下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
使用更高频段进行卫星通信，可以获得更高的可用带宽，但是信号在传输过程中会经历严重的衰减。尤其是对于使用Q/V频段的馈电链路，大气损耗和降雨衰减更为严重。大气损耗，主要是大气中的氧气和水蒸气对电磁波的吸收，导致载波幅度损耗，氧气的吸收峰值在60GHz和120GHz，水蒸气的吸收峰值在20GHz左右；降雨衰减，由于降雨的原因，导致电磁波在地球与卫星的传播路径上能量被吸收，传播方向被改变，最终引起地面接收端信号强度减弱。
在图2-9中，举例说明位于北京的信关站在40/50GHz的大气总衰减的累积分布函数（CDF），雨衰仿真采用ITU模型。由此可见，为了提供99.9%的可用度，北京信关站在V频段需要40dB的裕度余量。
表2-6列出了中国10个主要城市在可用度达到99.9%时，大气、云和雨带来的衰减量，工作频段为V频段（50GHz）。
由表2-6可以看出，在中国使用V频段进行上行链路通信，想保证可用度99.9%，需要补偿的最大降雨衰减为68.65dB（站点位于中国广州），补偿的最小衰减为15.46dB（站点位于中国拉萨）。
图2-9 联合大气衰减互补概率分布函数
表2-6 使用ITU模型仿真得出的中国主要城市V频段降雨衰减表（可用度99.9%）
为了对照不同雨衰模型可能带来的雨衰值仿真结果的不同，使用CraneT-C模型对中国10个主要城市进行了雨衰仿真，仿真结果如表2-7所示。
由仿真结果可以看出，使用CraneT-C模型，在相同地区，在相同降雨概率下，比使用ITU模型降雨衰减会高2dB左右。
表2-7 使用CraneT-C模型仿真得出的中国主要城市V频段降雨衰减表（可用度99.9%）
在传统的多波束卫星通信系统中，分配给每个波束的功率和频率资源仅是整颗卫星资源的一部分，该系统往往只能在每个波束范围内调度可用的资源以满足用户多样化的需求，造成卫星资源的“碎片化”调度；随着多波束卫星通信系统容量的进一步增加，点波束数往往也会增加，不仅导致卫星资源“碎片化”现象的加重，也会造成卫星载荷的相应增加，最终导致资源全局调度效率的下降和卫星实现复杂度的上升。在空间信息网络中，由于业务类型的多样性、业务分布的空间不均匀性和时变性，这种“碎片化”的资源配置方式将会导致各波束频繁出现“忙闲不均”的现象，引起通信资源的巨大浪费，也很难实现面向多样化任务的高效传输和随需覆盖。