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民航Ku衛星網網絡優化


  +張峰俊(東北空管局)

  一、民航Ku衛星網現狀

  民航Ku波段衛星通信網于2005年底開始建設,2007年7月正式投入運行。Ku衛星網是中國民航衛星通信網的重要組成部分,為全網狀結構,可以實現網中任意兩個衛星地球站之間的單跳通信,支持話音、數據廣播、甚高頻和雷達等多種業務,現在已經開通100多條業務電路。

  隨著各地區機場、航路建設,網內遠端站逐步增多,部分遠端站出現業務數據鏈路誤碼率過高,傳輸不穩定等情況,在一定程度上影響了Ku衛星網業務的應用和全網的運行保障工作。為了改善Ku波段衛星網工作狀況,提高業務傳輸效率和運行保障能力,需要對Ku波段衛星網進行優化調整,對全網載波頻率進行重新規劃,并對各遠端站點的功率和極化進行重新標定。

  二、網絡載波優化

  1網絡載波優化方法一

  在總體帶寬不變的情況下,通過降低載波的突發速率,也就是說減少載波的實際占用帶寬,從而相對增加了載波之間的保護間隔。這種方法不用重新規劃網內的載波頻率,載波頻率和室外設備的中心頻率都不用修改,可以完全用滿54MHz的衛星轉發器帶寬。但是,突發速率的調整不是連續的,系統只支持16K步進的調整。假設為了達到將帶寬系數從1.2調整到1.4,需要將原設計的突發速率降到3.168Mbit/s。

  2網絡載波優化方法二

  無線通信中通常以載波符號速率和帶寬系數的乘積作為載波占用帶寬。民航Ku衛星系統轉發器帶寬為54MHz,上行鏈路的中心頻率為14465Mhz,為了最大限度利用寶貴的轉發器資源,同時得到比較理想的通信效果,結合民航Ku波段衛星全網用戶分為3組分別覆蓋不同轉發器頻段的實際情況,把帶寬系數由當前的1.2調整為1.39,這樣在突發速率不變的情況下,載波帶寬約為2.57MHz,54MHz轉發器能夠容納21個等帶寬的載波。

  因為ODU的帶寬為36Mhz,且頻率只能以1MHz為步進調整,所以三個組的中心頻率設置為14456Mhz.14464Mhz和14474Mhz。通過計算,可以得出表1所示的載波頻率規劃表。其中0組載波C12的載波頻率為52.995Mhz,由于其保護帶寬沒有達到要求所以舍棄,這樣0組就剩下13個載波,1組和2組的載波數為14個。

  3兩種方法的比較

  在民航Ku波段衛星網所使用的VSATPlus Ⅱ系統中,每幀幀長為20ms,CSC(公共信令信道)數量為6個,NBC(網絡廣播信道)數量為1個。CSC的突發頭為98個符號,沒有前向糾錯,數據段128個符號,經過FECl/2編碼;NBC的突發頭為66個符號,也沒有前向糾錯,數據段128個符號,經過FECl/2編碼;每幀還有15個符號的保護間隔。

  經分析可以得出,方法一較調整前的系統容量下降了12.672Mbit/s,方法二下降了10.3497Mbit/s。可以看出采用方法二,即改變轉發器上載波個數的方法更為理想。

  三、功率調整和極化標定

  功率調整時,網控站會在所有遠端站開始進行調整之前選擇一個測試頻點發射一個調制波,并和衛星公司配合對其進行標定,使這個調制波作為參考載波。然后,在功率標定和調整過程中各遠端站利用Polarsat VsatPlusⅡ系統配套的Nodeview軟件TEST選項功能,發射調制波和網控站所發射的參考載波進行比較。如果該調制波的C/N值高于參考載波,則需要對ODU發射衰減和Tx Nominal參數進行調整,使本站發射載波C/N不高于參考載波。發射功率調整完畢后,觀察本站接收自己的Rx Lvl值和Eb/No值,如果RxLvl的值不在-3到+3之間這個范圍,并且Eb/No小于等于11dB,需要調整ODU的接受衰減和室內設備的衰減器使本站接接收調整到這個范圍。

  利用Polarsat VsatPlusⅡ系統配套的Nodeview軟件TEST選項功能,發射單載波,并和衛星公司聯系進行極化隔離度的標定,如果不能達到衛星公司的要求,則需要在衛星公司技術人員的配合下重新調整衛星天線的法蘭盤。如果極化隔離度高于30dB,則無需進行極化調整工作。極化隔離度一般要求達到30dB以上。

  四、結束語

  經過對民航Ku衛星網絡的優化調整,包括網絡載波頻率的優化以及載波功率的調整和極化隔離度的重新標定,業務鏈路傳輸誤碼率過高、信號傳輸不穩定的問題得到了解決,網絡的性能也得到了提高。


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