ღ✿ღ。EPFD限值如同戴在通信星座头顶的紧箍咒ღ✿ღ,既要确保对GSO的保护ღ✿ღ,也要为NGSO争取合理的发展空间ღ✿ღ。
上世纪九十年代初通信星座开始发展ღ✿ღ,到2000年前后达到鼎盛ღ✿ღ,是形成GSO/NGSO频率共用规则与技术基础的重要阶段ღ✿ღ。本文通过对约束通信星座用频特性的EPFD问题的演进进行历史回顾ღ✿ღ,以期为当前低轨星座频率共用研究同行提供参考ღ✿ღ。
提到EPFDღ✿ღ,就必须提到《无线条款和ITU-R S.1503建议书ღ✿ღ,三者密切关联ღ✿ღ,共同为FSS系统引入NGSOღ✿ღ、解决NGSO与GSO之间的频率共用问题提供规则和技术基础ღ✿ღ。
上世纪90年代第一次通信星座热潮兴起ღ✿ღ,ITU作为卫星无线电频率轨道资源管理和协调政府间事务的国际组织ღ✿ღ,针对通信星座的用频问题进行了大量技术研究和规则讨论ღ✿ღ,其中最重要的ღ✿ღ,是在原来一直由GSO卫星使用的频段内新引入FSS NGSO星座系统后ღ✿ღ,如何充分保护GSO系统用频权益的问题ღ✿ღ。经过WRC-1995ღ✿ღ、WRC-1997ღ✿ღ、WRC-2000三届大会ღ✿ღ,最终采取的规则措施如下ღ✿ღ:
RR 22.2款及相应EPFD限值的引入目的ღ✿ღ,是为保护GSO系统ღ✿ღ,同时也让后发展的NGSO系统有必要的频率资源可用ღ✿ღ,该条款适用范围内ღ✿ღ,GSO系统拥有制高优先权ღ✿ღ。
EPFD限值为硬限值ღ✿ღ,NGSO系统必须满足ღ✿ღ;从规则操作实施角度看ღ✿ღ,可以理解为ღ✿ღ:只要NGSO星座系统满足了相应EPFD限值ღ✿ღ,即可认为其满足22.2条款ღ✿ღ,因此在该条款适用范围内ღ✿ღ,NGSO系统不需要与GSO进行频率协调ღ✿ღ。
基于上述原因ღ✿ღ,如何计算各NGSO系统的EPFD就变得尤为重要ღ✿ღ。一个NGSO星座系统是否真正ღ✿ღ、完全满足EPFD限值牧文人体ღ✿ღ,既是该卫星网络资料能否审查合格ღ✿ღ,顺利建立国际协调地位的重要节点ღ✿ღ,更是潜在被干扰GSO系统的卫星操作者保护自身权益的关键指标ღ✿ღ。为了解决这一问题ღ✿ღ,ITU-R SG4组织研究制定了ITU-R S.1503建议书ღ✿ღ。该建议书旨在规范EPFD限值计算方法ღ✿ღ,并提供相应的软件实现算法ღ✿ღ。
顺便提一句ღ✿ღ,从该条款可以看到ღ✿ღ,通过隔离角方法规避NGSO对GSO卫星潜在干扰不是什么新方法ღ✿ღ,更谈不上专利技术ღ✿ღ,早在1976年最初引入NGSO系统概念时ღ✿ღ,就在顶层规则条款中明确了 ღ✿ღ:当没有足够的隔离角情况下ღ✿ღ,NGSO卫星与其地球站间通信链路应停止发射(或减小发射功率)以避免对GSO的干扰ღ✿ღ。
1990年ღ✿ღ,美国摩托罗拉公司提出铱星计划ღ✿ღ,并于1991年通过FCC开始向ITU申报卫星网络资料edf壹定发官网登录ღ✿ღ,成为ITU最早公布的NGSO FSS星座网络资料如图2ღ✿ღ。
铱星计划开启了第一轮全球范围内的星座热潮ღ✿ღ。据美国联邦航空管理局商业航天发射年度报告中公布的数据ღ✿ღ,1998-2000年间ღ✿ღ,提出发射需求的NGSO通信星座系统达50多个ღ✿ღ。也正是在这个过程中ღ✿ღ,WRC-97(1996-1997)和WRC-2000(1998-2000)期间NGSO星座与GSO卫星频率共用的规则ღ✿ღ、标准ღ✿ღ、干扰评估方法逐步成熟ღ✿ღ。主要成果体现在以下两方面ღ✿ღ:
在规则层面ღ✿ღ,确立了FSS NGSO/GSO频率共用的规则框架ღ✿ღ:即在《无线条款ღ✿ღ、EPFD(NGSO下行干扰信号对GSO地球站的保护)以及APFD(NGSO上行干扰信号对GSO卫星的保护)限值概念ღ✿ღ;
在技术层面ღ✿ღ,考虑到需要解决计算某个NGSO FSS系统的EPFD是否符合规则限值的问题ღ✿ღ,以及相应的算法和开发相应软件工具应具有的功能需求与技术要求ღ✿ღ,制定形成了ITU-R S.1503建议书ღ✿ღ,并在其中对以上方面进行了详细阐述ღ✿ღ。该建议书于2000年5月发布ღ✿ღ,是BRღ✿ღ、各国主管部门及操作者开发相应软件的共同技术基础和执行资料申报ღ✿ღ、审查ღ✿ღ、协调等程序的依据ღ✿ღ。
2000年之后ღ✿ღ,随着铱星等系统的先后破产ღ✿ღ,NGSO通信星座热潮迅速褪去ღ✿ღ,反映到ITU-R研究组的研究进展方面ღ✿ღ,就是在相关规则和EPFD限值方面的研究进程都明显放缓ღ✿ღ:
EPFD限值(记录在RR 22条Section II)方面ღ✿ღ,只有在WRC-97首次引入EPFD限值初期ღ✿ღ,即WRC-2000期间对其进行了较大改动(包括将APFD改为EPFD↑ღ✿ღ、引入EPFDisღ✿ღ、修改了GSO参考天线方向图ღ✿ღ,以及各场景下的EPFD限值本身的值和对应的超标概率等)ღ✿ღ。但此后ღ✿ღ,EPFD限值方面没有大的修改(除了WRC-03增加了C频段相应限值ღ✿ღ,以及其他一些编辑性修改)ღ✿ღ。
在软件工具的算法研究方面ღ✿ღ,ITU-R S.1503建议书的修订不算频繁ღ✿ღ,但始终在进行中ღ✿ღ,SG4分别于2005年4月ღ✿ღ、2013年12月和2018年1月发布了三次修订版本ღ✿ღ。每次修订的重点介绍如表1ღ✿ღ。
作为评估对象和仿真实现的重要内容ღ✿ღ,NGSO系统的技术与操作特性是输入参数中最重要的组成部分ღ✿ღ,但要建立准确ღ✿ღ、完整的NGSO系统参数模型并非易事ღ✿ღ。建议书各次修订中ღ✿ღ,都对NGSO系统参数进行过大量的增添ღ✿ღ、删节与更改ღ✿ღ,这样的过程正说明了对NGSO系统的技术与操作特性的认知ღ✿ღ、理解和模型化是一个长期的ღ✿ღ、持续的过程ღ✿ღ,并需要在实践中不断完善ღ✿ღ。
影响NGSO与GSO系统间频率兼容性的重要要素之一ღ✿ღ,是双方发射/接收电台间的相对位置关系ღ✿ღ。在实际系统描述中ღ✿ღ,卫星普遍采用的是J2000坐标系ღ✿ღ、地球站普遍采用的是大地坐标系ღ✿ღ,而星地链路关系的描述又需要使用地固坐标系ღ✿ღ,NGSO系统的轨道特性及多个坐标系之间的相互转换异常复杂ღ✿ღ。这一点ღ✿ღ,从RS.1503各版本修订中对该部分相关内容的几次大幅修改上可见一斑ღ✿ღ。
EPFD限值ღ✿ღ:GSO系统作为被干扰方可以忍受的来自NGSO系统干扰的能力ღ✿ღ,其大小取决于GSO系统特性ღ✿ღ。
EPFDღ✿ღ:NGSO FSS系统作为干扰方在被干扰系统(GSO系统地球站或卫星)接收机输入端产生的集总干扰信号功率水平的表征指标ღ✿ღ。其大小取决于NGSO系统特性ღ✿ღ。
在《无线条中关于EPFD限值的描述是通过一系列表格中列出各种参考场景下对NGSO系统的EPFD约束限值和相应需要满足的时间百分比组成ღ✿ღ。因此ღ✿ღ,EPFD限值不是一个值ღ✿ღ,而是由若干组值组成的一个包络ღ✿ღ,将其用可视化图形表示后ღ✿ღ,结果如图3ღ✿ღ。
上图显示的是17.8-18.6GHz频段ღ✿ღ,FSS接收地球站天线kHz场景下EPFD限值要求ღ✿ღ。此处所谓场景ღ✿ღ,是指由链路方向ღ✿ღ、业务类型ღ✿ღ、频段ღ✿ღ、参考带宽ღ✿ღ、受干扰系统地球站/卫星接收特性组成的NGSO干扰GSO的具体情形ღ✿ღ,RR (2020版)22条第II节中涉及到41个场景(不考虑GSO带倾角的情况)归纳如表2ღ✿ღ。
通过对历届世界无线电大会规则修订过程和相关研究组ღ✿ღ、工作组的研究过程进行追溯edf壹定发官网登录ღ✿ღ,可以看到这些EPFD限值的形成主要方法和过程ღ✿ღ,简介如下ღ✿ღ。
如前所述ღ✿ღ,EPFD限值是反映GSO作为被干扰系统能够允许干扰能力的表征edf壹定发官网登录ღ✿ღ,即集总干扰保护标准ღ✿ღ。由无线电通信系统的基本原理可知ღ✿ღ,系统抗干扰能力是由其自身的链路质量要求决定的ღ✿ღ。ITU-R S.1323建议书对GSO系统能够允许的集总干扰水平提出了标准ღ✿ღ,该标准从功率和时间两个角度提出限值要求ღ✿ღ。
从功率角度ღ✿ღ,提出【集总干扰功率限值】ღ✿ღ:晴空状态下ღ✿ღ,若被干扰系统采用频率复用ღ✿ღ,来自其他GSO FSS系统地球站和空间站的同频集总干扰功率不得超过被干扰系统解调器输入端口处系统总噪声功率的25%ღ✿ღ;若被干扰系统不使用频率复用ღ✿ღ,该超标概率标准为20%ღ✿ღ。同时ღ✿ღ,来自相同频段的单一GSO系统干扰不得超过系统总噪声功率的6%ღ✿ღ。
从时间角度ღ✿ღ,提出【集总干扰超标统计概率限值】ღ✿ღ:集总干扰超过系统总噪声功率6%的累计时长不得超过BER(或C/N)所要求时间的10%ღ✿ღ。该干扰限值水平为所有NGSO FSS和GSO FSS系统引起的总干扰ღ✿ღ,因此牧文人体ღ✿ღ,有必要将这种总干扰允许限值在考虑到所有干扰源累积的同时分配至单一NGSO FSS系统ღ✿ღ。
根据ITU-R 研究结论ღ✿ღ,GSO FSS所受到的集总干扰由“雨衰/自由空间损耗”和“来自其他卫星系统的干扰”两部分组成(以下简称“雨衰”+“干扰”)ღ✿ღ,来自NGSO FSS的EPFD属于“干扰”的一部分ღ✿ღ。ITU通过在不同地区根据不同系统模型采用对应算法ღ✿ღ,计算得到“雨衰”对GSO FSS链路的影响ღ✿ღ,从而根据步骤一定义的集总干扰保护标准ღ✿ღ,确定可以允许的来自其他系统“干扰”的限值ღ✿ღ,在本研究场景下ღ✿ღ,即指来自所有NGSO系统的集总干扰限值ღ✿ღ。
分别对Xღ✿ღ、Y取对数为xღ✿ღ、yღ✿ღ,则系统载噪比的总损耗度(degradation)z=x+yღ✿ღ。其中ღ✿ღ,雨衰及其他空间变量的干扰x超过对应BER(C/N)的累计时间应≤对应误码率BER(或C/N)所要求时间的90%ღ✿ღ。公式表达为ღ✿ღ:
上述算法可以简化ღ✿ღ,其中心思想是将某一地区的降雨率密度方程转化为一个单矩形和两个概率点ღ✿ღ,这两个概率点分别对应【总损耗全部来自雨衰】ღ✿ღ、【雨衰的影响基本可忽略不计】两种情况ღ✿ღ。根据简化后的单矩形模型(Single-Rectangle Model)内雨衰的干扰强度X0和概率P0ღ✿ღ,反推系统对应的干扰限值X1ღ✿ღ。
根据ITU-R P.618ღ✿ღ、P.838中的雨衰系数以及P.837中的降雨区域ღ✿ღ,一年内损耗强度>A的时间百分比为:
其中ღ✿ღ,雨衰及其他空间变量的干扰x大于BER(或C/N)的累计时间≤对应BER(C/N)所要求时间的90%的公式表达为ღ✿ღ:
考虑到可能存在多个NGSO系统与GSO FSS频率共用ღ✿ღ,由步骤二得到来自“其他系统”的干扰限值需要在N个NGSO系统中进行分配ღ✿ღ,得到单入EPFD限值ღ✿ღ。根据WRC-2000决议76ღ✿ღ,作为折衷ღ✿ღ,大会同意采用3.5个同频NGSO系统作为单入EPFD限值确定的前提假设ღ✿ღ,从而得到相应每种场景下的EPFD限值ღ✿ღ。
WRC-2000的CPM报告中提供了关于如何根据集总pfd限值得到单入EPFD限值方法ღ✿ღ,简介如下(以下行为例)ღ✿ღ:
集总pfd为第一条总曲线)ღ✿ღ:纵轴为时间百分比取对数的十倍(向上递增)ღ✿ღ,横轴为EPFD(dB)(向右递增)ღ✿ღ。
将L1向左平移10*log(3.5)个单位得到第二条线)ღ✿ღ,代表单个NGSO系统在功率上的单入曲线个单位得到第三条线)ღ✿ღ,代表单个NGSO系统从时间概率上的单入曲线为同频NGSO系统的等效值ღ✿ღ。
对10.7-12.75GHz频段内GSO地球站天线GHz频段内GSO地球站天线m的情况ღ✿ღ,NGSO单入EPFD限值包络曲线%)间的线%)间的连线补齐ღ✿ღ。
从整体研究过程和最终在规则中采纳的EPFD限值相关条款形式看ღ✿ღ,当前EPFD限值的确定隐含了大量等效ღ✿ღ、简化的细节和假设前提ღ✿ღ,一方面是为了便于规则的操作实施ღ✿ღ,另一方面也是各方立场折衷的结果ღ✿ღ。典型的例子包括ღ✿ღ:
单入EPFD限值是基于NGSO系统最大有效数量为3.5个的假设前提得出的ღ✿ღ。当前的GSO与NGSO频率共用中ღ✿ღ,该假设是否依然适用有待研究ღ✿ღ。
各NGSO卫星系统均占总干扰的1/N(N为同频段内可能产生时变干扰的等效系统数量)ღ✿ღ,未考虑各NGSO系统间差异ღ✿ღ。
采用的GSO地球站天线旁瓣模型(ITU-R S.1428-1)是基于一系列抛物面天线ღ✿ღ,需要进一步研究这些参考模型对于平面阵列天线的适用性ღ✿ღ。
前两种都好理解ღ✿ღ,此处简单解释EPFDisღ✿ღ。由于NGSO与GSO系统共用的FSS频段中ღ✿ღ,有些频段有双向划分ღ✿ღ,例如17.8-18.4GHz频段ღ✿ღ,同时有空-地方向和地-空方向的划分ღ✿ღ,见图4ღ✿ღ。这种划分状态意味着可能出现NGSO卫星使用该频段下行ღ✿ღ,而GSO卫星系统使用该频段上行的场景ღ✿ღ,从而出现NGSO卫星对GSO卫星的潜在干扰ღ✿ღ,因此也需要计算该场景下的NGSO系统信号发射EPFD是否满足限值ღ✿ღ。
《无线电规则》中关于EPFD的定义和解释非常清晰ღ✿ღ,不须赘述ღ✿ღ。下面以计算方法最为复杂的EPFDdown为例ღ✿ღ,说明ITU-R S.1503建议书中建议的NGSO系统EPFD算法ღ✿ღ。其中涉及到很多假设条件等细节问题ღ✿ღ,需要对建议书本身进行详细研究ღ✿ღ,本文不做展开ღ✿ღ。
其中ღ✿ღ,NS是GSO地球站所在位置可见的所有NGSO卫星数量ღ✿ღ。因此ღ✿ღ,EPFDdown在概念上就是NGSO所有可见卫星发射信号到达GSO地球站接收机输入端pfd的总和ღ✿ღ。相应的ღ✿ღ,EPFD的计算也就分成两部分ღ✿ღ:
pfd mask是由【单颗NGSO卫星】在位于地球表面任意点的【GSO地球站】产生最强干扰时的一系列pfd数值组成的包络ღ✿ღ。
pfd由【NGSO系统卫星发射增益与功率】和【NGSO卫星与GSO地球站间的干扰信号传播距离】决定ღ✿ღ,距离又是由【NGSO卫星与GSO地球站间的相对位置关系】决定ღ✿ღ。GSO地球站可能位于地球表面任意位置ღ✿ღ,这导致NGSO卫星与GSO地球站相对位置关系随之变化ღ✿ღ,因此edf壹定发官网登录ღ✿ღ,NGSO系统任意卫星到达GSO地球站的pfd不是一个值ღ✿ღ,而是一组值ღ✿ღ,这组由所有最大pfd组成的值ღ✿ღ,即为pfd maskღ✿ღ。
其中ღ✿ღ,alpha_deltaLongitude是ITU-R S.1503建议书中提出的用于描述GSO地球站位置的两种方法之一ღ✿ღ,即采用“隔离角α+经度差ΔL”进行描述ღ✿ღ,另外一种方法是采用NGSO卫星“方位角+仰角”进行描述ღ✿ღ。其本质可以理解成在地球表面打格子ღ✿ღ,让GSO地球站在每个格子所在位置遍历ღ✿ღ,得到相应的pfd maskღ✿ღ。格子打得越小(越密)ღ✿ღ,即“α和ΔL”取值越小ღ✿ღ,计算得到的pfd就越精确ღ✿ღ,但计算量就越大ღ✿ღ;反之“α和ΔL”取值大ღ✿ღ,也就是格子打得大ღ✿ღ,可以有效减小计算量ღ✿ღ,但相应计算得到的pdf精确度就会降低ღ✿ღ。具体操作方法及pfd最大值的选取方法在RS.1503-3的C2.4节有详细介绍ღ✿ღ,如图5所示ღ✿ღ。
步骤 1: 在某时刻NGSO卫星视场下ღ✿ღ,确定卫星最小工作仰角下的最大可视小区数量Ntotalღ✿ღ。
步骤 2: 在NGSO卫星视场下在地球表面绘制有相同α值的α等值线ღ✿ღ,沿α等值线定义ΔL的步进量ღ✿ღ。
步骤 3:对应各ΔLღ✿ღ,α等值线可由一组(n个)Mα,k点定义(k=1,2ღ✿ღ,... n)ღ✿ღ。计算每个Mα,k点处最大pfdღ✿ღ:首先计算由各小区向Mα,k贡献的pfd值ღ✿ღ:
pfd_coi: 相应极化类型的波束于地表某点产生的对应参考带宽内的pfd (dB(W/m2))
pfd_crossj: 相应极化类型的反极化发射的波束于地表某点产生的对应参考带宽内的pfd (dB(W/m2))
EPFD计算由BR提供的BR SOFT软件中的EPFD模块实现ღ✿ღ。从操作要求上讲ღ✿ღ,提交NGSO网络资料的主管部门只需使用该软件模块生成srs数据库和mask 数据库ღ✿ღ,并与EPFD/EIRP XML 文件一起提交BR即可ღ✿ღ,后续的EPFD计算和核算由BR在NGSO卫星网络审查过程中进行ღ✿ღ。
但是考虑到EPFD为硬限值ღ✿ღ,一旦超标ღ✿ღ,相应NGSO资料将作为不合格资料被退回ღ✿ღ。因此ღ✿ღ,通常拟提交网络资料的主管部门会在提交BR前自行进行EPFD是否超标的核算ღ✿ღ,一旦出现超标情况ღ✿ღ,可以对NGSO网络资料特性进行调整ღ✿ღ,以确保资料送达BR后的审查能够顺利通过ღ✿ღ。
计算EPFD的关键在于确定NGSO星座每一时刻处于GSO地球站可视区内的NGSO卫星数量ღ✿ღ,进而根据每一颗卫星的空间坐标判定其与GSO地球站的相对位置处于mask中的哪组参数所描述的地理范围内ღ✿ღ,从而将对应pfd值纳入计算ღ✿ღ。同时ღ✿ღ,由于已知两者坐标ღ✿ღ,Gr根据标准地球站的天线方向图计算ღ✿ღ。
再针对每一仿真时刻ღ✿ღ、NGSO星座中每颗星重复上述计算ღ✿ღ。因此ღ✿ღ,对于包含几百颗甚至更多卫星数量的大规模星座网络资料ღ✿ღ,运行检查EPFD的仿真非常耗时ღ✿ღ。
用于生成pfd/e.i.r.p mask的参数应对应NGSO卫星整个寿命过程ღ✿ღ。pfd值应作为所有可能业务量和波束组合的包络ღ✿ღ,表示系统在有效寿命期间于给定方向上的pfd峰值ღ✿ღ。使用自适应天线(可调整波束尺寸和旁瓣)的NGSO卫星系统在生成pfd mask时应采用导致各方向上最高pfd数值的组合ღ✿ღ。因此ღ✿ღ,卫星在所有角度的pfd均取其最高pfdღ✿ღ,例如当该方向上存在流量热点时ღ✿ღ。
值得注意的一点是ღ✿ღ,由于pfd mask的生成与NGSO位置相关ღ✿ღ,目前pfd mask的开发是基于波束覆盖区随卫星一起移动的假设ღ✿ღ。但对于有些NGSO系统的跟踪天线指向地表固定小区ღ✿ღ,不随卫星移动的情况ღ✿ღ,采用本方法可能导致推演出不准确的EPFD地理分布ღ✿ღ。
从ITU-R WP4A研究组的研究过程中ღ✿ღ,也可以清晰看到各研究周期对EPFD和相关建议书讨论热度随星座建设变化的情况ღ✿ღ。对WRC各研究周期中ღ✿ღ,涉及“FSS NGSO/GSO频率共用”及“EPFD限值”方面的文稿进行数量统计后可以看出ღ✿ღ,EPFD的研究主要集中在WRC-2000周期内ღ✿ღ,伴随上世纪90年代的第一轮星座热潮发展过程ღ✿ღ;2015年以来的第二轮星座热潮中ღ✿ღ,尽管规则基础框架已经奠定ღ✿ღ,但仍有大量技术细节亟待补充ღ✿ღ、完善ღ✿ღ。相比之下ღ✿ღ,即便WRC-23研究周期才刚刚开始的一年多时间ღ✿ღ,相关文稿数量已超过整个WRC-19(见图8)牧文人体ღ✿ღ,发展势头可谓强劲ღ✿ღ。
当前ITU采用的EPFD算法中ღ✿ღ,只要GSO卫星地球站可见NGSO卫星ღ✿ღ,都将作为干扰源参与计算ღ✿ღ。而事实上ღ✿ღ,NGSO卫星系统出于全球覆盖性ღ✿ღ、全实时通信及链路性能等诸多方面的设计需求ღ✿ღ,通常对地面任一点都要满足多重覆盖的条件ღ✿ღ,即当地面一点可同时“看到”两颗以上NGSO卫星ღ✿ღ。此时需要根据既定策略ღ✿ღ,从中选择最符合条件的卫星进行通信ღ✿ღ。这种既定策略有多种ღ✿ღ,常见的例如最长可见ღ✿ღ、最大仰角等选星策略ღ✿ღ。在上述情况下ღ✿ღ,地球站只与部分符合策略的卫星通信ღ✿ღ,也就是说ღ✿ღ,当前时刻只有部分可见卫星是处于工作状态的ღ✿ღ。在这种前提下ღ✿ღ,有成员国提出ღ✿ღ,EPFD应以这些活跃卫星形成的链路为干扰源进行计算ღ✿ღ,而非将所有GSO卫星地球站可见NGSO卫星纳入计算ღ✿ღ。
如前所述ღ✿ღ,pfd mask反映了NGSO卫星发射功率通量密度随NGSO卫星与GSO地球站相对位置关系变化而产生的变化牧文人体ღ✿ღ。在最近的研究中ღ✿ღ,有成员国提出建议ღ✿ღ,应考虑NGSO卫星系统pfd的时变特性ღ✿ღ,并且应当将跳频ღ✿ღ、时变波束指向等新概念纳入考虑范畴ღ✿ღ,因此需要进一步研究ღ✿ღ。
尽管现有规则中明确EPFD是在自由空间传播条件下计算的ღ✿ღ,但有成员国提出在EPFD计算中引入传播损耗(大气ღ✿ღ、雨衰等)的考虑ღ✿ღ。这一问题的讨论对EPFD限值的形成方法或将产生颠覆性影响ღ✿ღ,可能引发对GSO的保护程度的变化ღ✿ღ。这一提议引起了较多参会代表(特别是GSO卫星操作者)的严重关切ღ✿ღ。
部分与会代表认为ღ✿ღ,FSS和BSS地球站参考方向图与实际测量情况有明显不一致的情况ღ✿ღ,这种利用特定天线的结果来概括推论的方法可能存在问题ღ✿ღ,并提出在RS.1503中修改相关参考天线旁瓣特性ღ✿ღ。但是ღ✿ღ,也有很多国家认为建议中所使用的天线增益模型的公式是经过广泛研究ღ✿ღ、磋商和激烈讨论后得出的ღ✿ღ,特别是ITU-R S.1428和BO.1443已被RR引用ღ✿ღ,任何改动都可能影响其他ITU-RR决议和相关建议ღ✿ღ,需要广泛的协商和讨论ღ✿ღ。
WP4A本年度第二次会议即将召开ღ✿ღ,针对EPFD相关建议书的输入文稿情况尚不得而知ღ✿ღ。但可以明确的是ღ✿ღ,针对NGSO/GSO频率共用的研究一定是本研究周期内的重要议题ღ✿ღ,并会在各方立场推动下ღ✿ღ,不断发展变化ღ✿ღ。
EPFD是ITU BR检查NGSO系统网络资料是否满足规则而采用的指标ღ✿ღ,属于FSS卫星系统间频率兼容性的指标ღ✿ღ,但不是唯一的兼容性指标ღ✿ღ。各主管部门或操作者间进行频率协调可以采用EPFDღ✿ღ,也可以采用C/Iღ✿ღ、I/N等传统指标ღ✿ღ,选择哪种指标取决于协调双方能够达成一致的意见牧文人体ღ✿ღ。
从FSS卫星通信系统技术演进的角度看ღ✿ღ,GSO卫星系统间频率协调规则成熟ღ✿ღ,技术标准清晰ღ✿ღ;由于GSO卫星的链路是相对静态的ღ✿ღ,所有GSO卫星的技术与操作特性基本相近ღ✿ღ,干扰模式ღ✿ღ、分析方法ღ✿ღ、保护标准统一ღ✿ღ。
而NGSO则完全是另一番天地ღ✿ღ。LEOღ✿ღ、MEOღ✿ღ、HEOღ✿ღ、IGSOღ✿ღ、极地轨道ღ✿ღ、倾斜轨道ღ✿ღ、太阳同步轨道ღ✿ღ、冻结轨道……以及各种为满足不同业务需求而设计的星座ღ✿ღ,RR AP4中描述NGSO轨道特性的参数就达48项之多ღ✿ღ,与GSO用四个参数搞定的状态有天壤之别ღ✿ღ。除了轨道ღ✿ღ,NGSO系统的波束指向策略ღ✿ღ、卫星切换策略ღ✿ღ、选星策略ღ✿ღ、规避策略等操作特性ღ✿ღ,各种NGSO系统之间的特性可能千差万别ღ✿ღ,也让NGSO系统建立统一模型异常复杂ღ✿ღ,困难重重ღ✿ღ。
GSO和NGSO系统以上这些差异造成的直接结果ღ✿ღ,就是NGSO操作者对GSO系统可以说基本上一清二楚ღ✿ღ,但大多数GSO卫星操作者却对NGSO一头雾水的情况不足为怪ღ✿ღ。EPFD在处理NGSO星座系统计算与操作特性方面有非常强的针对性ღ✿ღ,正是通过该指标的引入和使用ღ✿ღ,NGSO系统才与传统GSO系统频率共用ღ✿ღ,因此对该方法的探索ღ✿ღ、研究与推广得到了NGSO星座操作者的普遍重视和积极参与ღ✿ღ。而大多数GSO卫星操作者对NGSO系统操作特性并不熟悉ღ✿ღ,对EPFD及其计算方法的研究与精进本身并无兴趣ღ✿ღ。
但是ღ✿ღ,随着NGSO与GSO系统频率共用逐步称为现实ღ✿ღ,无论是有效保护自身业务的现实要求ღ✿ღ,还是未来发展空间被挤压的隐忧ღ✿ღ,都让越来越多的GSO卫星操作者开始关心EPFD的应用ღ✿ღ,并积极参与到相关算法的研究活动中edf壹定发官网登录ღ✿ღ。
本文转载自“太空羽寻”ღ✿ღ,原标题《约束通信星座二十年的规则边界-EPFD简史》ღ✿ღ,文 李辉 唐鼎昕
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