위성 링크 예산: ITU-R 모델 및 몬테카를로

싱글 포인트 링크 예산이 현장에서 실패하는 이유

링크 버짓은 수신한 C/N0과 디모듈레이터가 필요로 하는 C/N0 사이의 마진이라는 하나의 숫자를 생성합니다.양수는 링크가 작동함을 의미하고 음수는 링크가 작동하지 않음을 의미합니다.

실제 위성 링크는 한 지점에 있지 않습니다.비가 오면 신호가 흐려지고, 온도에 따라 송신 전력이 변하고, 안테나가 축에서 약간 벗어난 방향을 가리키며, 현장의 날씨는 일정하지 않고 통계 수치입니다.단일 포인트 예산으로는 링크가 흡수할 수 있는 양이 얼마인지 알 수 없습니다.

이 안내에서는 위성 링크 예산 도구을 사용하여 Ku 대역 VSAT 업링크를 설계합니다.첫 번째 강의는 레인 페이드 (rain fade) 보다 덜 매력적입니다. 먼저 맑은 하늘의 산술을 먼저 확인하세요.

레퍼런스 디자인: Ku-밴드 VSAT 업링크

이 터미널은 뮌헨 (48.14° N, 11.58° E) 에서 14GHz로 GEO 위성에 10Mbit/s를 업로드합니다.

효율이 60% 인 1.2m 접시는 14GHz에서 42.7dBi의 게인을 가지며 4W는 6.0dBW입니다.피드 및 도파관 손실 이후 48dBW는 공정한 터미널 EIRP입니다.경사 범위는 고도 35,786km가 아니라 38° 고도의 GEO 지오메트리에서 비롯됩니다.

링크 예산 표 읽기

링크는 닫히지 않으며 비는 그것과 거의 관련이 없습니다.대기 용어를 모두 제거해도 예산은 여전히 4.7dB 부족합니다.

이것은 직접 만든 예산에서 가장 흔히 발생하는 오류입니다. 바로 열적으로 불가능한 링크를 편안하게 보이게 하는 사인 슬립 또는 단어가 누락되는 경우입니다.전파에 노력을 기울이기 전에 C/N0이 요구 사항과 일치하는지 확인하십시오.

뮌헨의 비 99.5%

이 도구는 ITU-R 지도에서 뮌헨의 기후를 판독합니다. $R_{0.01}$ = 32.1 mm/h (P.837-7), 강우 높이 3.61km (P.839-4), 관측소 높이 0.51 km (P.1511-1).14GHz에서의 P.838-3 계수와 P.618-13 경사 경로 방법을 사용하는 경우:

99.5% 설계점에서 빗물 비용은 1dB 미만입니다.그 이상으로는 99.99% 로 8배나 가파르게 성장합니다. 따라서 가용성 목표가 주파수보다 더 큰 폭으로 Ku 대역 링크에 필요한 레인 마진의 양을 설정하는 것입니다.

열 예산 수정

두 가지 변경 사항은 각각 99.5% 로 링크를 닫습니다.

속도를 5배 줄이면 7.0dB를 얻을 수 있습니다.더 큰 단자는 7dB의 EIRP를 구입합니다. 즉, 대형 안테나의 경우 3.5dB, 8—10W BUC에서 3-4dB를 구입합니다.

몬테카를로 밴드 확인

몬테카를로 (프리 티어에서 10,000회 시험 사용) 는 EIRP와 G/T (σ=0.3dB) 을 변경하며, 포인팅 손실 (지수, 평균 0.2dB) 을 추가하고, 강우 속도를 로그를 정상적으로 분산시키고 (σ= 0.5), 페이딩 항 (|normal|, σ= 0.4dB) 을 추가합니다.이는 ITU-R 예산에 대한 불확실성 모델이지 ITU-R 방법이 아닙니다.

어떤 수정에서든 p5 마진은 약 -1.2dB이고 공칭 값은 +0.9dB입니다. 시도의 5% 는 99.5% 지점에서 임계값보다 1.2dB 이상 낮아집니다.포인팅과 페이딩은 빼기만 하므로 중앙값은 공칭 값보다 낮습니다.

링크가 안정적으로 가용성을 충족해야 하는 경우 공칭 여백이 아닌 p5 마진으로 설계하십시오.

99.9% 에 도달하기 위해 필요한 것

99.9% 에서는 비가 2.61dB까지 증가하고 99.5% 수정 모두 다시 부족합니다 (2Mbit/s의 경우 -0.70dB, 55dBW 단자의 경우 -0.69dB).다음과 같은 두 가지 방법이 있습니다.

Satellite G/T 은 터미널 설계자가 제어하는 것은 아니지만 빔에 따라 몇 dB 정도 차이가 납니다.빔 피크 값을 사용하는 대신 사이트의 G/T 등고선을 확인하십시오.

부지 및 고도

99.9% 의 동일한 2Mbit/s 설계를 다른 사이트로 이전했습니다.

현장의 기후는 강우량을 결정하지만 위도만으로는 그렇지 않습니다.

상승 각도를 높이는 것은 생각보다 도움이 되지 않습니다.뮌헨 터미널을 38°에서 55° (호 위의 더 동쪽에 있는 위성) 로 옮기면 비가 0.97dB에서 0.82dB로 99.5% 줄어듭니다. 경사 범위가 짧아지고 가스와 구름 경로가 얇아지면 마진이 약 0.5dB 정도 향상됩니다.

이 분석의 주요 설계 규칙

맑은 하늘 예산을 먼저 마감하십시오. 중부 유럽의 Ku 대역에서는 열 예산 (EIRP, G/T 및 데이터 속도) 에 따라 99.5% 링크 종료 여부가 결정됩니다.99.5% 의 비는 약 1dB입니다. 비가 오는 곳에서는 가용성이 보장됩니다. 뮌헨에서는 14GHz의 비가 99.5% 에서 0.97dB에서 99.9% 의 경우 2.61dB, 99.99% 에서는 7.99dB로 증가합니다.9개가 추가될 때마다 디자인을 새롭게 살펴봐야 합니다. p5 마진을 고려한 설계. 명목 마진은 평균 조건에서만 유지됩니다. 구역이 아닌 부지를 이용하십시오. 휴스턴과 코펜하겐은 같은 터미널의 강우량이 3.8dB로 99.9% 차이납니다.

참조 설계를 실행한 다음 한 번에 한 가지씩 변경하십시오. 시나리오 URL은 각 변형을 유지합니다.

2026-09-19업데이트됨.이 문서의 이전 버전에서는 이 설계의 경우 C/N0 = 80.8dBHz로 16dB가 너무 높다고 보고했으며, 그 결과 위도 대역 기후로 인한 강우량이 6.8dB에 달했기 때문입니다.이제 위의 모든 수치는 수정된 도구에서 나온 것입니다.

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관련 도구: 링크 예산 계산기, EIRP 계산기, 노이즈 피겨 캐스케이드