Ingeniería de implementación del sistema de comunicación satelital VSAT
El sistema VSAT es una rama de comunicación muy activa en las comunicaciones por satélite e incluso en todo el campo de las comunicaciones. Ha pasado por la etapa inicial, la etapa de madurez y ahora ha entrado en la etapa de desarrollo.
El sistema VSAT pertenece a las comunicaciones inalámbricas y los recursos de frecuencia utilizados pertenecen a los recursos nacionales. Las comunicaciones inalámbricas son administradas específicamente por el departamento de gestión de radio nacional. El proceso de implementación del proyecto VSAT debe cumplir con las regulaciones de gestión de radio. . Las "Directrices para la aplicación y uso del establecimiento de estaciones de radio" emitidas por el Centro Nacional de Gestión del Espectro Radioeléctrico proporcionan disposiciones específicas para la aplicación y uso de sistemas VSAT. Los diseñadores y operadores de sistemas VSAT deben estar familiarizados con las disposiciones pertinentes del artículo. Para los sistemas VSAT comerciales, además de solicitar los derechos de uso de la red VSAT a la Administración Estatal de Radio, también debe solicitar una licencia de operación de red comercial VSAT a los departamentos pertinentes del Ministerio de Industria de la Información. El Apéndice 4 de las "Directrices para la aplicación y uso de estaciones de radio" exige que los documentos de diseño técnico sean preparados por una unidad de diseño acreditada con el nivel técnico correspondiente y experiencia en redes reconocida por la agencia reguladora de radio. La unidad de diseño es responsable de la calidad de. los documentos de diseño que elabora. Total responsabilidad.
El contenido principal del documento de diseño debe incluir:
① Descripción general: la necesidad de la construcción de la red de Taiwán, los beneficios sociales y económicos, la escala y la capacidad, los tipos de negocios, la estructura de la red y la red. Composición, planificación a corto y largo plazo.
② Plan de selección del sitio de la estación (estación), condiciones e información recomendadas del sitio de la estación (estación), investigación del entorno electromagnético del sitio de la estación (estación), datos de prueba y conclusiones del análisis, opiniones de los departamentos relevantes sobre el acuerdo para establecer el estación (estación).
③Selección y configuración de los principales equipos inalámbricos, principales parámetros del equipo, selección de antenas y alimentadores, principales características eléctricas y datos físicos (como tamaño, características de dirección de elevación, pérdida, etc.), diseño de antenas. .
④ Diseño de transmisión e indicadores de calidad o estimación del alcance del servicio.
⑤Informe de análisis de prueba de entorno electromagnético, informe de cálculo de coordinación de interferencias, modo de acceso múltiple, propiedades de multiplexación, mapa de elevación de antena, mapa de área de coordinación, diagrama de sección transversal con estaciones de microondas que interfieren, asignación de polarización, EIRP, G/T. , longitud de la órbita del satélite y parámetros del segmento espacial.
Entre las disposiciones anteriores, el cálculo y dibujo del mapa del área de coordinación es relativamente complicado. Para el método de cálculo y dibujo, consulte el Apéndice 28 del Reglamento Internacional de Radiocomunicaciones. En principio, la estación maestra VSAT debe calcular y dibujar el mapa del área de coordinación y coordinar con las estaciones de microondas cofrecuencia en el área de coordinación. Las estaciones terminales VSAT deciden si calculan y dibujan mapas del área de coordinación en función de sus condiciones específicas. La mayoría de las estaciones terminales no calculan ni dibujan mapas del área de coordinación. Los perfiles con estaciones de microondas que interfieren generalmente se consideran para una coordinación específica dentro del área de coordinación y requieren ayuda del departamento de gestión de radio local (que proporciona datos y ayuda con la coordinación). Para los proyectos que se preparan para implementar el sistema VSAT, además de preparar los documentos técnicos relevantes de acuerdo con los requisitos de las "Directrices para la aplicación y uso de la configuración de la estación (estación) de radio", también se deben completar los procedimientos de solicitud para la conexión en red VSAT. Para redes VSAT, la unidad de construcción deberá presentar una solicitud al departamento nacional de gestión de radiocomunicaciones, que la revisará y aprobará. Para la construcción del sitio VSAT, el constructor del sitio deberá solicitar la aprobación del departamento de gestión de radio local.
El estudio in situ y las pruebas del entorno electromagnético son preparativos necesarios antes de construir una estación VSAT. Las pruebas del entorno electromagnético son una tarea altamente profesional y técnica, por lo general deben confiarse a una unidad calificada reconocida por el departamento de gestión de radio para realizarlas y presentar un informe de prueba. Las unidades de prueba calificadas realizarán pruebas de acuerdo con los estrictos requisitos del departamento de gestión de radio.
Antes de construir una estación, es necesario inspeccionar el espacio del arco de la vía, la capacidad de carga del edificio, el suministro de energía, el sistema de puesta a tierra y otros entornos. El sitio seleccionado debe ser aprobado por el departamento de construcción y el departamento de administración de propiedades correspondientes.
A partir del diseño general, comprender la situación del suministro de equipos. Dado que no existen especificaciones unificadas para los equipos VSAT, el equipo de cada proveedor tiene su propio sistema y el equipo proporcionado por cada proveedor no es universal, por lo que es necesario realizar una investigación en profundidad sobre el equipo, teniendo en cuenta los equipos existentes. Rendimiento, expansión de capacidad y capacidades de servicio postventa del fabricante, etc.
Comprender la posibilidad de que los transpondedores satelitales sean proporcionados por satélites en órbita.
Los recursos de los transpondedores satelitales son recursos limitados. Es muy importante comprender de antemano el estado de los transpondedores satelitales existentes. Los recursos de los transpondedores satelitales son una cuestión clave para determinar si se puede construir el sistema VSAT, por lo que este trabajo debe realizarse bien durante la etapa de preparación del proyecto. .
El trabajo de preparación preliminar para la construcción de VSAT implica una amplia gama de aspectos y generalmente requiere la cooperación de unidades experimentadas en diseño de redes VSAT. Durante la implementación de la ingeniería del sistema VSAT, además de las condiciones generales que deben cumplirse durante la construcción de las instalaciones de comunicación, como requisitos ambientales, condiciones de suministro de energía y requisitos de conexión a tierra, el sistema VSAT también tendrá algunos requisitos de características obligatorios que deben cumplirse. . Estas características obligatorias provienen de tres aspectos: primero, las regulaciones promulgadas por el departamento nacional de gestión de radio que deben seguirse; segundo, los requisitos técnicos de los usuarios del departamento de operación de satélites, tercero, los requisitos para las comunicaciones inalámbricas según las reglas de la UIT; En la construcción y operación de sistemas VSAT, existen principalmente los siguientes elementos:
(1) Restricciones a la construcción de sistemas VSAT en ciudades
Comisión Estatal de Regulación de Radiocomunicaciones [1995] No. 4 El "Reglamento provisional sobre la construcción de redes de comunicaciones por satélite y la instalación y utilización de estaciones terrestres" señala que no deben instalarse estaciones terrestres transmisoras de tamaño grande y mediano en zonas urbanas. No es adecuado para ser instalado en zonas urbanas o encima de edificios de gran altura.
El departamento de operación de satélites ha presentado estrictos requisitos de índice para las características de la antena, que incluyen principalmente las características del lóbulo de la antena, el aislamiento de polarización, las características del espectro de radiofrecuencia, etc. Estas características son obligatorias. Estos indicadores característicos son todos indicadores característicos obligatorios. Antes de que la estación terrestre ingrese a la red para su operación, es necesario realizar pruebas de verificación de acceso a la red en los indicadores característicos obligatorios relevantes. Solo cuando se cumplan los requisitos, se permitirá el uso del satélite y se podrá operar la red. 32-25log (dBi) 1°≤≤48°
-10dBi ≥ 48°
Fórmula: θ es la característica del lóbulo de la antena y θ es la característica del lóbulo de la antena. >En la fórmula: θ es el ángulo entre la dirección fuera del eje de la antena y la dirección de trabajo de la antena.
El departamento de operación de satélites también propondrá requisitos de índice para la interferencia de polarización y las características del espectro.
(2) Montaje de la antena de la estación terrestre
El montaje de la antena de la estación terrestre es el proyecto principal para establecer una estación terrestre. Tiene altos requisitos técnicos y debe ajustarse con precisión de acuerdo con los datos de la superficie. proporcionado por el fabricante de la antena Cumplir con los requisitos para las características del lóbulo lateral y poder pasar la prueba de verificación de características de red. Cuando la antena se pone en funcionamiento, la dirección (ángulo de azimut, ángulo de elevación) de la antena debe calcularse de acuerdo con la siguiente fórmula, y también se puede estimar el ángulo de compensación de polarización:
En la fórmula . EL es el ángulo de elevación (grados); AZ es el ángulo de acimut (grados); Фe es la longitud de la posición de la estación terrena (grados); s es la longitud de la posición de la órbita del satélite (grados); posición; Re = radio de la Tierra = 6378 kilómetros; Ro = altitud del satélite (valor típico = 35786 kilómetros); ξ es el ángulo de compensación de polarización (solo aplicable a antenas con polarización lineal).
Al calcular AZ, se toma "-" cuando el satélite está al este de la estación terrestre y " " cuando el satélite está al oeste de la estación terrestre.
Cuando la antena apunta al satélite, si se utiliza una brújula magnética para determinar la dirección, la antena debe instalarse en un complejo de edificios y, por lo general, primero se debe ajustar el ángulo de elevación. En este momento, no habrá componentes metálicos en el edificio que interfieran con las líneas del campo magnético y afecten la lectura de la orientación de la brújula. Después de ajustar el ángulo de elevación, puede mover con cuidado el ángulo de acimut para encontrar el satélite.
El ángulo de polarización ξ define la polarización horizontal o vertical en la dirección horizontal o vertical del campo eléctrico de la señal de microondas. Para las microseñales transmitidas por satélites, los componentes del campo eléctrico de las señales de microondas transmitidas por el satélite son perpendiculares al plano orbital del satélite y paralelos al plano orbital del satélite, que se definen como polarización vertical y polarización horizontal respectivamente. Si el resultado del cálculo ξ es positivo, el ángulo de polarización de emisión de la antena de la estación terrestre está sesgado en sentido antihorario hacia el satélite; de lo contrario, es negativo. El ángulo de polarización de recepción y el ángulo de polarización de transmisión están en una relación ortogonal (90°). Tenga en cuenta que la polarización vertical toma el eje vertical (0°) como punto de partida del desplazamiento y la polarización horizontal toma el eje horizontal (90°) como punto de partida. punto de partida desplazado.
(3) Protección contra rayos y puesta a tierra al construir estaciones VSAT
Actualmente hay muchas discusiones sobre los problemas de protección contra rayos y puesta a tierra al construir estaciones VSAT, porque los VSAT generalmente se instalan en el techo. de un edificio En los últimos años, los rayos han ocurrido con frecuencia y han atraído una gran atención.
La estación vSAT en sí es una instalación pequeña para los tejados de edificios de gran altura con más de diez o docenas de pisos, se requiere un sistema de puesta a tierra de protección contra rayos específico. La implementación es muy difícil y la inversión es demasiado alta. Sin embargo, todavía debemos conceder gran importancia a las cuestiones de protección contra rayos. Si no existe ninguna condición para configurar un sistema de protección contra rayos dedicado, al menos la antena debe estar conectada a tierra y el cable de conexión a tierra debe estar directamente (independientemente) cerca del cable de tierra e ingresar a la red de conexión a tierra tres en uno, en lugar de conectado directamente al cinturón de protección contra rayos del edificio original. Si el piso es demasiado alto para permitir el tendido directo de cables de tierra a lo largo de la pared, conecte el cable de tierra de la antena al cable de tierra más cercano. En segundo lugar, vuelva a conectar la tierra fuera de la "ventana" por donde el cable o la guía de ondas ingresa a la habitación para evitar que entren rayos.
La puesta a tierra de protección contra rayos de las estaciones VSAT aún necesita una investigación en profundidad para conocer la viabilidad del sistema de puesta a tierra de protección contra rayos de las estaciones VSAT.