衛星通信中的Ka-波段

在全球范圍內，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絡訪問的需求給衛星網絡運營商帶來了巨大的挑戰和機遇。在重新分配頻譜以支持更多無線寬帶接入的同時，衛星運營商將提高更高頻帶頻譜的利用率，并引入新的調制方案以能夠為未來的寬帶服務增加帶寬，這樣，衛星網絡就可以在下一代全球融合通信網絡中發揮關鍵作用。

與所有其他網絡相比，衛星網絡的內在優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星網絡已經開始涌現到通用且可擴展的媒體和寬帶服務網絡中，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，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的故障安全解決方案。

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的兩個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境濕度非常高并檢測到鏈路性能下降時，預設算法將觸發切換到仍然在晴朗天氣下的另一個站點。

挑戰

主站點和備用站點之間的距離通常大于30公里，這需要：

• RFoF分配系統保障信號完整性；
• 延遲實現精確的時間同步；
• 借助EDFA靈活地根據給定的網絡條件增強信號；
• 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建塊，可選的個性化定制。

鏈路冗余

信號鏈中所有關鍵系統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）或信號鏈中系統組件發生故障（偶發性）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生雨衰（意味著同時發生兩個故障），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的所有單個系統組件故障，都有一條備用鏈路，“N”代表運行信號傳輸系統所需的鏈路數，“+1”表示在任何主鏈接出現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

多功能的虹科DEV7113機箱能夠容納多達16個DWDM光學發射模塊，或多達20個光學接收模塊。而虹科DEV7152戶外機箱的開發旨在能夠在惡劣的環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了以太網鏈路來控制遠程天線站點設備。

同軸電纜子系統：切換和分配

• 虹科DEV 1951/1953通用切換平臺具有最大的系統可用性和可靠性，虹科DEV 1953內最多可安裝16個冗余開關系統，每個開關系統可根據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。

虹科解決方案

• 適用于光纖和同軸電纜領域的耐用、靈活和可擴展的天線分集系統
• 經過現場驗證的端到端系統解決方案
• 射頻性能高，距離遠，易于管理
• 現場和遠程監督/支持