3.4.1 多载波整体解调的应用场景及优势

在MF-TDMA系统的中心站及星上载荷应用中,需要同时发送或接收多个远端用户站的载波信号,若对每个用户站设置一组调制解调器,那么当网络规模较大时,中心站的规模将非常庞大。采用多载波整体解调技术,可以使用一个解调器同时接收多路载波信号,可大幅降低中心站的功耗、体积、重量及成本,同时有助于系统灵活扩容,提高应用灵活度。

对于采用单波束的卫星载荷,可以采用返向均匀多载波组的方式对转发器载荷带宽进行灵活使用,在中心站可配置多路均匀多载波整体解调器完成返向载波信号的整体接收。随着卫星容量越来越大,通信频段越来越高,卫星载荷从单波束向多波束发展,每个波束中可能存在多种类型站型,如果采用每个波束中多组均匀多载波整体解调器实现多组不同速率载波的支持会导致系统复杂度提高,因此支持单波束内多路非均匀多载波整体接收的非均匀多载波技术应运而生。如图3.20所示显示了多载波整体解调技术的演进过程。

图3.20 多载波整体解调技术演进过程

虽然多载波整体解调技术来源于星状网应用,但随着MF-TDMA系统的发展,多载波解调技术在MF-TDMA系统中既可应用于星状网组网亦可应用于网状网组网,各种应用场景下的优势综述如下:

(1)应用于星状网的中心站,降低中心站解调器规模

在MF-TDMA系统下的中心站需要接收大量远端用户终端的上行信号,若每个用户终端对应一个解调器,那么当网络规模较大时,中心站的解调器数量将非常庞大。采用多载波整体解调技术可以降低中心站的功耗、体积、重量以及成本。例如,假设原系统中心站需要接收 80 条返向载波,在不采用多载波整体解调技术时需要80路解调器完成接收;而采用支持16路载波整体接收的多载波整体解调器,可将中心站解调器数量降为原来的1/16,即配置 5 路多载波整体解调器即可实现 80 路载波的整体接收,整体实现效益非常可观。

(2)网状网下提高系统应用灵活度,灵活扩容

在网状网系统中,多载波整体解调技术可以在不提高单站能力要求的情况下,提升系统总业务量,将网状组网中的载波提升为载波组,各站值守载波组;对广播载波运用多载波整体解调技术,降低了广播发送站的能力需求,节省了建站成本;网状网下实现大小站不同载波组分离接收,解决了大小站混合接收问题;可实现跨波束通信或多个波束同时接收。