DTC信号监测,WSA-408成优选设备

一、引言

DTC 即手机直连卫星(Direct to Cell)技术,该技术将地面基站部署在近地轨道卫星上,普通智能手机可沿用现有 3GPP 移动通信频段,直接和卫星建立通信。截至本文撰写时,DTC 商用通信使用频段如下:

  1. T-Mobile PCS G 频段:上行 1910~1915MHz,下行 1990~1995MHz;
  2. IMT PCS H 频段:上行 1915~1920MHz,下行 1995~2000MHz;
  3. AWS-4 频段:上行 2000~2020MHz,下行 2180~2200MHz。

汇总整理上述频段可得:DTC 通信上行频率集中在 **1910~1920MHz(带宽 10MHz)以及2000~2020MHz(带宽 20MHz)** 两个频段区间。

本文不聚焦空间通信底层技术原理,核心是提出一套高效的 DTC 信号侦测方案。受国家主权相关政策法规约束,此类卫星移动通信服务存在准入管控需求;从无线电测试监测角度,需要专用监测设备实现手机与卫星间违规通信信号的可靠捕捉。

二、优先侦测上行信号,而非卫星下行信号

排查非法 DTC 接入行为,优选监测手机侧上行发射信号、放弃监测卫星下发的下行信号,原因分为三点:

  1. DTC 采用 FDD 频分双工 4G LTE 制式(非 TDD 时分),FDD 制式下上行拥有专属独立频谱资源。只要对应频段能量显著高于环境底噪,即可判定存在异常通信信号,监测逻辑简单高效。
  2. WSA-408 监测传感设备部署于现有地面通信基站铁塔,设备距离地面手机终端远近于在轨卫星。即便卫星发射功率是手机的千倍,卫星下行信号抵达监测点位的场强,仍远小于 1 公里范围内手机发出的上行射频信号,上行信号更容易被稳定捕获。
  3. 卫星及地面基站下行信号全天候持续发射、始终存在;而 DTC 专用上行频段在无用户接入时处于静默无信号状态,仅当手机发起卫星通信才会产生射频信号。只要监测仪器底噪低、带外抑制能力优异、无自身杂散干扰,就能精准识别静默频段内突发的异常上行信号。

                                                                            WSA-408无线信号分析仪

 

麒博拓力WSA-408 无线信号分析仪是 DTC 信号监测的优选设备(如上图),凭借行业顶尖的灵敏度与动态范围指标适配 DTC 侦测场景,关键参数见下表:


 

 

 

三、多通道频谱自动录制:DTC 上行监测一体化方案

WSA-408 无线信号分析仪搭载多通道频谱分析 + 自动录制软件功能,专门适配 DTC 上行信号监测(见下图 ),单套配置可实现下述功能:

  1. 频段配置:设备可视化界面可设置 8 组独立监测频段,设备底层内部最多支持 300 个离散频点配置;示例配置选取 DTC 两个上行关键频点 1915MHz、2100MHz,单频点监测带宽 10MHz。
  2. 触发与存录:可自定义信号触发门限(示例设为超出底噪 10dB),当频段信号功率超过阈值时设备自动触发记录,频谱数据存储至本机闪存;设备联网后可实时把监测数据推送至远端服务器,仅需 1Mbps 网络带宽即可满足传输需求。
  3. 脱机自主运行:所有监测参数可预配置并固化至设备闪存,现场部署仅需接通电源,设备自动启动监测流程,无需外接电脑、服务器持续控制。

 


 

                                                                               多通道频谱自动记录

四、FDD-LTE 上下行实测频谱案例

1.我们将WSA-408 架设至高层建筑 11 层(模拟基站铁塔部署环境),实测地面运营商基站 FDD-LTE 下行频谱,包含三段不同带宽的基站下行 LTE 信号。


                                                                                    实测地面运营商基站 FDD-LTE 下行频谱

 

2.我们在同一部署点位,捕捉楼下地面手机终端对应的 FDD-LTE 上行发射信号,直观验证仪器近距离捕获终端上行信号的实测能力。


                                                                      捕捉楼下地面手机终端对应的 FDD-LTE 上行发射信号

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