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    冰火兩重天的衛星Ku轉發器市場

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    冰火兩重天的衛星Ku轉發器市場

    發布日期:2022-03-24 作者: 點擊:

      國內衛星Ku轉發器市場出現分化,一方面標準Ku轉發器(14/12GHz頻段)供不應求,出租率高達100%;另一方面擴展Ku頻段(13/11GHz頻段)的轉發器空置率高,市場認知程度低,用戶寥寥。衛星轉發器資源本來就稀缺,加上使用上不均衡,造成了衛星頻譜資源的浪費。本文分析了Ku頻段的歷史沿襲和使用現狀,進而提出了改善的建議。

      在我們這個高度互聯的世界里,衛星憑借其廣袤覆蓋的優點得到了廣泛的應用,不僅被廣泛用于視頻分發和現場直播,而且還被用于許多的數據服務,如互聯網寬帶連接、VSAT服務、移動回程、海事和機載上網等服務。近年來隨著互聯互通應用的增長,以及高通量衛星技術的應用,市場對于衛星轉發器的需求強勁。2020年全球衛星轉發器使用量達到創紀錄的2000Gbps,相當于2015年的3倍。這種高速增長還將持續發展,到2029年將達到8800Gbps

      不斷增長的使用量對衛星頻率資源提出了巨大的挑戰,隨之而來的是衛星業界需要采用更高的數據壓縮和頻率復用技術,目的是壓榨出頻率表里面每赫茲的最后一個比特。但是現實是,不管怎么增加效率,基于ITU(國際電信聯盟)分配給衛星使用的頻譜資源都是有限的。

      對于使用13.75-14.0GHz頻段,衛星通信產業的幾個參與方的取態如下:

      衛星地面站

      衛星地面站是衛星通信的用戶,他們的偏好相當程度上左右了衛星轉發器的市場。而BUC(上變頻功放)是衛星地面站的重要部件,按工作帶寬大小分為兩類。帶寬為500MHz的BUC,采用13050MHz的本振,對應L頻段為950-1450MHz,對應射頻范圍14.0-14.5GHz;而帶寬為750MHz 的BUC,采用的是12800MHZ本振,對應L頻段為950-1700MHz,對應射頻范圍13.75-14.5GHz。兩種BUC在成本上幾乎一樣。

      目前國內的衛星固定站絕大部分不支持13.75-14.0GHz頻段。因為陸地固定站都是一些傳統衛星通信的用戶,而歷史上相當長一段時間13.75-14.0GHz的使用限制較大(2003年前上行天線要求4.5米以上),導致這些傳統的站點都采用的是14.0-14.5GHz的系統,很少有采用13.75-14.0GHz頻段的歷史。一路沿襲下來,陸地固定站形成了習慣,更傾向于采購14-14.5GHZ的BUC,是造成這段頻率的轉發器供不應求的主要原因。

      服務集成商

      服務集成商為衛星通信用戶提供集成服務,承包建設各類衛星通信鏈路,經驗豐富。因為衛星固定站大量使用14-14.5GHz頻段,造成國內該頻段BUC供不應求,需要訂貨周期。而13.75-14.5GHz頻段的BUC卻都有現貨。衛星集成商考慮到寬帶BUC的產品通用性好,庫存充足,因此在新的衛星站項目上已經開始逐步使用寬帶BUC。

      衛星集成商是傾向于采用適用13.75-14.5GHz寬頻段的設備,對于備貨,兼容性,和維護都有好處。

      衛星運營商

      目前在國內開展衛星通信業務的運營商,均發射了配備有13.75-14.0GHz轉發器的衛星。軌位頻率資源對于衛星運營商來說至關重要,如果某個軌位的擴展Ku頻段有優先級,衛星運營商傾向于盡快使用這段頻率,而不會特意避開:

      首先,按照ITU的規則,不使用的頻率將失去優先級,很容易被其他衛星公司搶占;其次,如前所述,固定衛星業務Ku頻段長期以來存在上下行帶寬不均衡的問題,上行頻率偏少,下行頻率多,導致在衛星設計中經常會出現上行頻率碼不開的問題。特別是多波束的Ku衛星,必然要使用13.75-14.0GHz;第三,同步軌道衛星眾多,相鄰衛星之間很容互相干擾。錯開頻率是避免干擾的最佳方法,使用13.75-14.0GHz就可以避開和附近衛星之間的干擾,如果它的14.0-14.5GHz有優先級的話。

      雖然衛星運營商盡量利用所有頻率資源,但是他們出于現實情況考慮,合理配置衛星轉發器。比如出于國內市場對13.75-14.0GHz接受程度不高,衛星運營商會將覆蓋中國的Ku波束配置多些14.0-14.5GHz頻段轉發器,而將13.75-14.0GHz主要運用在覆蓋國外的波束,或者移動波束上。這樣的配置也一定程度上造成了國內14.0-14.5GHz轉發器的緊缺。

      

      綜上所述,鑒于Ku頻段資源的稀缺性,和國內衛星通信并未普遍使用13.75-14.0GHz的現狀,我們建議:

      新衛星通信項目采用13.75-14 GHz頻段

      目前很多衛星通信用戶習慣上仍然認為Ku上行頻段為14-14.5GHz。而13.75-14.0GHz早已開放給了衛星使用,市場上支持這個頻段的設備、衛星轉發器資源也很多,成本和14-14.5GHz一樣。新的衛星通信項目只需要將13.75-14.0GHz的使用頻率包括進來,一來不會增加成本,二來也為將來的擴展使用增加了可能性,是一舉兩得的好事。

      采用寬帶BUC

      包括中國在內的幾個主要亞太地區國家,已經領先世界一步拿到了14.5-14.8GHz的頻段做固定衛星上行業務。設備廠家可以響應這個政策變化,將14.5-14.8GHz的頻段也包含到設備支持的頻段中去。拿BUC來說,現有工作頻率13.75-14.5GHz的BUC,本振頻率是12800MHz。如果要設計13.75-14.8GHz的寬帶BUC,可以保留12800MHz本振,對應L頻段為950-2000MHz。因此,采用12800MHz本振的BUC,對應使用950-2150MHz標準L頻段基帶設備,無論現在還是將來,其通用性都更強。如果這些擴展Ku頻段都能得到充分使用,勢必緩解國內Ku轉發器資源供不應求的現狀。

      采用支持950-1700MHz及以上的調制解調器

      由于歷史上的沿襲,傳統調制解調器僅支持950-1450MHz。近年來隨著Ka頻段普及,部分Ka衛星轉發器帶寬已經到1GHz以上,因此調制解調器也開始支持950-2150MHZ頻段,市場上選擇也很多。我們建議在新的衛星通信項目里面使用更加寬帶的調制解調器。



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