民航TES卫星通信系统功率研究

【摘要】由于民航C波段卫星网的极化隔离度指标下降，各站发射功率超标，卫星转发器处于长期功率饱和，严重影响转发器工作状况和寿命，本文研究对民航C波段卫星网的功率调整的方法。及功率调整理论依据。从而改善C波段卫星网工作状况。

【关键词】民航TES系统；卫星通信；功率调整

1电话调整方案

首先，选择一路具有ICM卡的CU板直接连接电话机，如无配置请提前准备，并确认电话号码。准备一根电话线与一部普通电话，将电话通过电话线与CU板“telco”相连。打开所在的TES卫星机箱电源，开启ODU电源。只开起该CU板所在的机箱，待该CU板上线，并显示数字“4”后，拨打网控卫星电话（号码为168（1、2）和166）。然后，由网控进行发射功率比较，指导标定功率。

2发射调制波方案

（1）准备英文版操作系统的电脑笔记本和CU版监控线。（2）具体调整方案。打开cutunet软件，敲击showfolde（显示文件夹）按钮，选定frequency&power。（频率和功率）。发射频点是经过联络网络控制工程师获得分派的，而后将gainsettings（发射功率）应用默认设置。选择条目modula-tion&rate。Datarate选择19.2K。Modulation选择BPSK。FECrate选择1/2。选中scrambler&diff.encoder。选中TXenable。选中Qinvert。敲击OK按钮直至CU板上呈现“—/E.”交替出现为止，调整若不成功，需多次尝试。（CU3慢选APPLY后OK.）。

3功率调整

调整功率需要调整地球站点室内和室外设立的衰减器，正常先调整室外ODU，而后微调各机架的室内衰减器。调整室内衰减器：地球站需要对每一组衰减器所属的机箱进行调整，衰减增大减小功率，衰减减小增大功率。调整室外衰减器：3.1agilisodu上下行衰减值的调动（1）AGILIS监控电缆的制作；（2）AGILISODU监控显示。3.2efdataODU的上行链路和下行链路的衰减值调整（1）制作efdataODU监控电缆；（2）设置通信参数；（3）监控显示。3.3vitacomODU的上行链路和下行链路的衰减值调整（1）制作vitacomodu监控电缆；（2）启动超级终端；（3）VITACOM超级终端的通信参数设置。终端仿真：DECVT-100。速率：9600bps。停止位：1。数据位：8。奇偶校验：无。流量控制：关闭。（4）VITACOMODU监控显示3.4V2ODU监控界面VSATUUtility———RFM———ConfigureRFM———RFM。

4接收功率调整

调整完发射功率后，需要对地球站的接收电平进行标较。以下方法对地球站接收电平的调整。首先，地面站把机箱的接收中频电缆连接到频谱分析仪，在频谱分析仪上电自检完成以后，频谱分析仪参数设置为以下：70.125MHz的中心频率，跨度SPAN为300kHz，RBW为3kHz，VBW为300Hz，而后调整接收到的信号电平衰减器在近68dBm。

5调整结果功率调整的理论研究

5.1卫星通讯体系中的功率控制原理

卫星通信体系中的功率控制，是在用户通讯质量被保障的前提下，将发射功率降低，以削减系统干扰，提升系统容量。它是先对接收端的接收信号强度和信噪比等指标进行评价，然后改动发射功率来抵偿无线信道中的途径消耗和衰败，实现既保障通讯质量，又不会对卫星通信体系中的别的用户发生分外的影响。卫星通讯体系是一个功率受限体系的典范，用体系功率控制来保证卫星通讯体系正常工作，提升卫星通讯体系通讯容量，节约卫星通讯体系资源。功率控制算法主要从两个层次分析和研究。全局层次和局部层次。可以将功率控制分成不同的类型。根据功率控制在卫星系统中的链路方向不同分为：上行功率控制和下行功率控制。根据功率控制信息的获取方式分为：开环、闭环、外环。其中闭环又称为快速内环。开环功率控制是指发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。不需要接收端的反馈。开环功率控制控制在TD-LTE系统中主要用于随机接入过程。由于系统上下行链路在一个载频上传送，通过对导频信号的路径损耗估计。接收端可以对发送信号的路径进行准确估计。相应调整发送功率。开环功率控制的基本原理可描述为：Pnest（dBm）=Ploss（dB）+Pdes（dBm）其中Pnest（dBm）为开环功率控制调整后的终端发射功率。Ploss（dB）为测量得到的链路路径损耗。Pdes（dBm）为基站期望收到的目标功率。开环功率控制不需要反馈信道。算法相对于闭环功率控制反应更灵敏。它可对移动台发射功率的调整一步到位。即信道衰落多少节补偿多少。但是在深衰落的信道环境中，开环会使功率幅度调节过大产生误调。恶化系统性能。所以开环功率控制在目前的标准中仅在无线链路建立时使用。闭环功率控制是指需要发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。它分为功率调节和功率判决两个部分。因此，功率调整的延迟较大。

5.2上行链路功率控制

链路上行FDMA在云，雨，雪和雾影响的气候前提下，卫星接纳端的信号接纳电平具有很大变化，对上行信号的接收有很大影响。功率控制调整，由地球站和网控完成。网络控制检验上行信号的Eb/N0（信噪比），并且用专项使用信元方法及时向各个地球站广播，网络控制判断是否上行信号的接受Eb/N0（信噪比）高出阈值：阈值是一个窗口，确保接受Eb/N0（信噪比）在固定范围内的上行链路信号。如果接收Eb/N0值大于设定的（Eb/N0）max则适当减小其发射功率；如果Eb/N0值不大于设定的（Eb/N0）max则判断其是否小于（Eb/N0）min，如果Eb/N0值小于设定的（Eb/N0）min，则适当增加其发射功率，如果接收值在（Eb/N0）max和（Eb/N0）min之间就不对其发射功率进行调整。

参考文献

[1]LET功率控制分析（论文）百度文库.

[2]郭庆，王振永，顾学迈.卫星通信系统.北京：电子工业出版社，2010.

作者：唐秋红 单位：民航东北空管局