在上一個章節衛星通信鏈路預算之一：信噪比分配?中，我們介紹了衛星通信鏈路中最核心的概念：信噪比分配，并給出了衛星通信鏈路總信噪比的計算公式。

本篇文章，我們將介紹衛星通信鏈路中的另外一個基本概念：帶寬和功帶平衡。

衛星通信中的幾個“帶寬”

信息速率和符號速率

信息速率

編碼

衛通調制解調器也有不同的調制方式，比如：BPSK、QPSK、8PSK，16APSK等。不同的調制方式的調制階數不同。調制階數表示為N。

調制

在這里我們不會具體介紹每種編碼方式和調制方式的原理，那是通信原理書本上講解的內容。

調制方式	調制階數N	編碼后傳輸速率Rt=Rb/r	符號速率Rs=Rt/log2(N)
BPSK	2	2.000 Mbps	2.000 Msps
QPSK	4	2.000 Mbps	1.000 Msps
8PSK	8	2.000 Mbps	0.667 Msps
16APSK	16	2.000 Mbps	0.500 Msps
16QAM	16	2.000 Mbps	0.500 Msps
64QAM	64	2.000 Mbps	0.333 Msps

載波占用帶寬

載波占用帶寬的意思是：衛通站發射的調制信號實際占用衛星轉發器資源的多少MHz。一般定義為-26dB帶寬，即載波從峰值下降26dB后所對應的雙邊頻譜寬度。

備注：通用通信系統一般取-20dB帶寬作為占用帶寬，但是衛星通信行業，為了防止鄰頻干擾，采用-26dB帶寬作為占用帶寬。參考來源：國際通用標準 ETSI EN 302 307和IESS-308 規范。

這個數值可以通過頻譜儀測量得到。

相同的數據符號率，不同廠家的調制解調器的滾降系數不同，最終產生的調制信號的占用帶寬也會不同，而這個是各個廠家產品的核心指標之一。

我們可以用下面這個圖來表示符號率和載波占用帶寬的關系：

符號率和載波占用帶寬

載波占用帶寬跟衛星轉發器的資源密切相關，而衛星轉發器資源是需要花錢購買的。如果廠家的調制解調器的滾降系數小，相同符號率占用的衛星轉發器帶寬資源就少，需要花費的錢就少。

常規的調制解調器的滾降系數在0.25左右，做的比較好的調制解調器，滾降系數可以造0.2以內，個別廠家的調制解調器的滾降系數據說可以做到0.15以下。

載波分配帶寬

前面介紹的載波占用帶寬是衛通站發射信號占用的頻譜帶寬。衛通公司在分配衛星資源的時候，為了防止對相鄰頻帶的其他用戶信號產生干擾，一般都會在載波占用帶寬的基礎上留出一些保護帶寬，這就產生了載波分配帶寬的概念。

占用帶寬和分配帶寬

這個保護帶寬取多少呢？畢竟衛通公司最終是按照載波分配帶寬來計算資源費用的。保護帶寬取值的大小，保守一點，激進一點，都對應著錢啊。

保護帶寬的選擇根占用帶寬的大小相關，小帶寬載波采用固定保護帶寬，大帶寬載波按照比例。根據ITU-R S.1557《衛星固定業務中數字載波的頻譜效率》的規定，

對于帶寬≤8 MHz的載波，保護帶寬固定為200 kHz；帶寬>8 MHz的載波，保護帶寬按比例分配，比例值（1-2.5%）；

舉例說明：

例子1：占用帶寬1.25MHz，分配帶寬1.25+0.2=1.45MHz；

例子2：占用帶寬36MHz，分配帶寬36*1.025 = 36.9 MHz；

不同的衛通運營商和衛星通信設備制造上，對保護帶寬的計算方式也有差異，主要體現在

1.大小載波帶寬的定義不同，?比如Intelsat IESS-601以5MHz作為門限，小于5MHz的是小帶寬，大于5MHz的是大帶寬。

2.小帶寬載波的保護帶寬不同，?比如Intelsat IESS-601把150KHz作為保護帶寬；

3.大帶寬載波的分配比例不同，比如Comtech EF Data Modem Manual的保護帶寬比例是1.5%。

帶寬和資費

上面的內容介紹了，如何根據實際的業務速率，一步步對應到需要占用多少衛星資源，衛通公司會分配多少資源，我們需要為多少資源付費。

在用最簡單的文字介紹通信衛星有哪些類型。中，我們介紹了通信衛星按照資費方式可以分為2類：

• ? 按照頻譜帶寬收費，單位是MHz/每小時；

• ? 按照業務數據流量收費，單位是Mbps。

對于大波束衛星通信來說，衛星相當于轉發器，衛通公司是按照頻譜帶寬收費的，收費的單位是MHz/每小時。

衛星公司作為衛星通信的運營商，收費方式和移動通信運營商（移動、聯通和電信）是類似的。

如果用戶是短期使用，臨時使用，使用的頻次、時長都不固定，衛通公司提供的是臨時業務，按照臨時業務的資費標準收取費用。臨時業務按照MHz/每小時收費。

如果是大客戶，需要長期使用，可以采用包年的方式，一年承諾使用多少帶寬，多少時長的衛星資源，衛通公司會給一個包年的套餐價格。

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在上一個文章衛星通信鏈路預算之一：信噪比分配?我們介紹過，為了提高衛通接收站的信噪比，我們可以采取增大接收天線口徑或者增大發射功率的方式。那么每個用戶為了提高信噪比，為了獲得質量更穩定，速率更高的通信業務，都會想著增大自己的發射功率。

而衛星轉發器的功率是有限的，我們可以簡單理解：用戶功率之和不能使得衛星轉發器飽和，所有用戶上行EIRP總和需保證轉發器工作在線性區。

如果所有用戶都都增大發射功率，衛星轉發器就會飽和，進入非線性區，信噪比惡化，最終導致所有用戶都不能正常使用。就像交通十字路口，所有的車輛都想先過，如果沒有紅綠燈的規則，最終的結果是所有車輛都擠在一起，誰也過不了。

所以，跟交通紅綠燈規定了車輛的行駛規則一樣，衛通公司也制定了規則，對不同用戶的發射功率進行了規定和限制，這就是“功帶平衡”原則。

功帶平衡原則

功帶平衡原則，簡單說就是：你占用的衛星轉發器功率，跟?你占用的衛星頻帶寬度?成正比。

不要心存僥幸，衛通公司地面站實時監測衛星上資源的使用情況，哪個用戶超功率發射信號了，衛星公司是很清楚的。

寫在最后

衛星通信的矛盾：

• ??有限的衛星通信資源和無限的用戶業務需求之間的矛盾。

• ??昂貴的衛星通信資費和用戶業務預算之間的矛盾。

功帶平衡原則，就像十字路口的紅綠燈一樣，是一種兼顧用戶利益和衛星資源的折中的方法，也是系統效益最優化的一種方法。

就像我們每個人都應該做遵紀守法的公民，應該遵守交通規則一樣。我們在測試、使用衛通設備的時候，也應該遵循功帶平衡原則，占用多大的帶寬就發射多大的功率，不要違規。