虹科Q&A | SWCF2022 11月29日演講筆記：衛星傳輸鏈路中的關鍵技術分享

直播間收到一些粉絲的技術問題，我們匯總了熱點問題并請講師詳細解答，在此整理分享給大家，請查收！

演講主題：衛星傳輸鏈路中的關鍵技術分享

認識衛星通信與傳輸鏈路過程

1. 衛星通信系統

2. 衛星傳輸鏈路

3. 發展趨勢與面臨問題

衛星通信中的遠程傳輸技術

1. Ka波段衛星通信現狀

2. 站點分集解決方案

3. 射頻光纖傳輸技術

衛星通信中的信號分配與保障技術

1. 衛星地面站/地球站業務

2. 地面信號分配與復用

3. 地面站可靠性保障與監控

技術問題及詳細解答

Q：用戶端最大帶寬多少？
A：衛星通信用戶端的帶寬一般是由于不同的衛星通信系統，運營商，終端設備有所不同，因此我們衡量衛星通信技術傳輸容量一般用的是衛星的傳輸帶寬。根據目前SpaceX的Starlink 衛星互聯網服務測試，下行速率可以達到301Mbps，上行速率在20.5Mbps。

Q：日凌星蝕大概多久？持續多久？每天會有多長時間受影響，會完全中斷嗎?
A：日凌星蝕一般對GEO軌道影響較大，對中低軌道影響較小。對于靜止同步衛星，這是難以避免的，并在每年春分和秋分各發生一次，每次約6天，每天中午發生，持續最長時間約10 min，日凌中斷的具體持續時間與地球站的天線口徑、工作頻率有關。幸好這種中斷時間較短，累計時間為全年的0.02%，并且可以預報，必要時可采用主、備衛星轉換方法來保證不間斷通信。月亮也會造成類似現象,但噪聲比太陽弱得多，不會導致通信中斷。
對于靜止同步衛星，星蝕發生在每年春分和秋分前后各23天的午夜，.每天發生的星蝕持續時間不等，最長時間約為72mins，在衛星蝕間太陽能電池不能發電，使大功率轉發器不能正常工作，使通訊中斷。

Q：高通量能展開下嗎?對高通量感興趣
A：目前我們暫時沒有針對高通量衛星的專門課程，后續我們的課程會逐步擴充，期待您的關注！

Q：衛星容量不大吧？
A：衛星通信的容量和頻率以及使用技術有關，Ka波段目前的高通量衛星傳輸容量可以達到100Gbps。

Q：帶寬和容量如何理解？有什么換算關系?
A：這兩個概念中，帶寬的單位是MHz/Ghz,用來衡量傳輸信道的寬度；容量的單位是Mbps/Gbps，用來衡量傳輸信道的速率。二者不能等同，但簡單來看他們是正相關的，同樣的技術手段下，帶寬越大，容量越大，二者的理論換算方式可以通過香農公式計算：C=WLog2（1+S/N）。但有時候在數字通信系統中我們也會將信道中數據的實際傳輸速率也成為帶寬，此時帶寬就是容量的意思，但實際上是一種習慣性用法，所以最簡單的區分方式，我們可以用單位來區分。

Q：100Gbps是同步衛星達到的嗎？是單挑的帶寬嗎？
A：我們列舉的是Ka波段的通信容量，單星容量可以達到100Gbps；而目前全球內傳輸容量最大的應該是美國的Viasat-3，單星容量可達Tbps，而他正是GEO衛星星座。

Q：分集切換策略只是下雨?人工切換?
A：站點分集是一種部署方案，在最終實施過程中，完全可以通過矩陣開關與管理系統實現控制，全天候進行2個天線站的信號選優，自動實施選擇與控制。

Q：分集只主副路切換嗎，有沒有合成？
A：目前來講，站點分集主要是為了解決衛星信號備份的問題，暫時沒有合成使用。但在衛星通信架構下，是存在多天線合成的，比如頻率合成，或者極化合成。

Q：為什么不做兩個站？既復雜可靠性又降低
A：站點分集方案實際上是一種經濟性與合理性考慮下的方案，由兩個天線站+一個處理中心來組成，若采用兩個分別的獨立站點，則需要付出更多的成本，且需要解決兩個站點之間的數據同步與傳輸問題，考慮下來站點分級方案反而更有優勢。

Q：有哪些實際工程中應用了，能說說嗎？
A：目前，我們的RFOF方案在全球范圍內有多家大型廣播電視企業在使用，例如我國的中央電視臺（CCTV）、阿聯酋沙迦電信提供商Etisalat、歐洲廣播中心（BCE）等。

Q：光傳輸有缺點嗎？綜合起來走一次光傳輸有損耗嗎？
A：光傳輸相對于同軸傳輸來講，最大的缺點是成本會有所上漲以及安裝較復雜，但在傳輸特性上目前來講是遠遠領先于同軸傳輸的。另外光傳輸盡管損耗較小，但依舊是存在的，若傳輸距離較遠，我們依然需要使用EDFA進行放大與中繼。

Q：射頻光鏈路的室外機箱和室內有什么區別？
A：室外機箱為了方便架設，不再使用機架形式，可以獨立放置與安裝；另外，室外機箱的防護等級為IP65，不過相對應的，室外機箱的通道數較少，一般是8、16通道，而我們室內目前最高可以支持達32通道。

Q：虹科的射頻矩陣開關的輸入輸出可以直接光電口混用嗎？
A：是的，可以的，我們最小單位是4個port，可以自由選擇RF或者光學端口，不管是輸入輸出，都可以進行搭配，最終插入機箱就可以使用，目前最高支持128*128的單機架矩陣。

Q：現在還有模擬站嗎？
A：最早的時候，衛星通信所使用的技術，以SCPC（單路單載波）、FDM/FM（頻分復用/頻率調制）為主，都是模擬通信技術，目前基本已經沒有了。

Q：沒太看明白矩陣是做什么用的？不太理解生活中如何大規模普及，應用有哪些？
A：矩陣（Matrix Switching），我們也通常叫做矩陣開關，今天介紹的衛星通信矩陣開關專門是針對L波段的，主要是射頻信號分配，用于地面站、電視臺等位置，屬于射頻矩陣開關，此外矩陣還有音視頻矩陣、數據矩陣、冗余矩陣等等?？偟膩碇v矩陣開關在信號傳輸與分配應用是很廣泛的，可以簡單理解為在需要進行電路開啟閉合的場景下都需要矩陣開關，可能只是一個單刀單擲、單刀雙擲、到更復雜的n刀m擲，矩陣開關是自動測試系統的重要組成部分，擔負著控制信號流向的任務，是實現自動測試的接口設計的關鍵部分。

Q：衛星站監控你們可以直接解調出畫面嗎？有手持版本嗎？
A：目前我們的方案中，無論是矩陣開關還是專門的載波監測系統，均支持監測與解調，射頻矩陣開關可內置接收TV顯示畫面，載波分析系統目前主要是針對RF監控，暫無監控畫面。關于提到的手持式，我們會在明年初發布一款手持式衛星與廣播電視的監測設備，方便戶外使用，支持解調解碼與畫面顯示。

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