隨著Space X公司雄心勃勃的星鏈計劃不斷推進,從國家層面到民營公司,從NTN到衛星互聯網經濟,我國在低軌衛星產業方面的投入也達到了前所未有的新高度。對于通信技術而言,天地一體是未來網絡的演進趨勢,天空與地面的技術最大復用與兼容是信息時代的發展方向,針對衛星通信的測試新需求也不斷涌現出。
物理層共存場景模擬需求
目前的低軌衛星通信大多數采用歐盟ETSI第三代數字衛星電視廣播標準(DVB-S2/S2X)并做改進,如果低軌衛星通信能夠最大程度地復用地面5G通信的關鍵技術和標準,將十分有利于衛星通信技術與產業的發展。但由于衛星通信系統跟地面移動通信系統相比,受信道傳播特性、傳播距離與損耗、衛星姿態及天線方向等差異,低軌衛星通信無法直接完全復制目前5G技術標準。與此同時,5G技術標準特別是5G NTN的出現標志著地面蜂窩網絡開始接入衛星通信,二者必將出現共存及適應性改進演進過程。基于上述差異和特殊性,同時具備5G蜂窩及DVB衛星信號物理層參數配置的波形定義,在協議改進和優化階段尤為重要。
射頻激勵干擾測試需求
衛星按照軌道范圍分為低軌(LEO)、中軌(MEO)、高軌(GEO)衛星。我國的鴻雁星座、虹云工程屬于低軌衛星,目前發射的低軌通信衛星占比近9成以上,普遍使用4-8GHz的C波段。該波段被5G(n77,n79)、WiFi等信號占據,為確保C波段中5G應用和衛星服務能夠無故障共存,對于組件和系統,必須有獨立的射頻通道測試其干擾場景,評估性能限制。隨著通信技術的發展,低波段信號已不能滿足通信的發展需要,Ka頻段具有豐富的頻率資源及可用帶寬,目前已成為高通量衛星的主要選擇,5G NR FR2毫米波段信道帶寬也擴展到了2GHz,這對獨立射頻通道的頻段及帶寬提出了更高要求。
圖1衛星軌道范圍分類
圖2蜂窩及衛星通信頻段劃分
思儀科技測試解決方案
為確保各頻段中5G應用和衛星服務能夠共存以及后續技術標準融合,滿足相關組件和系統干擾及共存場景測試需求,確定標準演進及天線系統設計。思儀科技支持簡單、快速的復雜共存場景構建。Ceyear1466系列信號發生器,獨立的雙通道設計,頻段覆蓋L/S/C/Ka,調制帶寬2GHz,滿足未來頻段擴展需求。基于儀器的通信協議模擬選件,兩個射頻通道能夠分別提供衛星信號(DVB-S2/S2X/RCS2)和5G NR(R17)信號,用于激勵被測設備,模擬5G信號對衛星信號接收的影響,測試5G信號與衛星信號的共存問題。同時Ceyear1466系列信號發生器可添加不同的噪聲類型和衰落,能以靈活的方式分析信號間的相互影響。借助Ceyear4052/4082信號頻譜分析儀提供的5G NR、DVB信號解調及頻譜測量模板,分析射頻信號的頻譜和帶外發射范圍。
圖3共存及干擾場景測試解決方案
綜上,基于思儀科技提供的測試解決方案,可為相關頻管單位、衛星網絡服務提供商和電信工程師們節省大量時間,幫助他們正確測試接收機系統、基站以及組件。面對衛星產業新發展以及B5G、6G應用場景演進,思儀科技不斷完善、更新信號模擬場景,應對通信射頻信號測試新挑戰,為上下游產業的健康發展提供測量支撐。