行业新闻
我国通信星座设计需关注的问题频率轨道资源是什么
时间: 2022-03-07 10:01 浏览次数:
本文针对我国低轨通信星座发展,从频率、应用定位以及系统实用性等方面探讨了总体设计应关注的问题;提出了以移动通信为主、多功能综合、兼顾宽带通信、规模逐步扩展的低轨星座发展建议,并给出了空间组网、全球服务、频谱感知、频率共用、宽窄结合、协同应用的总体设计思路。频率轨道资源是低轨通信星座发展不可或缺的战略资源。发展低轨通信星座首先要解决通信全球无缝覆盖、全球服务的问题。

目前,我国已有不少单位提出了低轨星座方案,包括“红岩”星座和“红云”工程。针对我国低轨通信星座的发展情况,本文从频率、应用定位、系统实用性等方面探讨了总体设计中应注意的问题。给出了轨道星座发展建议,并给出了空间组网、全球服务、频谱感知、频率共享、带宽组合、协同应用的总体设计思路。

1

LEO通信星座设计需要注意的问题

频率问题

频率轨道资源是发展低轨通信星座不可或缺的战略资源。从目前来看,在我国提出的低轨通信星座规划中,频率资源问题是后续系统建设和应用的最大瓶颈,无论是支持卫星移动通信的L、S频段,或者支持宽带上网的Ku和Ka。频带。从目前的频率分配情况来看,对于我国低轨星座的发展,首先是通过先进技术(如频谱感知、更高频段技术等)和国际电联规定下的双边合作,促进国际频率协调。 ;

应用定位问题

从目前国外典型低轨星座的发展来看,应用定位基本可以分为两类。一类是服务大众的星座。一般采用归一化无缝覆盖设计思想,卫星波束设计一般是定点的

天地一体化网络组网_天地一体化网络组网_mesh网络的自组网方式

我国通信星座设计需关注的问题频率轨道资源是什么,如铱星和OneWeb星座天地一体化网络组网,支持全球无缝覆盖。另一种是服务于一些高端用户的星座。其特点是用户数量有限,单个用户对传输容量要求高,服务的用户群主要是高端和高价值目标。这类星座一般采用全球可达、高频可移动点波束的设计思路,如LEOSat系统。

从国外典型系统来看,针对不同的应用定位,整体星座设计思路不同;即使应用定位相似,由于频段不同,系统实现也有很大差异。对于我国低轨星座的设计,首先要明确应用定位,其次要综合考虑技术路线对技术风险、经济性等对项目实现的影响。

系统可用性问题

低轨通信星座,尤其是宽带互联网低轨星座的系统设计,需要考虑系统运行后能否提供稳定的服务,以及如何大规模应用。

对于Ku、Ka等高频低轨互联网星座,目前申请材料中的卫星数量多为数百或数千颗。一方面是为了提高用户的归一化无缝覆盖能力,也有利于频率干扰的实现。协调和回避。

▲ GSO卫星共线干扰规避的星地协同切换示意图

对于Ku、Ka等高频段低轨互联网星座,在面向海量用户的应用中,有两个关键技术需要解决:“动态通信”和“低成本”。由于低轨卫星相对于地面的高速运动,要求所有地面站都具有类似于“运动中通信”的跟踪和指向能力。难点在于地面站天线的尺寸、质量和功率(SWaP)设计和低成本设计。

对于宽带互联网星座设计,为了降低地面应用的复杂性和地面站的成本,需要注意地面电子扫描天线的低成本设计;其次,星座卫星的数量应尽可能多,以减少地面站切换卫星时的角度变化范围。有利于天线小型化和低成本设计。

mesh网络的自组网方式_天地一体化网络组网_天地一体化网络组网

2

LEO通信星座整体设计的几点思考

应用定位注意事项

发展低轨通信星座首先要解决全球无缝覆盖和全球服务的问题。目前,我国的GEO通信卫星轨道主要位于国家领土的可见范围内。即使在70°(S)到70°(N)的范围内,也无法实现全覆盖或可达覆盖,南北两极的覆盖更是一片空白。

在配套业务方面,要分阶段发展,逐步提升能力。第一阶段应侧重于移动通信和物联网数据采集服务。低轨通信星座的显着特点或优势是轨道低、空间传输损耗小,有利于地面终端的小型化、低功耗设计。它是为个人卫星设计的。移动通信和小目标卫星物联网数据传输的最佳手段。同时,基于低轨通信星座无缝覆盖和全球通信的优势,通过承载ADS-B、AIS、导航增强等负载,提供多功能综合信息服务能力。

第一阶段的开发建设应兼顾宽带通信业务,重点弥补GEO卫星通信的覆盖差距,提升高价值或高价值的按需实时服务能力。 ——终端用户,而不是推动互联网公共服务星座与国内外GEO-HTS系统和国外类似OneWeb系统的LEO-HTS系统形成市场竞争,增加了系统开发、建设和运营的风险。

整体设计理念

(1)空间联网,全球服务

基于星间链路和星上处理交换的空间组网是实现全球无缝服务能力的必由之路,也可以解决在海外部署关口站的问题。全球覆盖不等于全球服务。例如,Globalstar和OneWeb卫星均采用星载透明转发,需要网关站实现服务,服务区域受限于网关站部署。

mesh网络的自组网方式_天地一体化网络组网_天地一体化网络组网

为支持空间组网,我国低轨星座配置设计采用覆盖特性较好、星间拓扑相对稳定的近极轨。在星间链路和星上处理能力的设计中,除了移动业务外,还需要考虑宽带业务的跨星传输和切换,比如使用60GHz毫米波或激光星间链接以提高卫星间链接能力。

(2)频谱感知、频率共享

鉴于可用频率资源稀缺和协调困难天地一体化网络组网,设计考虑使用基于频谱感知的信号检测技术欧博官网,实现与其他卫星网络的无干扰/低干扰共存。基于频谱感知,选择空闲载波进行业务传输,实现低轨卫星移动通信星座与现有GEO卫星移动通信网络在同一频段共存。此外,利用国际电联“接地功率谱小于噪声功率谱的6%”的规则,采用宽带扩频方法构建可靠的、全球覆盖控制信令传输网络,为基于频谱感知的干扰规避提供控制信令传输。重点突破车载实时频谱分析与处理、星地融合资源动态实时分配等技术,在避免干扰的同时为用户提供不间断的服务。

(3)宽窄融合,协同应用

根据目前我国相关单位提交的NGSO申请材料,移动通信主要在L频段,宽带通信主要在Ka频段。基于L波段多波束设计,移动通信可以实现全球无缝覆盖。Ka波段波束较窄,在卫星数量不够多、单颗卫星能力有限的情况下,难以实现全球无缝覆盖。实时服务。结合L波段波束无缝全球覆盖的特点,设计面向全球覆盖的信令传输网络,根据业务需求和应用,为地面终端提供按需的Ka波段点波束宽带数据传输服务。

(4)软件定义的功能重构

对于低轨星座卫星负载,设计中需要考虑支持在轨软件定义和功能重构。在卫星生命周期内,可以实现星载通信资源的高效按需调度和配置,及时实现应用需求变化。出调整。具体设计主要包括波束覆盖灵活性、频率带宽配置与分配、功率分配、板载灵活切换、空口系统重构等。例如,根据不同地区、不同用户业务量的变化需求,采用数字阵列天线技术,支持按需波束动态覆盖。

(5)系统合一,天地合一

系统架构设计方面,面向未来运营和应用,采用兼容5G的“接入网+核心网+软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)”设计,核心网与地面 5G 共享。支持与未来地面 5G 移动通信网络的集成。在空口波形设计上,借鉴5G成熟的波形设计,如正交频分复用(OFDM)、Polar码等,针对低轨星座多普勒频率的特点进行自适应改进换档和传输时间延长。包括随机接入、闭环功率控制和混合自动重传等欧博代理登陆,降低研发成本。

文章来源www.jindingwangluo88.com

Copyright © 2021 欧博金鼎网络 XML地图