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Ka 高通量卫星系统介绍

信息来源:瑞宇通信【天通卫星电话】    发布时间:2018年7月08日

Ka 高通量卫星系统介绍 

一、 Ka 频段高通量卫星

1. 中国卫通 Ka 卫星建设计划 技术引领变革,网络连接世界。无处不在,无时不待,高速宽带已成为人们 对通信网络共同的需求。高通量卫星在期待中应运而生。 2017 年,国内首颗高通量卫星“中星 16 号”将发射升空并提供商用服务。用 户终端可以方便快速地接入网络,下载和回传速率最高分别达到 150Mbps 和 12Mbps,真正意义上实现了消费宽带和无缝双向接入。中国卫通后续还将部署 更大容量的 Ka 高通量卫星。 至 2020 年,形成覆盖中国全疆域以及亚太地区的高通量卫星通信能力,满 足“宽带中国”和“一带一路”战略的宽带通信需求。

2. Ka 高通量卫星技术特点 HTS(High Throughput Satellite)“高通量卫星”一词是相对于同等轨道频谱的 常规卫星而言的,典型的高通量卫星设计采用 Ka 频段。一是可以获得更宽的工 作频带,增加通信容量;二是可以实现较窄的波束,从而获得更高的 EIRP 值, 减小地面终端天线尺寸;三是相对于已经十分拥挤的 C、Ku 频段,Ka 频段的干 扰较小;此外,系统设计和元器件工业化水平的逐渐成熟,也对 Ka 频段通信的 应用发展起到了一定的加速作用。Ka 频段高通量卫星通信的主要技术特点如图 1 所示。

图 1 Ka 频段高通量卫星的技术特点

3.  中星 16 号/18 号卫星覆盖图及参数 中星 16 号卫星设计有 26 个用户点波束和 3 个馈电波束,总体覆盖我国除西 北、东北的大部分陆地和近海近 300km 海域,卫星总容量为 20Gbps 左右,采用 东 3B 平台。该卫星将于 2017 年一季度发射,定点于东经 110.5 度,预计 2017 年下半年正式投入商业运营。图 2 中黄色部分为中星 16 号卫星的整体覆盖图, 粉色部分为中星 18 号卫星的 Ka 波束覆盖,预计 2018 年发射,届时将对中星 16 号卫星的覆盖范围进行补充。中星 16 号和中星 18 号两颗 Ka 高通量卫星将形成 覆盖中国大陆和近海海域,超过 30Gbps 容量的 Ka 宽带卫星通信能力。未来将 根据市场需求情况,发展更大容量的 Ka 高通量卫星,满足宽带中国战略和各行 业的宽带通信需求。

 

 二、 天地一体化网络

1. 网络架构

中星 16 号卫星地面业务运营系统建有 3 个信关站(包含基带和射频系统) 和 1 个运营中心(包含数据中心、网管和 BOSS 系统), 运营中心部署在北京,3 个信关站分别部署在怀来、成都、喀什。它们之间通过光纤线路实 现互联互通,运营中心与 Internet、企业专网、公网等地面网互联。

空间段卫星和地面段业务运营系统采用天地一体化设计,用户无需建设主站,只需购买终端站就可使用宽带卫星服务,为用户节省了建设主站的投资。终端站通过卫星用户波束接入所属信关站,系统除支持固定终端外,还支持机载、车载 和船载等移动终端的动中通应用,能够实现跨波束自动无缝切换。3 个信关站目 前支持 30 万终端接入,并支持后续扩展至百万。 

 

   通信体制遵循 DVB-S2/DVB-RCS 协议标准。前向链路采用 TDM 方式进行系 统消息广播和业务分发,充分发挥 Ka 卫星下行大容量广播的优势,实现用户业 务的高速下载;返向链路采用 MF-TDMA 方式,能够灵活、充分的利用卫星频 率资源。同时,返向链路可扩展使用 SCPC 方式、扩频方式,满足特定场景的使 用需求。

 2. 系统功能  

中星 16 号卫星通信系统总容量达到 20Gbps。信关站均采用 13 米天线,终 端固定站天线最小可以使用 60 公分,系统网管支持百万量级终端管理。可提供数 据、视频、语音等服务,支持集团用户组网等。

主要技术指标包括:

¤ 支持 61.8Msps 的出境速率,20Msps 的入境速率; 

¤ 支持 ACM、ICM、动态信道技术; 

¤ 支持 QoS 保障,可以对业务和客户进行优先权的设定;

¤ 支持包头压缩、负载压缩、TCP 加速、HTTP 加速等网络优化技术;

¤ 支持载波干扰抑制及监测;

¤ 支持二层网络应用;

¤ 全 IP 化设计,支持单向、双向等多种应用模式;

¤ 支持跨波束、信关站、卫星的无缝切换,支持船载、机载和车载等移动 终端的接入;    ¤ 支持 AES 加密,IPSec 隧道加密,https 加密网页服务等加密措施;

¤ 支持 X509 认证方式对终端进行鉴权,防止用户攻击,分离管理数据和 业务数据,保证管理数据不被攻击;

¤ 支持 IPv4/v6 双栈,支持 DHCP 自动 IP 地址分配,NAT 地址翻译,多 播等协议。

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