與此同時，隨著中國將衛(wèi)星互聯(lián)網納入“新基建”中的信息基礎設施，2020年成為中國衛(wèi)星互聯(lián)網建設元年，在國家大力實施“新基建”的政策支持下，在資本市場的持續(xù)關注下，中國的高通量衛(wèi)星產業(yè)必將在“十四五”期間進入放量增長階段，迎來歷史性的發(fā)展機遇和萬億級的市場規(guī)模。相比傳統(tǒng)通信衛(wèi)星，高通量衛(wèi)星雖然使用相同的頻率資源，但通過多點波束、頻率復用和高波束增益等關鍵技術有效提升了通信容量和傳輸速率，大幅降低了單位帶寬的租用成本。隨著第五代移動通信（5G）從標準走向應用，人類正在邁入智能物聯(lián)網時代，高通量衛(wèi)星所具備的廣覆蓋、大帶寬和高速率，不僅能夠提供回傳服務、射頻延伸等服務，實現(xiàn)與地面蜂窩通信的互補互通，而且可以突破無線連接對地面網絡的依賴，通圖1 “協(xié)同一號”衛(wèi)星解決方案Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

Frontier Rearch 前沿探索過競爭來促進地面網絡更好地發(fā)展。展望未來，基于5G的地面網絡和基于衛(wèi)星的天基網絡將共同組成天地一體化網絡，進一步提高網絡彈性，為用戶提供任意時間、任意地點的融合性接入服務。在3GPP R16 TR 22.822中，已經明確了針對衛(wèi)星接入的12個應用案例[1]，充分表明了衛(wèi)星通信在未來天地一體化通信網絡中的重要地位。高通量衛(wèi)星是未來衛(wèi)星通信發(fā)展的重要方向，關注和研究高通量衛(wèi)星發(fā)展趨勢和新興技術具有重要意義。本文將首先簡要回顧國內高通量衛(wèi)星的發(fā)展歷程，認識我國高通量衛(wèi)星的實際狀況，然后以IntelSat EpicNG為例，介紹國外先進的高通量衛(wèi)星及平臺，最后分析傳統(tǒng)衛(wèi)星通信存在的相關問題，提出高通量衛(wèi)星支持的衛(wèi)星通信解決方案。Space & Communications，Inc.）設計制造，重量為6505kg，功率為14.4kw，總帶寬容量為45Gbps，約相當于20顆傳統(tǒng)衛(wèi)星的帶寬容量總和，相當于1000個36MHz轉發(fā)器的容量，是第一顆組合使用Ka和Ku波段以及IP技術的通信衛(wèi)星，可以為亞洲20個國家和地區(qū)的1000萬互聯(lián)網和語音用戶提供服務。2001年成立的協(xié)同通信集團（Synertone）于2013年收購IPSTAR-1在中國（包括港澳）的帶寬資源進行運營，并改名為“協(xié)同一號”衛(wèi)星，這是中國第一顆使用Ku波段點波束的高通量衛(wèi)星。（參見圖1）圖2 高通量衛(wèi)星的用途很廣一、中國高通量衛(wèi)星發(fā)展歷程從1970年發(fā)射“東方紅一號”，歷經50年的發(fā)展，中國已經形成完整的衛(wèi)星產業(yè)鏈，其中第一顆通信衛(wèi)星“東方紅二號”于1984年發(fā)射，1997年發(fā)射的“東方紅三號”開啟了中國衛(wèi)星通信的商用時代，在2016年、2020年和2021年發(fā)射的“天通一號”01、02、03星，標志著中國進入移動通信衛(wèi)星俱樂部。高通量衛(wèi)星問世以來，中國緊隨Intelsat、SES、Eutelsat等世界主要通信衛(wèi)星運營商的腳步，經歷收購運營和自主研制兩個階段，在高通量衛(wèi)星領域取得快速迅猛發(fā)展。（一）收購運營階段成立于1991年的泰國信衛(wèi)星大眾有限公司（Shin Satellite PLC.，SSA）于2005年發(fā)射IPSTAR-1，于2006年投入使用，預期壽命16年。該衛(wèi)星由美國勞拉空間通信公司（Loral

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ANStarlink系統(tǒng)對GSO衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾分析高通量衛(wèi)星新技術（上）nalysis of Interference from Starlink System to GSO Satellite System ew Technology of High Throughput Satellite（Part One）“協(xié)同一號”衛(wèi)星軌道位置位于119.5E，共有84個Ku波段點波束，3個Ku波段成形波束和7個Ku波段廣播波束，18個Ka波段饋電波束，衛(wèi)星平臺為星狀拓撲結構，其中中國地區(qū)通信容量約為20Gbps，包括22個Ku波段雙向點波束覆蓋中國中東部地區(qū)，2個附加波束，1個雙向成形波束覆蓋中國西部地區(qū)，1個Ku波段單向廣播波束重疊覆蓋中東部地區(qū)，在北京、上海和廣州建有3個關口站，關口站使用Ka波段，端站使用Ku波段。（二）自主研制階段中國高通量衛(wèi)星的發(fā)展離不開政策的大力支持和企業(yè)的積極參與。政策方面，2015年出臺的《國家民用空間基礎設施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015-2025年）》和2016年發(fā)表的《2016中國的航天》白皮書提出的“衛(wèi)星通信以商業(yè)化模式為主，保障公益性發(fā)展需求”帶動了高通量衛(wèi)星快速發(fā)展，促進了衛(wèi)星制造發(fā)射向商業(yè)化模式轉變。企業(yè)方面，中國航天科技集團與北京中交通信科技公司進行強強聯(lián)。合組建運營公司；2016年7月由中國航天科技集團、中國交通通信信息中心等聯(lián)合發(fā)起成立亞太衛(wèi)星寬帶通信（深圳）有限公司（亞太星通），致力于打造集高通量衛(wèi)星通信系統(tǒng)的建設和運營、寬帶網絡系統(tǒng)連接和服務于一體的衛(wèi)星通信運營商。此外，新研股份、華訊方舟、星空年代等民營企業(yè)也都提出了自己的高通量衛(wèi)星計劃，瞄準我國及一帶一路沿線國家龐大市場，積極參與高通量衛(wèi)星系統(tǒng)建設，為高通量衛(wèi)星產業(yè)注入新活力。（參見圖2）我國自主研制的首顆Ka波段的高通量衛(wèi)星“實踐十三號”（中星16號）于2017年4月發(fā)射升空，該衛(wèi)星是東方紅3B平臺全配置首發(fā)星，實現(xiàn)了100%的平臺產品國產化率，在技術上實現(xiàn)了首次運用Ka波段、首次運用全電力推動、首次在高軌道運用激光通信，設計壽命為15年，由中國航天科技集團公司五院研制，在完成技術試驗驗證后，交由中國衛(wèi)通集團股份有限公司運營。中星16號不僅代表著全新的衛(wèi)星通信技術，而且引發(fā)傳統(tǒng)通信衛(wèi)星運營模式的變革。中國衛(wèi)通將改變傳統(tǒng)通信衛(wèi)星封閉式的商業(yè)模式，通過直接向用戶提供轉發(fā)器資源與監(jiān)測等服務進行開放式運營，中國衛(wèi)通將主要負責地面關口站以及運營支撐系統(tǒng)的建設，面向用戶通過批發(fā)、代理、虛擬運營等多種商業(yè)模式提供直接服務，打造全新的衛(wèi)星通信商業(yè)生態(tài)。雖然中國已經能夠自主研制發(fā)射高通量衛(wèi)星，但核心技術和平臺性能仍與歐美有較大差距。2019年發(fā)射的中星18號由于工作異常，不具備正常通信服務能力，說明我國自主研制高通量衛(wèi)星的穩(wěn)定性需要提升。2020年7月亞太星通的“亞太6D”發(fā)射成功，衛(wèi)星容量達50Gbps，其帶寬是中星16號的2.5倍，但仍與西方高通量衛(wèi)星100Gbps左右的通信容量相差數(shù)倍，差距甚大（參見圖3）。中星16號使用的東方紅3B平臺屬于中型衛(wèi)星平臺，雖然使用全電力推動，其載荷功率遠小于歐美大型衛(wèi)星平臺。亞太6D使用的東方紅四號增強型平臺載荷功率為13.5kW，而國外圖3 亞太6D衛(wèi)星概況052《衛(wèi)星與網絡》2021年7月Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

Frontier Rearch 前沿探索主流高通量衛(wèi)星平臺已達到20kW。2019年發(fā)射升空的“實踐二十號”衛(wèi)星，首次采用東方紅五號衛(wèi)星公用平臺，可提供有效載荷功率22kW，達到世界主流水平。此外，隨著GEO軌道資源接近飽和，LEO/MEO成為未來布局高通量衛(wèi)星的方向，長期以來我國在研制發(fā)射GEO衛(wèi)星積累了相對豐富的經驗，而對于LEO/MEO衛(wèi)星的研制發(fā)射、應用開發(fā)和運營服務方面仍需要進一步加強。圖4 EpicNG通過衛(wèi)星上標準的多陣列天線成形技術實現(xiàn)多點波束的信號覆蓋二、高通量衛(wèi)星系列(Intelsat??EpicNG)美國作為當今世界頭號科技強國，一直引領通信衛(wèi)星的發(fā)展浪潮，其早在1958年就發(fā)射了第一顆實驗通信衛(wèi)星“斯科爾號”（SCORE），之后由美國主導的Intelsat在1965年發(fā)射了第一顆實用通信衛(wèi)星Intelsat-1。美國衛(wèi)訊公司（ViaSat）在2011年發(fā)射的高通量衛(wèi)星ViaSat-1，通信容量達到140Gbps，2017年發(fā)射的ViaSat-2通信容量達到300Gbps，是當前世界上容量最大的高通量衛(wèi)星，計劃于2022年發(fā)射的ViaSat-3是包括三顆特高通量衛(wèi)星的星座，有望實現(xiàn)1000Gbps的通信容量。實際上，不僅是通信容量，美國在通信衛(wèi)星的各技術領域都處于世界領先水平，了解美國主流衛(wèi)星通信運營商的高通量衛(wèi)星平臺對于認識高通量衛(wèi)星技術趨勢和加快我國高通量衛(wèi)星發(fā)展具有重要意義。國際通信衛(wèi)星公司（Intelsat）的前身國際通信衛(wèi)星組織（International

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Organization，ITSO）是由美國于1964年發(fā)起成立的國際性通信衛(wèi)星組織，并從最初的11個成員國發(fā)展到1973年的149個成員國。為了適應市場化競爭的需要，該組織于2000年11月通過了成立Intelsat公司的私有化圖6 普通HTS使用的4色頻率復用方案和EpicNG運用的8色頻率復用方案圖5 EpicNG衛(wèi)星系列通過半球性和區(qū)域性的覆蓋區(qū)域在C頻段實現(xiàn)了6倍的頻率復用，產生了4Gbps的吞吐量Copyright?博看網 . All Rights Rerved.053Satellite& Network

ANStarlink系統(tǒng)對GSO衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾分析高通量衛(wèi)星新技術（上）nalysis of Interference from Starlink System to GSO Satellite System ew Technology of High Throughput Satellite（Part One）圖7 經信道化處理之后的載荷即被稱作數(shù)字負載決議，并于2001年7月發(fā)布《ITSO/Intelsat公共服務協(xié)定》完成了由政府間組織到私有化公司的歷史變革。雖然Intelsat長期背負著巨額債務，并于2020年5月提交破產保護申請進行重組，然而該公司依舊擁有可持續(xù)的客戶群、穩(wěn)定的運營收入、大量的訂單，此外一旦公司能夠順利參與FCC為推進5G網絡建設的加速清理C波段計劃，并成功收到C波段拍賣產生的數(shù)十億美元收益，Intelsat就依舊擁有可期待的未來。Intelsat作為全球第二大衛(wèi)星運營商，建立了第一個商業(yè)化的全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)，并且在高通量衛(wèi)星領域已經完成全球布局，本文將重點介紹Intelsat EpicNG高通量衛(wèi)星系列的運營方式，與“傳統(tǒng)”衛(wèi)星的主要差異，以及其新特性給客戶帶來的益處。經濟全球化使電信供應商、海事、航空以及政府部門對于數(shù)據(jù)傳輸和衛(wèi)星帶寬的需求不斷增長，現(xiàn)實需求和傳統(tǒng)衛(wèi)星服務能力間的差距呼喚著衛(wèi)星通信技術的革新，正是基于這種背景，Intelsat設計開發(fā)了EpicNG衛(wèi)星平臺，旨在為日益多元化的客戶054《衛(wèi)星與網絡》2021年7月群體提供更高的吞吐量和通信效率，同時為現(xiàn)存網絡和新建網絡提供企業(yè)級的下一代通信能力。2016年初IS-29e衛(wèi)星作為EpicNG系列的第一顆衛(wèi)星發(fā)射升空，宣告Intelsat邁入高通量衛(wèi)星陣營。根據(jù)Intelsat射頻運營中心主任Ruben Marentes介紹，IS-29e技術創(chuàng)新主要體現(xiàn)在三個方面：多點波束（Multi-spot Beam），模數(shù)轉換（Analog to Digital converters, ADC）以及數(shù)字負載（Digital Payload）。（一）多點波束設計EpicNG通過衛(wèi)星上標準的多陣列天線成形技術實現(xiàn)多點波束的信號覆蓋。這些點波束的帶寬范圍在62.5~500MHz之間，極化方向是通過調整波束饋源的指向來進行調節(jié)的，而頻率范圍則是由上行鏈路和下行鏈路的波束濾波器來進行隔離。點波束更加聚焦和密集的好處是提高前向和反向增益，降低射頻信號的發(fā)射功率，從而實現(xiàn)終端天線的小型化。此外，通信業(yè)務的愈發(fā)不對稱性也在改變衛(wèi)星通信的運營模式，近期所發(fā)現(xiàn)的客戶需求均呈現(xiàn)出4∶1或6∶1的比例，而更好的G/T和EIRP性能則意味著能夠以更高的效率推送更多的兆比特數(shù)據(jù)量，從而大大超出客戶預期，而非僅僅滿足基本需求。（參見圖4）為了在固定的傳輸時隙內實現(xiàn)更高的吞吐量，必須對時隙內所分配的頻段進行高復用。頻率復用已經被衛(wèi)星通信廣泛應用，EpicNG衛(wèi)星系列通過半球性和區(qū)域性的覆蓋區(qū)域在C頻段實現(xiàn)了6倍的頻率復用，產生了4Gbps的吞吐量。（參見圖5）對比普通HTS使用的4色頻率復用方案和EpicNG運用的8色頻率復用方案，可以說明多點波束技術可以將頻率根據(jù)地理特征進行更高效的復用。根據(jù)衛(wèi)星工程總監(jiān)納特·喬納蘭的介紹：“小波束的使用意味著與傳統(tǒng)衛(wèi)星相比，在可比較的地理范圍內能夠實現(xiàn)較低的噪聲溫度和較高的EIRP，這將明顯帶來更好的通信性能和更高的吞吐量。” EpicNG能夠達到25~60GBps的吞吐量，這是傳統(tǒng)衛(wèi)星的10倍。（參見圖6）（二）信道化容量和數(shù)字負載為了使多點波束載荷具有高度Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

Frontier Rearch 前沿探索的靈活性，在各個點波束之間都能夠進行互連互通是十分必要的。為此，EpicNG衛(wèi)星系列在上行鏈路和下行鏈路的路徑之間置入了透明數(shù)字交換矩陣，將通信容量進行信道化處理，而經信道化處理之后的載荷即被稱作數(shù)字負載，如圖7所示。首先，射頻頻譜信號經下變頻后在L頻段（1.4~1.9GHz）由信道化器接收，而每個點波束又都會被連接到數(shù)字負載輸入處的某一接收端口上（見圖7）。每個接收和發(fā)射端口（500MHz）都是由192個子信道組成的，而每個子信道的帶寬則為2.6MHz。多個離散的或相鄰的子信道可以被組合在一起，以滿足帶寬大于2.6MHz的業(yè)務傳輸需求。所有的輸入信號在經過信道化器的路由和增益控制后，數(shù)字負載就能夠以2.6MHz帶寬為單位，在任意波束之間進行交鏈，從而建立網狀的連接。（參見圖8）數(shù)字負載可以在波束之間建立四種不同類型的路由連接。其中，標準路由方式直接對一路或一組子信道進行路由和下行傳輸；而“扇出”（fan-out）路由方式則是將一路上行鏈路子信道復制到多路下行鏈路子信道上；相應的，多路上行鏈路子信道也可以合并到單路下行鏈路子信道上，創(chuàng)建“扇入”（fan-in）路由方式。最后，還可以通過對扇出路由和扇入路由方式進行組合，創(chuàng)建組合路由（order wire route）方式。（參見圖9）EpicNG數(shù)字復載與傳統(tǒng)衛(wèi)星之間的區(qū)別詳見表1。（三）頻譜監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)字負載技術的運用對于頻譜監(jiān)測分析和地面控制操作都產生了影響。將傳統(tǒng)的頻譜監(jiān)測方法運用到EpicNG衛(wèi)星系列面臨很大的困難，比如在IS-29e的所有45個Ku波段下行鏈圖9 數(shù)字負載可以在波束之間建立四種不同類型的路由連接圖8 射頻頻譜信號經下變頻后在L頻段（1.4~1.9GHz）由信道化器接收，而每個點波束又都會被連接到數(shù)字負載輸入處的某一接收端口上Copyright?博看網 . All Rights Rerved.055Satellite& Network

ANStarlink系統(tǒng)對GSO衛(wèi)星系統(tǒng)的干擾分析高通量衛(wèi)星新技術（上）nalysis of Interference from Starlink System to GSO Satellite System ew Technology of High Throughput Satellite（Part One）路波束上安裝監(jiān)測設備，以及對覆蓋墨西哥灣和大西洋地區(qū)的波束進行監(jiān)測。為了能夠提供與傳統(tǒng)頻譜監(jiān)測相同的服務能力，Intelsat通過創(chuàng)新性的頻譜監(jiān)測方法克服了這些挑戰(zhàn)，在保證傳統(tǒng)監(jiān)測服務的基礎上可以進一步為任何特定類型的應用程序提供關于特定服務、信道以及衛(wèi)星監(jiān)測點的更多詳細信息。EpicNG表1??EpicNG數(shù)字負載與傳統(tǒng)衛(wèi)星之間的區(qū)別序號123傳統(tǒng)轉發(fā)器衛(wèi)星通常為每個覆蓋范圍分配500MHz每個波束地理覆蓋范圍大由轉發(fā)器實現(xiàn)波束內特定頻率范圍的上下行連接性基于衛(wèi)星級別實現(xiàn)上行與下行之間的波束連接，為支持商業(yè)計劃提供覆蓋下行放大器服務單一下行波束下行放大器服務單一轉發(fā)器轉發(fā)器大小取決于下行波束的可用功率，通常為36、54或72MHzEpicNG 數(shù)字負載通常為每個覆蓋范圍分配62.5~250MHz聚焦于小區(qū)域波束上行波束的一個子信道或一組子信道可以連接到下行波束的任意子信道基于服務級別實現(xiàn)上行和下行之間的波束連接性，為支持特定計劃提供覆蓋下行放大器可以服務一個或多個下行波束下行放大器可以服務一個或多個轉發(fā)器上/下行子信道連接性大小由子信道帶寬的倍數(shù)決定（N*2.6MHz）當子信道連接發(fā)生后才確定下行轉換頻率。一個單獨子信道可以通過不同的轉換頻率“扇出”到多個下行子信道上行到下行波束連接從模擬轉換為數(shù)字，并通過數(shù)字負載進行切換數(shù)據(jù)負載內部支持子信道級別的自動電平控制和增益控制基于數(shù)字負載支持子信道和波束級別的輸入端和輸出端的功率測量衛(wèi)星系列的頻譜監(jiān)測系統(tǒng)4與傳統(tǒng)衛(wèi)星有很大不同，通過數(shù)字負載技術可以獲取更準確、頻繁的測量數(shù)據(jù)，充分解決了為覆蓋大西洋區(qū)域的波束建設地面監(jiān)測站的困難。EpicNG衛(wèi)星系列的頻譜監(jiān)測系統(tǒng)包括子信道功率遙測（Telemetry），頻譜監(jiān)測系統(tǒng)（SMS）和用于上行鏈路頻譜監(jiān)測的同步接收器監(jiān)測系統(tǒng)（SRMS），以及針對下行頻譜的“扇出”測量監(jiān)測系統(tǒng)（MFO）。（參見圖10）1、子信道功率遙測子信道功率遙測可以提供9216個上行和下行子信道功率測量值，以及48個上行和下行端口總功率測量值，可以與SRMS提供的各個載波功率測量值進行交叉參考。子信道功率監(jiān)測值都來自ADC（模數(shù)轉換器）和DAC（數(shù)模轉換器）的監(jiān)測點，全部接收它們大約需要9.6秒。頻譜監(jiān)測系統(tǒng)通過對單個端口的子信道功率遙測值進行提取，從而將遙測數(shù)據(jù)與頻譜數(shù)據(jù)映射關聯(lián)起來。將頻譜分析儀設置為分辨率帶寬（RBW）2.6 MHz，可視帶寬（VBW）500 MHz，掃描時間9.6秒即可生成功率譜視圖，可以提供包括信道輸入退避（input back-off to

the tube）、下行EIRP、流量密度等信息。根據(jù)衛(wèi)星工程總監(jiān)納特·喬納蘭的介紹“子信道功率遙測數(shù)據(jù)量大約為傳統(tǒng)衛(wèi)星的50倍。”2、頻譜監(jiān)測系統(tǒng)和同步接收器監(jiān)測系統(tǒng)056《衛(wèi)星與網絡》2021年7月5678轉發(fā)器擁有固定的下行轉換頻率91011上行到下行的波束連接在C波段和L波段進行切換轉發(fā)器支持自動電平控制和增益控制支持地面功率監(jiān)控和衛(wèi)星遙測圖10 EpicNG衛(wèi)星系列的頻譜監(jiān)測系統(tǒng)Copyright?博看網 . All Rights Rerved.

Frontier Rearch 前沿探索頻譜監(jiān)測系統(tǒng)（SMS）依靠特殊的數(shù)字負載創(chuàng)建的同步動態(tài)“扇出”連接來實現(xiàn)頻譜監(jiān)測功能。用于頻譜監(jiān)測的“扇出”帶寬包括24個子信道，共相當于62.5MHz。頻譜監(jiān)測系統(tǒng)將在大約每分鐘內對數(shù)字負載的所有接收端口進行遍歷，并在每個“扇出”帶寬上停留大約200毫秒。該特殊數(shù)字負載是通過來自地面站的同步接收器監(jiān)測系統(tǒng)（SRMS）的特定波束進行接收和處理的。對于IS-29e，SRMS部署于Intelsat位于Mountainside的電信關口站。隨著用于頻譜監(jiān)測采樣的“扇出”62.5MHz帶寬實現(xiàn)了下行連接，SRMS將對所有目標載波的所有波束和端口的上下行頻段進行重新校準，并為目標載波提供校準后的功率測量值。3、扇出監(jiān)測數(shù)字負載技術還支持創(chuàng)建MFO（Monitor Fan-Out），充分利用基于RMS（Root Mean Square）數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)監(jiān)控器。這意味著可以通過數(shù)字負載將任何子信道或子信道組復制到Mountainside關口站網關波束中的保留帶寬，或任何有下行監(jiān)測能力的其他站點，這可以使我們使用監(jiān)測設備進行連續(xù)實時的監(jiān)測，有助于解決突發(fā)的射頻干擾（RFI）問題，并標記信號峰值和極值。EpicNG的數(shù)字負載為每項服務準備了多個目標操作位置，可能是數(shù)字負載的輸入、輸出，甚至是HPA高功率放大器補償，可以使用其中一種或多種來處理RFI事件。子信道功率是基于射頻信號的精確測量值，可以為SMS/SRMS提供導頻參考和測量校準。SMS是覆蓋整個接收頻譜的動態(tài)“扇出”，積極主動而非應激被動地不斷對全部頻譜進行監(jiān)測。（參見圖11）最后，EpicNG衛(wèi)星系列還增加了原有衛(wèi)星不支持的業(yè)務恢復和載波重置功能。例如，現(xiàn)在可以對單個連接和子信道進行增益控制，而在過去只能依靠更改轉發(fā)器飽和通量密度（SFD）的衰減設置，當多個客戶共用相同轉發(fā)器時會出現(xiàn)問題。如果客戶在遠端站點的頻段上遭受了射頻干擾，ROC（RF操作中心）人員通過命令數(shù)字負載進行載波重置，從而可以在上行鏈路不做任何更改的情況下遷移至遠離干擾的不同頻段。SATNET（未完待續(xù)）圖11 “扇出”監(jiān)測系統(tǒng)廣告Copyright?博看網 . All Rights Rerved.057Satellite& Network