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一、方案背景
2020年7月9日，亚太6D，我国首颗Ku频段高通量卫星在西昌卫星发射中心成功发射。2021年2月9日，中国电信广东公司联合亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司、华为等合作伙伴，在广州实现了使用Ku高通量卫星作为传输，通过二层专网开通4G和5G SA基站，这是国内首个4/5G+Ku高通量卫星的高性能融合组网试验，为 “星地一体化”应急通信系统提供了切实可行且高效的解决方案。
相较于现有的Ku传统卫星或Ka高通量卫星，Ku高通量卫星具有以下几个优点：
（1）相较于Ku传统卫星通信，Ku高通量卫星具有更大的数据吞吐量，用户终端速率下行最高可达150Mbps，上行最高可达15Mbps，可满足4/5G通信的高带宽需求。
（2） Ku高通量卫星（亚太6D）实现了中国全境覆盖，而Ka高通量卫星（中星16号）未覆盖中国东北和西北地区，且南海覆盖偏弱。
（3） Ku高通量卫星与应急通信车的车载天线系统相兼容，经过低成本改造即可使用亚太6D业务，不需要同Ka高通量卫星一样单独配备便携式天线。
（4）相较于Ka频段，Ku卫星通信受降雨的影响较弱，雨衰较小，更适合多雨的南方地区使用。

                           表1 Ku高通量卫星与Ka高通量卫星性能对比

注：以雨区路径长度典型值10km为例，对于Ku波段，中雨(雨量为4mm/h)引起的上行衰耗为2dB左右，下行线路的衰耗为1dB左右，系统仍可用；对于Ka波段，中雨引起的上行衰耗为10dB左右，下行线路的衰耗为4dB左右，系统已不可用。

二、具体方案
a) 系统组网方案
系统组网建议如下：

系统中需新建的部分有亚太星通关口站—卫星地面站的千兆专线及卫星地面站-卫星地面站的千兆专线。
经改造后的应急通信车支持亚太6D业务，应急基站的数据经亚太6D转发在亚太星通深圳关口站落地，经专线（需新增）送至广州卫星地面站，广东机动局业务通过核心交换机经IPRAN接入本地网的2/4/5G核心网（2019年海南光缆中断时，采用了Ka高通量卫星接入广州核心网的方式进行跨省保障）；其他省份则经专线（需新增）送至上海卫星地面站，通过IP电路送往其他省份，各自接入对应核心网。
a) 应急通信车改造方案
i. 改造目标
通过改造小型应急通信车上的1.35米天线系统，在保证原有亚太6C、亚洲9号卫星业务不受影响的情况下，满足使用亚太6D Ku高通量卫星业务的需求。
ii. 改造依据
表2 亚太6D号Ku高通量卫星信号指标概述

iii. 详细方案

方案一（适配全国，成本低）

LNB改造：
选用9750 MHz和10600 MHz的双本振LNB，即可接收来自亚太6D卫星下行用户波束的全部信号。

图2 双本振LNB可接收信号频率示意图
MODEM改造：
选用iDirect平台的X7 MODEM（卫星调制解调器）。该MODEM内置GPS模块，可在寻星完毕后自动获取当前地面站位置所对应的上/下行用户波束参数并自动应用。
注：使用亚洲9号卫星业务时需要将LNB和iDirect X7 MODEM之间的连线改为与Comtech CDM-625 MODEM相连，可以手工换线或通过倒换器实现。
寻星方式：
由于小型应急通信车原有的Vertex RSI 253信标接收机的RF器件仅支持950 MHz~1750 MHz的信号输入，在使用9750 MHz/10600 MHz双本振LNB时，信标频率可能超出该范围。因此，此时自动寻星需借助小型应急通信车的Vertex RSI RC3000天线控制器的RF输入自动寻星功能，即将LNB的950 MHz~2150 MHz的输出直接接到该天线控制器上（使用N母头转F公头），不再经过信标接收机，详见图3、图4。

图3 现有设备接线示意图

图4 改造后的接线示意图
注：

接线改变后，需要在ACU上修改其输入源为RF接口，具体操作见RC3000说明书。
由于ACU通过RF输入自动寻星时，其判断卫星信号的方法是计算理论值附近一定方位角（可调）范围内接收到的L-Band（950~2150 MHz）全频带信号的最大值。截至目前在134°E附近只有亚太6C/6D卫星的信标可被9750/10600 MHz本振的LNB接收并转化成L-Band信号输入到ACU内，但并不排除未来卫星在其附近部署时，该寻星方法有误锁卫星的风险。应对措施：可使用频谱分析仪查看信标频率判断是否误锁并手动调整。
方案二（适配全国，操作便捷，改造成本较高）

LNB改造：同方案1。
MODEM改造：同方案1。
寻星方式：
将原有的信标接收机更换为输出指示电平范围为-15V_{+15V（可为其中一段），输入频率为0.9}2.2 GHz的信标接收机，即可按传统操作自动寻星。

方案三（适配跨省支撑任务量较少、省内下行用户点波束频率范围较高的省份，成本低）

LNB改造：
保留原有的10000/10750/11250 MHz三本振LNB，适用于跨省支撑任务量较少、且省内下行用户点波束频率范围较高（10950~12750 MHz）的省份（详细省份列表待亚太星通公司提供），且必须提前确认保障区域的点波束参数，通过车内选择开关来选择相应的LNB本振频率。
```
                  图5 三本振LNB可接收信号频率示意图
```
MODEM改造：同方案1。
寻星方式：
选择10750 MHz的LNB本振，在Vertex RSI 253信标接收机上输入950.00 MHz，再通过Vertex RSI RC3000天线控制器的传统方法实现自动对星（或使用10000 MHz的LNB本振，信标接收机上输入1700.00 MHz；或使用11250 MHz的LNB本振，信标接收机上输入1500.00 MHz ）。

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