小口径TDMA卫星通信地球站应用分析

王广德

摘 要：社会的发展得益于技术的创新与推广。对于小口径TDMA卫星通信地球站的应用与推广问题而言，当前最大的限制性因素便在于TDMA帧效率以及天线临星的干扰。所以为了提高TDMA帧效率，最为关键的便是突发结构设计。文章围绕DVB-RCS标准展开研究，同时在TDMA突发结构的研究基础上就不同情况下提升MF-TDMA帧效率的方式予以探索。致力于针对当下小口径天线邻星干扰问题，采取扩频处理的积极措施。

关键词：卫星通信 小口径 TDMA

中图分类号：TN927.2文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）11-0-01

引言

随着卫星通信技术的普及，其所涉及的领域也在不断拓展。而随着卫星技术的不断发展，小口径的数据终端也便随之诞生，这也意味着小口径的卫星通信地球站面临着广泛的应用与推广。当前小口径数据终端设备通常采用星网混合拓扑或是星状网结构，对于当前互联网的应用实际而言，星型网的应用状况更为理想。能够满足同时在线的多个地球站，同时数据的下载与回传要求也能予以实现。值得一提的是，在MF-TDMA载波带宽不变的情况下，为了适应用户数量的变化，可以更为灵活的调整用户业务的带宽。所以对于偏远地区的用户而言，小口径的TDMA地球站显然更具应用优势。

一、DVB-RCS简介

DVB-RCS为了给用户提供更高的带宽利用率，通常会采用MF-TDMA体制。同时在优化不同业务方式的层面，也采用了按需分配的基本方法，这在保证相关数据及需求的同时也表现出了更高的效率。 在结合更为高效的传输机制下，使得系统本身对于卫星资源的利用达到了十分理想的状态。一个中心站配合三个远端站是一种较为常见的卫星通信网络组合模式。在该模式下，远端站的业务传输功能是建立在三条反向载波间隙的基础上的。而对于系统本身而言，其依赖于时隙就载波资源进行合理有序的分配。就这一点而言，对于卫星频率资源的利用无疑是十分高效的。

二、小口径TDMA地球站应用关键

小口径的TDMA地球站在应急通信方面有着较高的利用价值，例如在不可抗拒因素的影响下，原有的通信设施毁坏，通信设备投入使用则需要具备便携式的基本特点。小口径的TDMA地球站不仅开通方便，而且能够结合实际需求迅速的搭建并投入使用。特别是在一些地理位置偏远、人烟稀少的地区，该系统的应用更能够有效的降低通讯成本，继而满足所属区域用户的基本需求。

1.小口径天线邻星干扰问题

众所周知，在同步轨道之上的通信卫星，通信频道的使用都是相同的。而当初出现卫星的排列较为紧密，且地球站的天线口径较小、波束较宽的情况时，便会不可避免的出现相邻卫星之间的相互干扰问题。为此在系统的后期应用以及前期的设计过程中都需将邻星干扰问题作为考虑的关键。

2.MF-TDMA星型网特性分析

系统容量是卫星网络本身数据传输能量的最直接表现。系统容量通常由网络吞吐量和网络容量两个重要的指标决定的。不仅如此，对于卫星通信系统的容量而言，其本身也容易受到卫星运作时所能瞬时提供的最大功率以及系统本身的频带资源所影响。

网络系统本身所能够容纳的最大用户节点数量便称之为网络容量，相比于不同级别的卫星网络，由于级别的差异，其对于网络容量也有着不同的要求。

单位时间内，网络能够有效传输的平均比特数目被称之为网络吞吐量，网络吞吐量的高低在很大程度上也与频带资源分配以及载波效率等因素息息相关。

3.小口径TDMA地球站星状网应用

当前我国星状网远端站采用的大多为小口径的TDMA地球站。而随着相关技术的不断成熟与发展，传统小口径TDMA地球站在应用过程中所暴露出的问题与不足也得到了很大程度上的缓解。作为用户而言，在实际应用过程中还需从以下角度进行探索与考虑。

3.1可靠性

对于系统本身的运行而言，其所依赖的最为关键的要素便在于稳定与可靠性。所以加强系统的可靠性建设，也是所有系统设计与应用环节最为关键的内容之一。同时为了满足链路本身的高标准，在配置的选择上也需进行重视。例如用户选择64KSPS的载波速率，其便需要配置10W功放以及0.6m的天线，才能使得链路余量保持在6dB之上，这也能够在一定程度上保证了小口径TDMA地球站的稳定与有效。

3.2载波效率

现有TDMA技术的应用，很大程度上缩减了帧与帧之间的保护时隙，而帧长的调整也在很大程度上使得帧效率有所提升，FDMA帧效率与TDMA帧效率基本保持一致。

3.3同时传输多种业务

随着小口径TDMA地球站信道终端接入技术的不断提升，多种业务的同时传输也成为了可能。相比于以往的多载波发送，现有技术条件下也有效控制了功率回退的问题。

3.4操作使用

为了更好地应用于操作，小口径TDMA地球站的信道终端设备均予以了优化和完善。在使用的过程中，只需要就速率以及载波频率等参数进行配置，便可在入网后由中心站进行网络参数的下发。实际的操作效率与体验都有明显的提升。

总体而言，相比于以往的设备设施，小口径TDMA地球站在应用过程中具有应用灵活、开通迅速、利用率高等优点。而随着卫星通信技术的不断发展，小口径TDMA地球站系统在各项性能指标上的表现必将更为突出。这也意味着其在今后的应用过程中将有更为广阔的市场与需求。

结束语

就小口径TDMA地球站的实际应用而言，邻星干扰问题解决最好的方式便是扩频。而对于TDMA载波效率的提升问题而言，突发结构的高效设计与完善也意义重大。链路可靠性的提升则需要依赖于链路余量的设计。文章围绕上述几个方面进行探索，并围绕邻星干扰、链路余量以及突发结构设计等层面的思路与方式进行探索。致力于通过相关研究工作的开展，为今后小口径TDMA地球站的设计提供积极的参考。

参考文献

[1]王保印. 我国Ka波段卫星通信系统降雨衰减特性及补偿方法的研究[D]. 吉林大學， 2004.

[2]郝学坤. 一种MF—TDMA卫星通信混合拓扑网络分析[J]. 无线电通信技术， 2012， 38（2）.

[3]尚金伟. Ka频段卫星通信信道电波传输特性及自适应TDMA抗雨衰对策的应用研究[D]. 天津大学.