YD/T 2721-2014
基本信息
标准号： YD/T 2721-2014
中文名称：地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法
标准类别：通信行业标准(YD)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 地球 静止 轨道 卫星 固定 业务 链路 计算方法
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
YD/T 2721-2014.Method of linkbudget for fixed-satellite service operating with a satellite in geostationary-satellite orbit.
1范围
YD/T 2721规定了地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法，包括卫星通信链路的组成、链路计算描述、链路计算方法，并给出了计算中部分参数的参考取值和链路计算示例。
YD/T 2721适用于在地球静止轨道卫星直接转发式转发器上工作的数字制式卫星固定业务，卫星广播业务可参照本标准。
YD/T 2721适用于C、Ku频段，其他频段可参考使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12364-2007国内卫星通信系统进网技术要求
YD/T 984卫星通信链路大气和降雨衰减计算方法
无线电规则，附录8，2012 确定共用同一频段的各对地静止卫星网络之间是否需要协调的计算方法
(ITU Radio Regulations, Appendix 8, 2012 Method of calculation for determining if coordination is required between geostationary-satellite networks sharing the same frequency bands)
ITU-R S.580-6用作对地静止卫星地球站天线设计指标的辐射方向图(Rec. ITU-R S.580-6 Radiation diagrams for use as design objectives for antennas of earth stations operating with geostationary satllites)
1范围
YD/T 2721规定了地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法，包括卫星通信链路的组成、链路计算描述、链路计算方法，并给出了计算中部分参数的参考取值和链路计算示例。
YD/T 2721适用于在地球静止轨道卫星直接转发式转发器上工作的数字制式卫星固定业务，卫星广播业务可参照本标准。
YD/T 2721适用于C、Ku频段，其他频段可参考使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 12364-2007国内卫星通信系统进网技术要求
YD/T 984卫星通信链路大气和降雨衰减计算方法
无线电规则，附录8，2012 确定共用同一频段的各对地静止卫星网络之间是否需要协调的计算方法
(ITU Radio Regulations, Appendix 8, 2012 Method of calculation for determining if coordination is required between geostationary-satellite networks sharing the same frequency bands)
ITU-R S.580-6用作对地静止卫星地球站天线设计指标的辐射方向图(Rec. ITU-R S.580-6 Radiation diagrams for use as design objectives for antennas of earth stations operating with geostationary satllites)
标准图片预览
标准内容
ICS33.060.30
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2721-2014
地球静止轨道卫星
固定业务的链路计算方法
Methodof linkbudgetforfixed-satellite serviceoperating with a satellite in geostationary-satellite orbit2014-10-14发布
2014-10-14实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
2规范性引用文件·
3符号和缩略语·
4UPC：上行功率控制（UplinkPowerControl）卫星通信链路组成S
链路计算描述
6链路计算方法
6.1基本参数计算方法
6.2晴天状态下系统链路计算方法降雨衰减在链路计算中的考虑
7链路计算示例··
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
参考文献
链路计算流程示意
部分参数参考取值
链路计算示例
YD/T2721-2014
··20
YD/T2721-2014
本标准按照GB1.1-2009给出的规则起草。本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国卫通集团有限公司、工业和信息化部电信研究院、中信网络有限公司北京卫星通信分公司、国家无线电监测中心、中国移动通信集团设计院有限公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、南京中网卫星通信股份有限公司、北京爱科迪信息通讯技术有限公司。本标准主要起草人：贾玉仙、陆绥熙、郭良、张亚云、陈极珺、薛程、王晓东、黄曜明、边力军、邹淑华、刘衍俊、张帆、郝建强、寇松江。1范围
地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法YD/T2721-2014
本标准规定了地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法，包括卫星通信链路的组成、链路计算描述，链路计算方法，并给出了计算中部分参数的参考取值和链路计算示例。本标准适用于在地球静止轨道卫星直接转发式转发器上工作的数字制式卫星固定业务，卫星广播业务可参照本标准。
本标准适用于C、Ku频段，其他频段可参考使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12364-2007
YD/T984
国内卫星通信系统进网技术要求卫星通信链路大气和降雨衰减计算方法无线电规则，附录8，2012确定共用同一频段的各对地静止卫星网络之间是否需要协调的计算方法(ITU Radio Regulations, Appendix 8, 2012 Method of calculation for determining if coordination is requiredbetween geostationary-satellite networks sharing the same frequency bands)ITU-RS.580-6用作对地静止卫星地球站天线设计指标的辐射方向图（Rec.ITU-RS.580-6Radiationdiagrams for use as design objectives for antennas of earth stations operating with geostationary satellites)3符号和缩略语
3.1符号
下列符号适用于本文件。
下行降雨衰减
上行降雨衰减
UPC实际功率补偿量
UPC的最大功率补偿能力
方位角
载波分配带宽
载波噪声带宽
卫星转发器带宽
转发器输入回退
链路载波的转发器输入回退
转发器输出回退
地球站功放输出回退
YD/T2721-2014
C/N。
EyN。
EIRPel
EIRPst
EIRPss
EIRPDee
链路载波的转发器输出回退
载波功率与干扰信号功率之比
下行链路相邻卫星干扰C/I
下行链路交叉极化干扰C/l
转发器互调干扰C/I
上行链路相邻卫星系统干扰C/I
上行链路交叉极化干扰C/I
载波功率与噪声功率之比，简称载噪比下行链路C/N
链路系统C/N
载波门限C/N
上行链路C/N
载波功率与噪声功率谱密度之比载波功率与等效噪声温度之比
天线口径
地球站与卫星之间的距离
每比特信号能量与每赫兹噪声功率之比EMN.门限
每符号信号能量与每赫兹噪声功率之比等效全向辐射功率
链路载波所需的地球站EIRP
卫星载波EIRP
卫星饱和EIRP
地球站偏轴EIRP谱密度
工作频率
噪声系数
地球站天线接收增益
地球站天线发射增益
卫星天线孔径单位面积增益
天线偏轴增益
天线接收偏轴增益
天线发射偏轴增益
接收系统的品质因数，为接收天线增益与系统噪声温度之比地球站G/T
卫星G/T
玻尔兹曼常数，一228.6dB（W/（K-Hz））L
PrHPAe
A(G/T)
自由空间损耗
YD/T2721-2014
接收站极化损耗、大气吸收损耗、接收天线指向误差损耗等损耗之和发射站极化损耗、大气吸收损耗、发射天线指向误差损耗等损耗之和下行自由空间传播损耗
地球站天线接收端口至低噪声放大器输入端口之间的馈线损耗地球站功放输出端口与天线发射端口之间的馈线损耗上行自由空间传播损耗
系统余量
扩频增益
调制指数
载波所需地球站功放发射功率谱密度载波所需地球站功放发射功率
载波功率通量密度
地球站功放输出功率
信息速率
码片速率
符号速率
传输速率
饱和通量密度
卫星饱和通量密度
天线噪声温度
地球站接收机噪声温度
地球站接收系统等效噪声温度
降雨噪声温度此内容来自标准下载网
地面环境温度
圆周率
电磁波波长
天线效率
载波卫星功率占用比
载波带宽占用比
降雨噪声温度等效地球站G/T值下降量前向纠错编码率
载波占用带宽因子
载波分配带宽因子
天线主轴和相邻卫星轨道方向之间的夹角，即顶心角天线半功率波束宽度
地球站的纬度
YD/T2721-2014
3.2缩略语
地球站经度
卫星经度
相邻卫星的经度
水平极化的极化方位角
垂直极化的极化方位角
下列缩略语适用于本文件。
DVB-S2
DemandAssignedMultipleAccess16正交幅度调制
八相移相键控
二相移相键控
按需分配多址
Digital VideoBroadcasting-Satellite transmission，第2代卫星传输数字视频广播标准2ndgeneration
Forward Error Correction
Low Density Parity Check
Reed-Solomon
Single Channel Per Carrier
TimeDivisionMultipleAccess
Turbo Product Code
前向纠错编码
低密度奇偶校验码
四相移相键控
里德-所罗门编码
单路单载波
时分多址
递归乘积码
4UPC：上行功率控制（UplinkPowerControl）卫星通信链路组成卫星链路指在发射站和接收站之间经过一个卫星的卫星连接。其中从发射站到卫星方向传输的链路为上行链路，从卫星到接收站方向传输的链路为下行链路。典型的卫星通信链路一般由地球站信道编码、调制、上变频及功率放大、地球站发射、卫星接收、星上频率变换及功率放大、卫星发射、地球站接收、低噪声放大及下变频、解调、信道译码等组成。卫星通信链路示意如图1所示。
上行链路
发射天线
下行链路
接收天线
图1卫星通信链路示意
5链路计算描述
YD/T2721-2014
链路计算是卫星通信系统网络设计中必不可少的环节。合理的链路计算可为系统设计中有关地球站设备的配置、技术参数的设定和空间段资源的分配、是否符合相关条件和业务要求等方面提供重要技术数据。
链路计算的基本目的是，根据设定的卫星和通信系统技术参数、传输体制及网络结构，基于卫星资源使用总体要求功带平衡的原则，对载波及系统所需的卫星转发器带宽、功率、地球站天线尺寸和功率等参数进行优化选择，
在链路计算中，需要考虑各种干扰对工作载波的影响。要考虑的主要干扰包括转发器功放在多载波工作模式时产生的互调干扰、来自相邻卫星系统的上行干扰和下行干扰、来自同卫星交叉极化转发器上通信系统的上行干扰和下行干扰。这些干扰都会在载波接收端形成噪声，影响到本卫星系统的链路性能。其他可能产生的干扰还包括地球站互调干扰、卫星上相邻转发器间的干扰、相邻载波之间的干扰、来自地面环境的干扰等，这些干扰通常通过系统设计和入网验证解决，在链路计算中可不予计算。降雨导致链路性能的下降，尤其是对地球站G/T的影响，需要在链路计算中考虑。针对某一条链路的链路计算中，主要输入参数包括：卫星参数：轨道位置、EIRP、G/T、饱和通量密度、输入和输出回退、相邻卫星与本链路卫星之间的轨道间隔及邻星覆盖性能；载波传输参数：信息速率、传输体制（前向纠错编码率、调制和多址方式）：一系统参数：解调门限、系统可用度要求、系统余量要求；一发射地球站参数：地理位置（经度、纬度、海拔高度）、天线口径、天线效率、工作频率、天线各项损耗，馈线损耗：
一接收地球站参数：地理位置（经度、纬度、海拔高度）、天线口径、天线效率、工作频率、天线各项损耗、馈线损耗、接收系统噪声温度：于扰参数：转发器互调干扰值、相邻卫星系统在本卫星方向上行和下行功率辐射值、交叉极化在主用极化上的功率辐射值。
主要输出参数包括：
一卫星功率占用参数：载波功率占用比：一卫星带宽占用参数：载波分配带宽，载波带宽占用比：一地球站发射参数：地球站发射功率，地球站发射偏轴EIRP谱密度；一系统参数：不同天气状况下的系统余量（晴天、上行降雨、下行降雨）。链路计算流程示意见附录A。
6链路计算方法
6.1基本参数计算方法
6.1.1卫星参数计算
6.1.1.1卫星饱和EIRP
卫星饱和EIRP为卫星转发器饱和输出时到达卫星发射天线输入端的功率与卫星发射天线增益之积，以EIRPs（分贝值）表示，单位为分贝瓦（dBW）。5
YD/T2721-2014
EIRP.由卫星发射覆盖特性确定。6.1.1.2卫星G/
卫星G/T（品质因数）为卫星接收天线增益与卫星接收系统的噪声温度之比，以G/T，（分贝值）表示，单位为分贝每开尔文（dB/K）。G/T.由卫星接收覆盖特性确定。6.1.1.3卫星SFD
卫星SFD（饱和通量密度）指为使卫星转发器饱和而到达卫星接收天线口面的通过单位面积的功率，以SFD,表示，单位为分贝瓦每平方米（dB（W/m2））。SFD，与卫星接收覆盖特性相关。在链路计算中，通常取G/T,值为某特定值时的饱和通量密度为参考点，得出其他G/T相应覆盖地的饱和通量密度。计算公式如下：SFD,=SFDre-(G/T-G/Trf）
式中：
SFDrer为参考点处的饱和通量密度，单位为分贝瓦每平方米（dB（W/m2）），其值由选定的转发器增益设置决定：
G/T为卫星G/T值，单位为分贝每开尔文（dB/K）：G/Ts.rer为参考点处的卫星G/T值，单位为分贝每开尔文（dB/K）。6.1.1.4转发器输入回退和输出回退转发器输入回退和输出回退分别以BO，和BO。表示，其值通常以正分贝值（dB）表示。转发器在多载波工作状态时，为保证转发器工作在线性区，需要有一定回退。转发器在单载波工作状态时，一般工作在饱和点附近。为保证转发器功放的正常工作性能，应根据实际情况选择适当回退，例如输入回退2dB，输出回退0.5dB。6.1.1.5天线孔径单位面积增益
卫星天线孔径单位面积增益以Gm表示。单位为分贝每平方米（dB/m2）。可由下式得出：4×元
G,=10g
式中：
1为电磁波波长，单位为米（m）。6.1.2载波带宽计算
6.1.2.1信息速率（InformationRate）(2)
信息速率指对业务信号进行信源处理后未经信道编码的总数据流速率，以R表示，单位为比特每秒（bit/s或bps）
在IDR业务中，信息速率为包含辅助顺的组合速率，6.1.2.2传输速率（TransmissionRate）传输速率指经过信道编码以后未调制数据的传输流速率，以R表示，单位为比特每秒（bit/s）。信道编码通常包括卷积编码、RS、TPCLDPC等前向纠错编码（FEC）。传输速率与信息速率的关系如下：6
式中：
R为信息速率，单位为比特每秒（bit/s或bps）：YD/T2721-2014
OFEC为前向纠错编码率。当前向纠错编码由多重编码级联时，OFEc则为各项编码率的乘积。6.1.2.3码片速率（ChipRate）
码片速率指传输流信息经扩频后的速率。以R。表示，单位为码片每秒（chip/s）。码片速率与传输速率的关系如下：R.=Rxm
式中：
R,为传输速率，单位为比特每秒（bit/s）：m为扩频增益。
无扩频时，R=R
6.1.2.4符号速率（SymbolRate）(4)
符号速率指传输流经调制后形成相应的符号速率，以R，表示，单位为符号每秒（symbol/s或sps）或波特（Baud）。
符号速率与码片速率的关系如下：R-R
式中：
R。为码片速率，单位为码片每秒（chip/s）：n为调制指数。BPSK时为1，QPSK时为2，8PSK时为3，16QAM时为4。对于其他调制方式，根据实际情况而定。
6.1.2.5载波噪声带宽（NoiseBandwidth）载波噪声带宽指载波主要能量占用的带宽，以BW，表示，单位为赫兹（Hz）。载波噪声带宽与符号速率的关系如下：BW,=R,xa
式中：
R为符号速率，单位为符号每秒（symbol/s或sps）或波特（Baud）：α1为载波噪声带宽因子，根据设备性能确定。6.1.2.6载波分配带宽（AllocatedBandwidth）(6)
载波分配带宽指为了避免载波之间的干扰，为每个载波留出一定保护带宽后的总带宽。以BW。表示，单位为赫兹（Hz）。
载波分配带宽与符号速率的关系如下：BW.=R,xα2
式中：
R为符号速率，单位为符号每秒（symboV/s或sps）或波特（Baud）：(7)
YD/T2721-2014
α2为载波分配带宽因子，主要依据设备性能确定。6.1.2.7载波带宽占用比
载波带宽占用比指载波分配带宽与转发器带宽之比，以nBw表示。计算公式如下：BW。×100%
nnw=BW
式中：
BW。为载波分配带宽，单位为赫兹（Hz）：BW为转发器带宽，单位为赫兹（Hz）。6.1.3地球站参数计算
6.1.3.1天线增益
天线增益指天线在主轴方向的增益，以G表示，其值以分贝（dBi）表示。对于抛物面天线，G。的计算公式如下：G.=201g
式中：
+10lgn
D为天线口径，单位为米（m)；
A为电磁波波长，单位为米（m），为真空中的光速（一般取3×10°m/s）和工作频率（单位为赫兹）的比值；
7为天线效率，根据天线特性确定，一般在60%~70%。对于其他类型的天线，G。取实际值。6.1.3.2天线偏轴增益
天线偏轴增益指天线在相邻卫星轨道方向的增益，以G。表示，其值以分贝（dBi）表示。计算G。时，需先计算天线主轴和相邻卫星轨道方向之间的夹角，即项心角，以@表示，单位为度（°）。@的近似计算公式如下：
@a1.1x92a-
式中：
办.a为相邻卫星的经度，单位为度（°）；为本卫星经度，单位为度（°）。注：@的准确计算公式参见无线电规则附录8和附件I（2012）。对于抛物面天线，G.的计算方法见无线电规则附录8、附件IⅢI（2012）和ITU-RS.580-6。6.1.3.3天线半功率波束宽度
抛物面天线的半功率波束宽度以-3表示，单位为度（°）。近似计算公式为：-3dg ~ 70×
式中：
D为天线口径，单位为米（m)；
a为电磁波波长，单位为米（m），为真空中的光速（一般取3×10°m/s）和工作频率（单位为赫兹）8
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中华人民共和国通信行业标准
YD/T2721-2014
地球静止轨道卫星
固定业务的链路计算方法
Methodof linkbudgetforfixed-satellite serviceoperating with a satellite in geostationary-satellite orbit2014-10-14发布
2014-10-14实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
2规范性引用文件·
3符号和缩略语·
4UPC：上行功率控制（UplinkPowerControl）卫星通信链路组成S
链路计算描述
6链路计算方法
6.1基本参数计算方法
6.2晴天状态下系统链路计算方法降雨衰减在链路计算中的考虑
7链路计算示例··
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
参考文献
链路计算流程示意
部分参数参考取值
链路计算示例
YD/T2721-2014
··20
YD/T2721-2014
本标准按照GB1.1-2009给出的规则起草。本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国卫通集团有限公司、工业和信息化部电信研究院、中信网络有限公司北京卫星通信分公司、国家无线电监测中心、中国移动通信集团设计院有限公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、南京中网卫星通信股份有限公司、北京爱科迪信息通讯技术有限公司。本标准主要起草人：贾玉仙、陆绥熙、郭良、张亚云、陈极珺、薛程、王晓东、黄曜明、边力军、邹淑华、刘衍俊、张帆、郝建强、寇松江。1范围
地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法YD/T2721-2014
本标准规定了地球静止轨道卫星固定业务的链路计算方法，包括卫星通信链路的组成、链路计算描述，链路计算方法，并给出了计算中部分参数的参考取值和链路计算示例。本标准适用于在地球静止轨道卫星直接转发式转发器上工作的数字制式卫星固定业务，卫星广播业务可参照本标准。
本标准适用于C、Ku频段，其他频段可参考使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12364-2007
YD/T984
国内卫星通信系统进网技术要求卫星通信链路大气和降雨衰减计算方法无线电规则，附录8，2012确定共用同一频段的各对地静止卫星网络之间是否需要协调的计算方法(ITU Radio Regulations, Appendix 8, 2012 Method of calculation for determining if coordination is requiredbetween geostationary-satellite networks sharing the same frequency bands)ITU-RS.580-6用作对地静止卫星地球站天线设计指标的辐射方向图（Rec.ITU-RS.580-6Radiationdiagrams for use as design objectives for antennas of earth stations operating with geostationary satellites)3符号和缩略语
3.1符号
下列符号适用于本文件。
下行降雨衰减
上行降雨衰减
UPC实际功率补偿量
UPC的最大功率补偿能力
方位角
载波分配带宽
载波噪声带宽
卫星转发器带宽
转发器输入回退
链路载波的转发器输入回退
转发器输出回退
地球站功放输出回退
YD/T2721-2014
C/N。
EyN。
EIRPel
EIRPst
EIRPss
EIRPDee
链路载波的转发器输出回退
载波功率与干扰信号功率之比
下行链路相邻卫星干扰C/I
下行链路交叉极化干扰C/l
转发器互调干扰C/I
上行链路相邻卫星系统干扰C/I
上行链路交叉极化干扰C/I
载波功率与噪声功率之比，简称载噪比下行链路C/N
链路系统C/N
载波门限C/N
上行链路C/N
载波功率与噪声功率谱密度之比载波功率与等效噪声温度之比
天线口径
地球站与卫星之间的距离
每比特信号能量与每赫兹噪声功率之比EMN.门限
每符号信号能量与每赫兹噪声功率之比等效全向辐射功率
链路载波所需的地球站EIRP
卫星载波EIRP
卫星饱和EIRP
地球站偏轴EIRP谱密度
工作频率
噪声系数
地球站天线接收增益
地球站天线发射增益
卫星天线孔径单位面积增益
天线偏轴增益
天线接收偏轴增益
天线发射偏轴增益
接收系统的品质因数，为接收天线增益与系统噪声温度之比地球站G/T
卫星G/T
玻尔兹曼常数，一228.6dB（W/（K-Hz））L
PrHPAe
A(G/T)
自由空间损耗
YD/T2721-2014
接收站极化损耗、大气吸收损耗、接收天线指向误差损耗等损耗之和发射站极化损耗、大气吸收损耗、发射天线指向误差损耗等损耗之和下行自由空间传播损耗
地球站天线接收端口至低噪声放大器输入端口之间的馈线损耗地球站功放输出端口与天线发射端口之间的馈线损耗上行自由空间传播损耗
系统余量
扩频增益
调制指数
载波所需地球站功放发射功率谱密度载波所需地球站功放发射功率
载波功率通量密度
地球站功放输出功率
信息速率
码片速率
符号速率
传输速率
饱和通量密度
卫星饱和通量密度
天线噪声温度
地球站接收机噪声温度
地球站接收系统等效噪声温度
降雨噪声温度此内容来自标准下载网
地面环境温度
圆周率
电磁波波长
天线效率
载波卫星功率占用比
载波带宽占用比
降雨噪声温度等效地球站G/T值下降量前向纠错编码率
载波占用带宽因子
载波分配带宽因子
天线主轴和相邻卫星轨道方向之间的夹角，即顶心角天线半功率波束宽度
地球站的纬度
YD/T2721-2014
3.2缩略语
地球站经度
卫星经度
相邻卫星的经度
水平极化的极化方位角
垂直极化的极化方位角
下列缩略语适用于本文件。
DVB-S2
DemandAssignedMultipleAccess16正交幅度调制
八相移相键控
二相移相键控
按需分配多址
Digital VideoBroadcasting-Satellite transmission，第2代卫星传输数字视频广播标准2ndgeneration
Forward Error Correction
Low Density Parity Check
Reed-Solomon
Single Channel Per Carrier
TimeDivisionMultipleAccess
Turbo Product Code
前向纠错编码
低密度奇偶校验码
四相移相键控
里德-所罗门编码
单路单载波
时分多址
递归乘积码
4UPC：上行功率控制（UplinkPowerControl）卫星通信链路组成卫星链路指在发射站和接收站之间经过一个卫星的卫星连接。其中从发射站到卫星方向传输的链路为上行链路，从卫星到接收站方向传输的链路为下行链路。典型的卫星通信链路一般由地球站信道编码、调制、上变频及功率放大、地球站发射、卫星接收、星上频率变换及功率放大、卫星发射、地球站接收、低噪声放大及下变频、解调、信道译码等组成。卫星通信链路示意如图1所示。
上行链路
发射天线
下行链路
接收天线
图1卫星通信链路示意
5链路计算描述
YD/T2721-2014
链路计算是卫星通信系统网络设计中必不可少的环节。合理的链路计算可为系统设计中有关地球站设备的配置、技术参数的设定和空间段资源的分配、是否符合相关条件和业务要求等方面提供重要技术数据。
链路计算的基本目的是，根据设定的卫星和通信系统技术参数、传输体制及网络结构，基于卫星资源使用总体要求功带平衡的原则，对载波及系统所需的卫星转发器带宽、功率、地球站天线尺寸和功率等参数进行优化选择，
在链路计算中，需要考虑各种干扰对工作载波的影响。要考虑的主要干扰包括转发器功放在多载波工作模式时产生的互调干扰、来自相邻卫星系统的上行干扰和下行干扰、来自同卫星交叉极化转发器上通信系统的上行干扰和下行干扰。这些干扰都会在载波接收端形成噪声，影响到本卫星系统的链路性能。其他可能产生的干扰还包括地球站互调干扰、卫星上相邻转发器间的干扰、相邻载波之间的干扰、来自地面环境的干扰等，这些干扰通常通过系统设计和入网验证解决，在链路计算中可不予计算。降雨导致链路性能的下降，尤其是对地球站G/T的影响，需要在链路计算中考虑。针对某一条链路的链路计算中，主要输入参数包括：卫星参数：轨道位置、EIRP、G/T、饱和通量密度、输入和输出回退、相邻卫星与本链路卫星之间的轨道间隔及邻星覆盖性能；载波传输参数：信息速率、传输体制（前向纠错编码率、调制和多址方式）：一系统参数：解调门限、系统可用度要求、系统余量要求；一发射地球站参数：地理位置（经度、纬度、海拔高度）、天线口径、天线效率、工作频率、天线各项损耗，馈线损耗：
一接收地球站参数：地理位置（经度、纬度、海拔高度）、天线口径、天线效率、工作频率、天线各项损耗、馈线损耗、接收系统噪声温度：于扰参数：转发器互调干扰值、相邻卫星系统在本卫星方向上行和下行功率辐射值、交叉极化在主用极化上的功率辐射值。
主要输出参数包括：
一卫星功率占用参数：载波功率占用比：一卫星带宽占用参数：载波分配带宽，载波带宽占用比：一地球站发射参数：地球站发射功率，地球站发射偏轴EIRP谱密度；一系统参数：不同天气状况下的系统余量（晴天、上行降雨、下行降雨）。链路计算流程示意见附录A。
6链路计算方法
6.1基本参数计算方法
6.1.1卫星参数计算
6.1.1.1卫星饱和EIRP
卫星饱和EIRP为卫星转发器饱和输出时到达卫星发射天线输入端的功率与卫星发射天线增益之积，以EIRPs（分贝值）表示，单位为分贝瓦（dBW）。5
YD/T2721-2014
EIRP.由卫星发射覆盖特性确定。6.1.1.2卫星G/
卫星G/T（品质因数）为卫星接收天线增益与卫星接收系统的噪声温度之比，以G/T，（分贝值）表示，单位为分贝每开尔文（dB/K）。G/T.由卫星接收覆盖特性确定。6.1.1.3卫星SFD
卫星SFD（饱和通量密度）指为使卫星转发器饱和而到达卫星接收天线口面的通过单位面积的功率，以SFD,表示，单位为分贝瓦每平方米（dB（W/m2））。SFD，与卫星接收覆盖特性相关。在链路计算中，通常取G/T,值为某特定值时的饱和通量密度为参考点，得出其他G/T相应覆盖地的饱和通量密度。计算公式如下：SFD,=SFDre-(G/T-G/Trf）
式中：
SFDrer为参考点处的饱和通量密度，单位为分贝瓦每平方米（dB（W/m2）），其值由选定的转发器增益设置决定：
G/T为卫星G/T值，单位为分贝每开尔文（dB/K）：G/Ts.rer为参考点处的卫星G/T值，单位为分贝每开尔文（dB/K）。6.1.1.4转发器输入回退和输出回退转发器输入回退和输出回退分别以BO，和BO。表示，其值通常以正分贝值（dB）表示。转发器在多载波工作状态时，为保证转发器工作在线性区，需要有一定回退。转发器在单载波工作状态时，一般工作在饱和点附近。为保证转发器功放的正常工作性能，应根据实际情况选择适当回退，例如输入回退2dB，输出回退0.5dB。6.1.1.5天线孔径单位面积增益
卫星天线孔径单位面积增益以Gm表示。单位为分贝每平方米（dB/m2）。可由下式得出：4×元
G,=10g
式中：
1为电磁波波长，单位为米（m）。6.1.2载波带宽计算
6.1.2.1信息速率（InformationRate）(2)
信息速率指对业务信号进行信源处理后未经信道编码的总数据流速率，以R表示，单位为比特每秒（bit/s或bps）
在IDR业务中，信息速率为包含辅助顺的组合速率，6.1.2.2传输速率（TransmissionRate）传输速率指经过信道编码以后未调制数据的传输流速率，以R表示，单位为比特每秒（bit/s）。信道编码通常包括卷积编码、RS、TPCLDPC等前向纠错编码（FEC）。传输速率与信息速率的关系如下：6
式中：
R为信息速率，单位为比特每秒（bit/s或bps）：YD/T2721-2014
OFEC为前向纠错编码率。当前向纠错编码由多重编码级联时，OFEc则为各项编码率的乘积。6.1.2.3码片速率（ChipRate）
码片速率指传输流信息经扩频后的速率。以R。表示，单位为码片每秒（chip/s）。码片速率与传输速率的关系如下：R.=Rxm
式中：
R,为传输速率，单位为比特每秒（bit/s）：m为扩频增益。
无扩频时，R=R
6.1.2.4符号速率（SymbolRate）(4)
符号速率指传输流经调制后形成相应的符号速率，以R，表示，单位为符号每秒（symbol/s或sps）或波特（Baud）。
符号速率与码片速率的关系如下：R-R
式中：
R。为码片速率，单位为码片每秒（chip/s）：n为调制指数。BPSK时为1，QPSK时为2，8PSK时为3，16QAM时为4。对于其他调制方式，根据实际情况而定。
6.1.2.5载波噪声带宽（NoiseBandwidth）载波噪声带宽指载波主要能量占用的带宽，以BW，表示，单位为赫兹（Hz）。载波噪声带宽与符号速率的关系如下：BW,=R,xa
式中：
R为符号速率，单位为符号每秒（symbol/s或sps）或波特（Baud）：α1为载波噪声带宽因子，根据设备性能确定。6.1.2.6载波分配带宽（AllocatedBandwidth）(6)
载波分配带宽指为了避免载波之间的干扰，为每个载波留出一定保护带宽后的总带宽。以BW。表示，单位为赫兹（Hz）。
载波分配带宽与符号速率的关系如下：BW.=R,xα2
式中：
R为符号速率，单位为符号每秒（symboV/s或sps）或波特（Baud）：(7)
YD/T2721-2014
α2为载波分配带宽因子，主要依据设备性能确定。6.1.2.7载波带宽占用比
载波带宽占用比指载波分配带宽与转发器带宽之比，以nBw表示。计算公式如下：BW。×100%
nnw=BW
式中：
BW。为载波分配带宽，单位为赫兹（Hz）：BW为转发器带宽，单位为赫兹（Hz）。6.1.3地球站参数计算
6.1.3.1天线增益
天线增益指天线在主轴方向的增益，以G表示，其值以分贝（dBi）表示。对于抛物面天线，G。的计算公式如下：G.=201g
式中：
+10lgn
D为天线口径，单位为米（m)；
A为电磁波波长，单位为米（m），为真空中的光速（一般取3×10°m/s）和工作频率（单位为赫兹）的比值；
7为天线效率，根据天线特性确定，一般在60%~70%。对于其他类型的天线，G。取实际值。6.1.3.2天线偏轴增益
天线偏轴增益指天线在相邻卫星轨道方向的增益，以G。表示，其值以分贝（dBi）表示。计算G。时，需先计算天线主轴和相邻卫星轨道方向之间的夹角，即项心角，以@表示，单位为度（°）。@的近似计算公式如下：
@a1.1x92a-
式中：
办.a为相邻卫星的经度，单位为度（°）；为本卫星经度，单位为度（°）。注：@的准确计算公式参见无线电规则附录8和附件I（2012）。对于抛物面天线，G.的计算方法见无线电规则附录8、附件IⅢI（2012）和ITU-RS.580-6。6.1.3.3天线半功率波束宽度
抛物面天线的半功率波束宽度以-3表示，单位为度（°）。近似计算公式为：-3dg ~ 70×
式中：
D为天线口径，单位为米（m)；
a为电磁波波长，单位为米（m），为真空中的光速（一般取3×10°m/s）和工作频率（单位为赫兹）8
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