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iPSTAR 的系统特点 及其与 传统卫星通信系统 的比较

iPSTAR 的系统特点 及其与 传统卫星通信系统 的比较. 吴波洋 中卫普信宽带通信有限公司. iPSTAR 卫星的特点. 卫星 固定卫星业务（ FSS, Fixed Satellite Service） 转发器 透明信道（ bend-pipe transponder） 工作频段 Ku 频段，点波束、成型波束的用户终端上下行，广播波束上下行 Ka 频段，点波束、成型波束的关口站馈线链路 波束 Ku 频段点波束、成型波束与广播波束， Ka 频段关口站点波束 中国地区关口站 北京、广州、上海. 工作频段. 传统卫星

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iPSTAR 的系统特点 及其与 传统卫星通信系统 的比较

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Presentation Transcript

  1. iPSTAR的系统特点及其与传统卫星通信系统的比较iPSTAR的系统特点及其与传统卫星通信系统的比较 吴波洋中卫普信宽带通信有限公司

  2. iPSTAR卫星的特点 • 卫星 • 固定卫星业务（FSS, Fixed Satellite Service） • 转发器 • 透明信道（bend-pipe transponder） • 工作频段 • Ku频段，点波束、成型波束的用户终端上下行，广播波束上下行 • Ka频段，点波束、成型波束的关口站馈线链路 • 波束 • Ku频段点波束、成型波束与广播波束，Ka频段关口站点波束 • 中国地区关口站 • 北京、广州、上海 www.cbsn.cn

  3. 工作频段 • 传统卫星 • Ku常规频段的上行为14.0-14.5GHz，下行为12.25-12.75GHz • iPSTAR卫星 • 点波束上行为14000-14375MHz，下行为12200-12750MHz • 成型波束上行为14375-14500MHz，下行为10950-11200 MHz • 广播波束上行为13775-13975MHz，下行为11500-11700 MHz • 关口站上行工作在27、28和29GHz频段，下行工作在18和19GHz频段 www.cbsn.cn

  4. 亚洲四号卫星Ku波段频率和极化计划 FSS中国波束 上行垂直 下行水平 上行水平 下行垂直 FSS澳大利亚波束 上行水平 下行垂直 BSS香港波束 上行垂直 下行右旋 传统卫星Ku频段转发器的频率和极化计划 www.cbsn.cn

  5. iPSTAR系统前向链路的频率和极化计划 • 前向链路 • 关口站在Ka频段发送载波，供用户终端在Ku频段接收 www.cbsn.cn

  6. iPSTAR系统返向链路的频率和极化计划 • 返向链路 • 用户终端在Ku 频段发送载波，供关口站在Ka频段接收 www.cbsn.cn

  7. iPSTAR卫星天线 www.cbsn.cn

  8. 转发器参数比较 • G/T值 • 传统卫星中国波束通常为0到8dB/k • iPSTAR点波束为18.5到19.5dB/k，成型波束为8dB/k，服务区边缘的滚降在6dB左右 • EIRP • 传统卫星中国波束通常为48到56dBw • iPSTAR点波束多为59.5dBw以上（54.5dBw/54MHz），成型波束为54.2dBw （47.5dBw/54MHz），广播波束为56dBw （40.3dBw/54MHz），服务区边缘的滚降都在6dB左右 • 区别 • 传统卫星中国波束通常为东南高，东北和西北低，呈扇面滚降 • iPSTAR点波束在中国东部各地的转发器参数大致相同，由转发器中心向边缘滚降 www.cbsn.cn

  9. 传统卫星Ku频段的G/T覆盖图 www.cbsn.cn

  10. 传统卫星Ku频段的EIRP覆盖图 www.cbsn.cn

  11. iPSTAR卫星的点波束和成型波束覆盖图 www.cbsn.cn

  12. 用户终端之间的通信连接 • 传统Ku卫星 • 用户通常在同一个卫星波束（服务区）内收发载波 • 上行/下行载波分别工作在14/12GHz频段 • 网状网用户可以对通，星状网用户之间需要中心站转接 • iPSTAR • 前向链路：关口站在Ka（27、28或29GHz/垂直或水平极化）频段点波束中发送载波，用户在Ku频段点波束（12GHz/垂直极化）或成型波束（11GHz/水平极化）服务区中接收 • 返向链路：用户在Ku（14GHz）频段点波束（水平极化）或成型波束（垂直极化）服务区中发送载波，关口站在Ka（18或19GHz/垂直或水平极化）频段点波束中接收 • 用户之间的通信需要经由关口站转接 • 三个关口站之间的通信联系通过地面光缆连接 www.cbsn.cn

  13. 邻星干扰分析 • 下行干扰 • 因用户小口径天线在偏轴方向收到邻星载波所造成的干扰 • 用户天线口径越小，越容易受到下行干扰 • 邻星AsiaSat-4的Ku用户将受到iPSTAR卫星在当地点波束所发载波的干扰 • 因为Ku下行频段三分频复用的关系，受干扰可能性仅为1/3 • 因为每个点波束仅开通一个TOLL载波，受干扰可能性现仅为1/9 • iPSTAR用户将受到邻星AsiaSat-4的下行载波干扰 • 因为AsiaSat-4的Ku频段下行垂直极化转发器有部分工作在澳洲波束，iPSTAR卫星的部分中国点波束用户将不受邻星下行干扰 • 待建的点波束载波监测系统将有助于了解前向载波的工作状况和受干扰状态 www.cbsn.cn

  14. 邻星干扰分析（续） • 上行干扰 • 因用户上行载波在天线偏轴方向泄漏到邻星所造成的干扰 • 用户天线口径越小，越容易对邻星造成上行干扰 • 邻星AsiaSat-4的Ku接收天线将收到多个iPSTAR中国点波束和成型波束用户所发载波的重叠干扰 • 因为iPSTAR用户回传载波的功率谱密度较低，总的干扰效果应在可以接受的范围内 • iPSTAR卫星接收天线的多个中国点波束将受到邻星AsiaSat-4的同一个上行载波的干扰 • 因为iPSTAR卫星的G/T值较高，点波束用户回传载波的功率谱密度远低于AsiaSat-4的Ku用户上行载波，不排除受到上行邻星干扰的可能性 • 关口站有必要配备频谱仪，在必要时监测是否受到上行干扰 www.cbsn.cn

  15. Ku频段用户终端参数比较 • 天线口径 • iPSTAR点波束用户终端为0.84到1.2米 • 传统卫星的Ku频段用户终端通常采用1.2到1.8米 • 功放功率 • 天线口径同上 • 上传速率以2Mbps估算 • iPSTAR点波束用户终端为1w • 传统卫星的Ku频段用户终端通常需要4到8w • RaiSat动中通设备 • 可工作于iPSTAR点波束的中心部分 • 在传统卫星上几乎不可能得到正常应用 www.cbsn.cn

  16. 传统卫星VSAT系统载波结构 • 点对点SCPC（单路单载波） • 以往多用于话音和数据通信，现在多用于视频回传 • TDM/TDMA星状网 • 前向载波采用时分复用方式，返向载波采用时分多址方式 • TDMA网状网 • 网内的多个地球站以按需分配方式时分复用同一个载波 • DVB广播 • DVB-S，单向广播 • DVB-RCS，卫星回传 • DVB-S2，可根据传输条件，选用有效利用功率带宽资源的调制编码方式 www.cbsn.cn

  17. iPSTAR系统载波结构 • 前向载波TOLL • 通常由16个带宽各为3.375MHz的OFDM子信道组成 • 子信道可以时分复用（TDM）方式，分为一个时帧上的百来个时隙 • 网管系统将以按需分配方式，为用户分配信道资源 • 返向载波STAR • MF-TDMA载波，带宽为2.11MHz • 可被细分为16个131.84kHz的子信道 • 用户可以Aloha、分时隙Aloha、或者TDMA方式，使用已分配的信道带宽 • 广播载波 • 待发送，拟采用DVB方式 www.cbsn.cn

  18. 室内单元设备与机房条件 • 传统VSAT系统 • SCPC和TDMA系统 • 多采用70MHz中频设备，机盘尺寸较大 • 对机房电源和空调等条件的要求较高 • TDM/TDMA和DVB系统 • 多采用L频段电缆连接室内外设备 • 室内单元的尺寸较小，对环境条件的要求较低 • iPSTAR系统 • 采用L频段电缆连接室内外设备 • 室内设备的尺寸小 • 对环境条件的要求较低 www.cbsn.cn

  19. 传统VSAT系统的用户建网与终端入网程序 • 系统建网 • 系统设计 • 选择网络结构和系统设备，租用转发器资源 • 执照申请 • VSAT业务经营许可与卫星通信网络批文 • 设备验证 • 天线和射频设备 • 小站入网开通 • 站址查勘 • 建站施工 • 开通验收 • 极化调整、功率标定等 www.cbsn.cn

  20. iPSTAR系统的终端入网程序 • 租用合同 • 签约，发货 • 入网开通 • 站址查勘 • 卫星轨位有利于覆盖中国国土，天线仰角高 • Ku频段通常无须作地面微波干扰测试 • 建站施工 • 天线口径小，安装固定的工作量有限 • 开通验收 • 单极化，天线极化调整要求较低 • 载波功率由网管系统控制，无须标定 • 优点 • 操作简便，易于由代销商或用户自行安装开通 www.cbsn.cn

  21. 小结：iPSTAR卫星通信系统的特点 • 多点波束 • 频率资源利用率高，系统容量为传统卫星的数倍 • 卫星G/T值高，对上行EIRP的要求比传统卫星低约10dB • 系统经优化设计，用户终端的天线口径远小于传统卫星 • 点波束的覆盖范围小，不适用于广播方式，（但有广播波束可供利用） • 卫星、关口站和终端相结合的通信系统 • 用户无需自建网管系统，无须预租卫星信道 • 用户终端售价远低于传统卫星系统 • 全IP模式，同一套设备可满足多种需求 • 按需分配，动态带宽和功率管理，传输效率高 • 使用独特载波和非标准化设备，系统安全性好 • 用户终端之间的通信需要双跳上星，传输时延长 www.cbsn.cn

  22. 小结：iPSTAR系统的综合优势 • 成本 • iPSTAR卫星的频谱利用率高，信道成本低 • 用户终端的天线口径小，设备和安装成本低 • 网络 • 星网一体，优化设计 • 按流量或包月计费，即租即用 • 系统 • 一套设备可满足多种需求 • 按需分配，动态带宽和功率管理，传输效率高 • 使用独特载波和非标准化设备，系统安全性好 • 终端 • 对上行功率的要求低，天线口径和功放功率小 • 对机房环境的要求低 www.cbsn.cn

  23. 小结：针对不同用户的宣传重点 • 普遍服务 • 低（设备、安装和信道）成本，低电源消耗 • 除了通话外，还能上网和回传图像数据 • 数据和图像通信 • 星网一体优化设计，用户无需建网，即租即用 • 军警用户 • 点波束，独特载波和非标准化设备，系统安全性好 • 移动或便携式使用 • 以相同的上行能力，可以发送的载波宽带十倍于传统卫星 www.cbsn.cn

  24. 中卫普信宽带通信有限公司 謝謝! www.cbsn.cn

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