SCPC

主用於衛星通信的數據傳輸方式

SCPC(Single Channel Per Carrier),中文意思為單路單載波,是數據鏈路傳輸的一種方式,主要用於衛星通信。

簡介


single channel per carrier, 信號傳輸的一種方式。其工作方式為,每一路基帶信號對一個載波進行調製,調製后的信號再進行合路傳輸。這樣,每載波只攜帶一路基帶信號。由於載波頻率可隨意變化,因此該方式適合用於頻率資源按需分配的通信體制中。
單路單載波(SCPC)是頻分多址(FDMA)的一種,即每一話路使用一個載波。通道的按需分配方式(DAMA)是指所有的通道歸各站所公有,通道的分配是根據各地面站提出的申請而臨時決定。SCPC/DAMA因為是在每一載波上只傳輸一路話(或相當於一路話的報或數據業務),當沒有話音信號時,可以利用話音開關,關閉所有載波,有話音信號時才發射載波,從而可以大大節約衛星功率。:又由於DAMA可以提高通道利用率,使用比較靈活。所以,在每站的通信容量較小,通信地址數較多的移動衛星通信系統中,使用這種方式是非常有利的。但是,這種SCPC/DAMA方式有一個重要缺點是產生互調干擾。產生互調干擾的主要原因是:衛星轉發器行波管放大器在同時放大多個不同頻率的信號時,由於它的輸入輸出特性的非線性,使輸出信號中出現各種組合頻率成分。這種現象不但影響了通信質量,而且浪費了衛星的功率。為了避開這些干擾頻率,有些頻帶便不得不禁止使用,因而又造成了衛星頻帶的浪費。另外,如果被放大的各個載波信號強度不同時,還會發生強信號抑制弱信號的現象,使弱信號大大削弱,以致無法為對方地面站所接收。由此可見,為了有利於發射功率不同的大小站兼容,需要確定出系統的最佳或准最佳通道分配方案。

衛星通訊特點


衛星通信是利用通信衛星作中繼站的通信。衛星通信的特點是:通信距離遠,費用和通信距離無關;覆蓋面積大、不受地理限制;通信頻帶寬、傳輸容量大,適於多種傳輸業務;可進行多址通信;通信線路穩定可靠;既可為固定終端提供通信,又可為車載、船載、機載移動終端以及個人終端提供通信;時延較大,一般單程端—星—端的時延約為270ms。
衛星通信系統中,通道速率可以靈活地配置,這一特點特別適合於Internet網路遠端站的運行。遠端站和中心網路之間的數據流量可以是不對稱的,多數情況下遠端站發給中心網路的數據量小於中心網路發給遠端站的數據量,呈現出遠端站下載量突發和流量大的特點,需要大的數據下載帶寬。如果按照遠端站下載帶寬需求對稱地配置通道,則遠端站至中心網路方向上的帶寬雖然性能更好,但大量的空閑率使得相對成本升高,從而通道的性能價格比不夠優化。衛星通道的靈活配置很好地解決了這一問題,可以提供靈活的、符合業務需要的帶寬配置,如128Kb/s上載(遠端站至中心)/256Kb/s下載(中心至遠端站)、256Kb/s上載/512Kb/s下載等配置。

衛星接入方式


迄今,有兩種衛星接入方式:SCPC/SCPC(單路單載波)和TDM/SCPC(時分復用/單路單載波)。
單路單載波方式:
從衛星通信角度,SCPC是指每個載波僅傳送一路話音或數據信號。利用兩個載波實現地面站的接收和發送,從而在遠端站和中心站之間實現點對點的通信。在該通信鏈路的基礎上,通過路由器連接兩端的網路互連。SCPC/SCPC方式是一種由一個用戶(研究所、公司)獨佔一對載波的應用方式。

單路單載波方式

整個系統由一個載波為系統中的每個用戶提供下載帶寬,每個用戶分別用自己的載波向中心站作上載帶寬。對共享下載用的載波,以時分復用TDM的方式為各遠端站服務。遠端站上的載波則為單路單載波方式。

MCPC


指一個載波包含多路不同信號,稱為多路單 載波(Multiple Channel Per Carrier)系統。由於一個轉發器只有一個載波,因此沒有多載波的諧波干擾問題,頻帶和功率的利用率較高。但多路信號要在同一地點上星,不同節目需 要地面傳輸設備將節目傳送到地面站復用後送往上星設備。

優缺點


SCPC(Single Channel Per Carrier)是單路單載波系統。每路信號佔據一個載波,優點是可在不同的地點上星。SCPC是單路單載波傳輸方式,每一路電視信號通過一個上行站送往衛星。在衛星上將多路上行站送來的信號加以匯接,利用一個轉發器完成4~8路電視信號的轉發任務。為避免各路信號之間的互相干擾,上行的各路信號頻率必須分開,留有保護頻帶。為防止各路信號之間的交叉干擾,不能用足許可的功率,必須回退3~4dB,否則會因行波管飽和而引起互調失真。因此,SCPC傳輸方式不能充分利用衛星傳輸的頻率資源和傳輸功率。MCPC是多路單載波傳輸方式,將多套電視節目送到同一個上行站進行匯接后,再統一調製在一個載頻上發往衛星。MCPC可以克服SCPC缺點,充分利用轉發器功率。

意義


衛星傳輸信號有兩種方式,MCPC和SCPC,SCPC是單路單載波,國內的省台都是採用SCPC方法傳輸,MCPC是單路多載波,大部分衛星傳輸都是採用MCPC(中央台及境外台都是採用MCPC),一般的接收機都能接收MCPC和SCPC兩種衛星信號,這是接收機的基本功能。
利用衛星傳送多套節目也有兩種方式,即SCPC方式和MCPC方式,而DTH用的是MCPC方式。除按MPEG-2對視、音頻信號進行壓縮外,“動態統計”復用這一新技術的作用也很重要,國際上先進的復用技術已可將十套標準電視節目壓縮在一個27MHZ的衛星轉發器上,大大節省了轉發器,具有顯著的實用價值。