民航甚高頻遙控業(yè)務(wù)應(yīng)用KU衛(wèi)星傳輸?shù)姆治鎏接?/h1>

2018-06-19 03:19:22民航青?？展芊志?/span>

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關(guān)鍵詞：高速數(shù)據(jù)遙控時鐘

民航青?？展芊志?楊 陽

現(xiàn)階段民航使用的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)主要有C波段和KU波段兩種。由于C波段衛(wèi)星設(shè)備隨著自然壽命的衰減，不同程度上出現(xiàn)了老化、故障、更新率下降等問題，從而使得KU波段衛(wèi)星通信網(wǎng)有著潛在的發(fā)展契機(jī)。理論上KU設(shè)備具有很強(qiáng)大的功能和支持多種業(yè)務(wù)，但由于各種因素和機(jī)制使得在空管系統(tǒng)應(yīng)用KU設(shè)備傳輸?shù)暮诵臉I(yè)務(wù)比較少。針對VHF遙控業(yè)務(wù)的傳輸基本上沒有。本人有幸參與組織了分局所轄的剛察、德令哈、格爾木臺站的KU設(shè)備調(diào)試和傳輸VHF遙控信號測試。后期通過相關(guān)測試研究和收集相關(guān)數(shù)據(jù)分析，對傳輸?shù)腣HF信號進(jìn)行了驗證。本文在分析VHF遙控信號和KU衛(wèi)星設(shè)備的基礎(chǔ)上，對相關(guān)設(shè)備的配置和業(yè)務(wù)引接進(jìn)行了分析和測試，從而為該方法進(jìn)行深度研究和應(yīng)用提供了相關(guān)參考。

1.概述

1.1 現(xiàn)狀分析

目前，青海轄區(qū)已建成并投入運(yùn)行的VHF臺站主要有泮子山、剛察、德令哈、格爾木等，該臺站也配備了KU衛(wèi)星站。這些臺都屬于高海波地帶，信號覆蓋的選址優(yōu)越，覆蓋廣，但同時遠(yuǎn)離城市和生活區(qū)，敷設(shè)傳輸鏈路可利用的條件有限，備份鏈路中一空長期滯后；為增加傳輸鏈路保障的冗余度，可以考慮利用各臺現(xiàn)有的KU設(shè)備為VHF信號增加一條備份鏈路。從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。

1.2 VHF信號分析

由于VHF遙控信號經(jīng)PCM后輸出信號為同步RS232信號，速率為64Kbps，而現(xiàn)場用以進(jìn)行VHF遙控信號傳輸測試使用的是KU波段衛(wèi)星系統(tǒng)X站點(diǎn)和它的DLM機(jī)箱的DSCC通道卡及相關(guān)附屬設(shè)施。

1.3 KU衛(wèi)星設(shè)備

臺站KU衛(wèi)星采用了加拿大PolarSat公司的VSATPlus II系統(tǒng)，該系統(tǒng)支持ATM臨時中繼透明數(shù)據(jù)備份業(yè)務(wù)、中低速雷達(dá)引接透明數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、低速異步數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、幀中繼協(xié)議業(yè)務(wù)、VHF話音衛(wèi)星E&M中繼電路、撥號話音電路、視頻會議業(yè)務(wù)等。配置了數(shù)據(jù)板為用戶數(shù)據(jù)通信設(shè)備信號接入衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供接口。可分為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)板，速率2.4-512Kbps；高速數(shù)據(jù)板，速率為2.4-1536Kbps。由于臺站KU衛(wèi)星配置了高速數(shù)據(jù)板，因此嘗試?yán)么税蹇ㄟM(jìn)行測試業(yè)務(wù)信號傳輸。

2.信號模擬傳輸方案和業(yè)務(wù)引接

基于對VHF信號，KU衛(wèi)星及終端系統(tǒng)對接入數(shù)據(jù)需求的分析，考慮利用KU波段衛(wèi)星和現(xiàn)有接入設(shè)備，實現(xiàn)傳輸VHF信號測試。主要任務(wù)是：申請1條64Kbps速率的衛(wèi)星鏈路，將復(fù)用器出來的信號

引接至KU衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板的RS232接口上，之后通過衛(wèi)星鏈路傳輸至機(jī)場終端的KU衛(wèi)星站，再經(jīng)接入設(shè)備引接RS232信號至內(nèi)話系統(tǒng)。

2.1 傳輸協(xié)議

由于KU衛(wèi)星通信設(shè)備只支持同步傳輸，而現(xiàn)有各種VHF遙控信號基本上都為同步信號，需要進(jìn)行同步傳輸。因此在傳輸協(xié)議上達(dá)到了統(tǒng)一，無需額外的附屬設(shè)備進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)換。

2.2 物理接口

在物理接口中，是不同于協(xié)議的，通常需要增減若干無用的信號，從而提高傳輸?shù)臏?zhǔn)確率，同時降低相關(guān)的延時。具體如下所示；

由于VHF遙控信號經(jīng)復(fù)用器輸出為同步信號，而KU衛(wèi)星也是用于傳輸同步信號的設(shè)備。因此時鐘同步信號在測試中非常重要。VHF遙控信號需要衛(wèi)星向外發(fā)送時鐘，或經(jīng)過復(fù)用器設(shè)備向KU衛(wèi)星設(shè)備發(fā)送時鐘。根據(jù)KU設(shè)備自身要求，高速數(shù)據(jù)板需要一個環(huán)回的發(fā)射時鐘，使得數(shù)據(jù)板開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的正常收發(fā)。衛(wèi)星設(shè)備傳輸不同于調(diào)制解調(diào)器的傳輸，是不需要很多握手信號的，具體RS232重要定義如表1所示。

表1 RS232 25針定義

按照表1連接后，經(jīng)過測試無信號傳輸，檢查分析以下現(xiàn)象：

1）高速數(shù)據(jù)板ALARM燈紅色告警；

2）使用誤碼儀測試鏈路不通；

3）接入轉(zhuǎn)報異步數(shù)據(jù)正常通信。

通過分析定位故障為時鐘問題，由針腳定義衛(wèi)星端的發(fā)射時鐘為17，接收時鐘為24。衛(wèi)星設(shè)備會將時鐘由17發(fā)射出去，而復(fù)用器自身為內(nèi)時鐘工作，由于其與衛(wèi)星設(shè)備之間利用光貓傳輸，將光貓設(shè)為外時鐘方式可有效隔絕兩個內(nèi)時鐘設(shè)備在時鐘源統(tǒng)一問題上的沖突，從而導(dǎo)致衛(wèi)星無法從24針獲取時鐘觸發(fā)VHF遙控信號的傳輸。解決方案為將17和24針腳短接。經(jīng)過測試后最終引腳使用的線序為表2所示：

表2 VHF遙控信號引接線的接口線序

2.3 業(yè)務(wù)板卡的使用

由于KU設(shè)備常使用高速數(shù)據(jù)板和DLM機(jī)箱的業(yè)務(wù)板作為數(shù)據(jù)傳輸板卡。數(shù)據(jù)板載主機(jī)箱中是一卡一個槽位，只能提供最大兩條不同業(yè)務(wù)，而一塊DLM板可以連接一個外機(jī)箱，擴(kuò)展30條業(yè)務(wù)傳輸。數(shù)據(jù)板速率是自適應(yīng)的，無需任何操作；DLM機(jī)箱中速率和接口類型需要手動操作。數(shù)據(jù)板傳輸質(zhì)量相對穩(wěn)定，而DLM機(jī)箱傳輸數(shù)據(jù)時偶爾會出現(xiàn)誤碼。總之，在數(shù)據(jù)板冗余的情況下，優(yōu)先使用數(shù)據(jù)板進(jìn)行核心業(yè)務(wù)傳輸。

3.信號傳輸測試方案和數(shù)據(jù)

通過模擬傳輸方案的驗證和測試，VHF遙控信號可以通過KU衛(wèi)星進(jìn)行傳輸，采用同樣方案將所轄其他臺站信號接入衛(wèi)星后可以正常通信。最后使用測試儀器測試和觀測衛(wèi)星參數(shù)數(shù)據(jù)如表3所示：

表3 VHF遙控信號傳輸測試和衛(wèi)星參數(shù)數(shù)據(jù)

由表3看出所有數(shù)據(jù)均不在正常工作范圍內(nèi)，按照對星方法，通過調(diào)整天線的俯仰角和方向角重新對星，將信號強(qiáng)度調(diào)高至41dB左右。并與網(wǎng)控聯(lián)系通過發(fā)射單載波方法進(jìn)行功率標(biāo)定后，相關(guān)數(shù)據(jù)正常運(yùn)行。經(jīng)過多次利用內(nèi)話系統(tǒng)進(jìn)行話音質(zhì)量測試，同時進(jìn)行相關(guān)對比后話音質(zhì)量基本滿足用戶使用需求。

4.結(jié)束語

VHF遙控信號傳輸過程中，通常需要進(jìn)行方案評估和測試驗證；

本文從問題導(dǎo)向出發(fā)，對相關(guān)因素和引接方案進(jìn)行了分析，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了討論，為進(jìn)一步應(yīng)用該方法奠定了基礎(chǔ)，為提高業(yè)務(wù)能力和相關(guān)專業(yè)的深度融合提供有力的技術(shù)支撐。

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