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衛(wèi)星通信中的Ka-波段

在全球范圍內(nèi)，日益增長的對地面有線和無線域中更多帶寬的需求，和對無處不在的寬帶網(wǎng)絡訪問的需求給衛(wèi)星網(wǎng)絡運營商帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機遇。在重新分配頻譜以支持更多無線寬帶接入的同時，衛(wèi)星運營商將提高更高頻帶頻譜的利用率，并引入新的調(diào)制方案以能夠為未來的寬帶服務增加帶寬，這樣，衛(wèi)星網(wǎng)絡就可以在下一代全球融合通信網(wǎng)絡中發(fā)揮關鍵作用。

與所有其他網(wǎng)絡相比，衛(wèi)星網(wǎng)絡的內(nèi)在優(yōu)勢在于它們可以通過可擴展、固定甚至移動的服務，隨時隨地尋址所需地理位置。僅在廣播中使用的衛(wèi)星網(wǎng)絡已經(jīng)開始涌現(xiàn)到通用且可擴展的媒體和寬帶服務網(wǎng)絡中，然而，當涉及到高效和可靠的傳輸時，更高的頻段（例如Ka頻段）將面臨技術挑戰(zhàn)，關鍵是要進行24/7的運營，以確保高度可靠的服務。

Ka-波段的雨衰

如今，Ka頻段在衛(wèi)星通信中的作用逐漸變得更為重要，然而，在較高的頻率下，電磁波的吸收會增加，這可能會導致服務中斷以及下雨時性能的下降。在大氣損耗高的情況下，諸如自適應波形技術或自適應功率控制技術之類的常規(guī)衰落余量方法不足以進行補償，相對來說，只有地面站的空間分集配置才能提供適當?shù)墓收习踩鉀Q方案。

地面站空間分集技術

為了減少不利天氣條件的影響，將用于雙向信號傳輸?shù)膬蓚€天線站點與一個主天線和一個備用/分集天線配置鏈接在一起。主天線和備用天線之間相距數(shù)公里，以確保它們有不同的天氣條件，當一個站點遇到雨水或環(huán)境濕度非常高并檢測到鏈路性能下降時，預設算法將觸發(fā)切換到仍然在晴朗天氣下的另一個站點。

挑戰(zhàn)

主站點和備用站點之間的距離通常大于30公里，這需要：

RFoF分配系統(tǒng)保障信號完整性；
延遲實現(xiàn)精確的時間同步；
借助EDFA靈活地根據(jù)給定的網(wǎng)絡條件增強信號；
通過不同大小和功能冗余以及矩陣交換機在同軸電纜上進行切換；
基于模塊的系統(tǒng)的可擴展性；
借助復雜的界面可以在本地和遠程進行輕松管理；
用于匹配配置的模塊化構(gòu)建塊，可選的個性化定制。

鏈路冗余

信號鏈中所有關鍵系統(tǒng)中的冗余可以通過各種方式進行定制，包括1+1冗余和N+1冗余。

1+1冗余配置

該解決方案不僅提供了天線防雨衰保護，而且還提供了針對長距離信號鏈中風險（例如光纖損壞）或信號鏈中系統(tǒng)組件發(fā)生故障（偶發(fā)性）的保護。它還可以在整個生命周期中靈活且安全地更換組件，而不會中斷任何信號。

使用這種配置，如果從不同站點到主站點的光纖都有進行維護，并且主天線站點同時發(fā)生雨衰（意味著同時發(fā)生兩個故障），則仍然可以通過使用從不同站點到主站點的備用光纖路由，切換到備用的天線。

N+1冗余配置

按照最簡單的定義，N+1基本上意味著對于關鍵系統(tǒng)的所有單個系統(tǒng)組件故障，都有一條備用鏈路，“N”代表運行信號傳輸系統(tǒng)所需的鏈路數(shù)，“+1”表示在任何主鏈接出現(xiàn)故障的情況下都有一個獨立的備用鏈接。

如果在正常操作中，接收器側(cè)N個主信道之一的RF電平下降到設定的RF閾值以下，它將命令發(fā)射機將該信道切換為冗余信道。

空間分集地面站的關鍵組件

RFoF子系統(tǒng)

多功能的虹科DEV7113機箱能夠容納多達16個DWDM光學發(fā)射模塊，或多達20個光學接收模塊。而虹科DEV7152戶外機箱的開發(fā)旨在能夠在惡劣的環(huán)境條件下提供最大的可靠性，EDFA光放大器模塊可用于虹科DEV 7113機箱或1RU獨立單元。

為了確保及時同步，本地線路使用了一條延遲線（虹科DEV 7859），光纖或同軸電纜上實現(xiàn)了以太網(wǎng)鏈路來控制遠程天線站點設備。

同軸電纜子系統(tǒng)：切換和分配

虹科DEV 1951/1953通用切換平臺具有最大的系統(tǒng)可用性和可靠性，虹科DEV 1953內(nèi)最多可安裝16個冗余開關系統(tǒng)，每個開關系統(tǒng)可根據(jù)信號類型設置自己的配置和切換模式。
虹科ARCHIMEDES系列L波段矩陣通過各種模塊和功能處理冗余和切換，具有“扇出”（分配）和“扇入”（組合）選項，它們都可以配置為所需的設定。
虹科的RF分路器、放大器或合路器也用于分配和放大RF信號以補償信號損失，并提供冗余功能以確保最大的正常運行時間。