ĐH Công nghệ – ĐHQGHN, 2008

Sơ lược:

Chương 1: Thông tin vệ tinh địa tĩnh
Chương 2: Kỹ thuật trạm mặt đất
Chương 3: Nghiên cứu & tính toán băng thông
Chương 4: Tình hình sử dụng vệ tinh ở VN

Cán bộ chỉ dẫn: Hoàng Minh Thống

LỜI NÓI ĐẦU
Chỉ với lịch sử hơn 40 năm sinh ra & lớn mạnh trong tình tiết nhanh như vũ bão
của cuộc cách mạng công nghệ Viễn thông, thông tin vệ tinh ngày nay đã trở nên quá
thân thuộc trên phạm vi toàn thế giới, trong đó có VN.
Trong thực trạng chung của toàn cầu hiện tại, các đất nước đều lưu tâm lớn mạnh
theo thiên hướng hội nhập với khu vực & toàn thế giới hoá, vì lẽ đó vai trò của thông tin là
rất trọng yếu. Điều này đưa ra yêu cầu là cần có một mạng lưới thông tin hiện đại, đử
sức thỏa mãn những nu cầu connect đường thông tin đến mọi nơi, mọi lúc. Một trong
những công nghệ viễn thông mới hiện tại là hệ thống thông tin sử dụng vệ tinh. Loại
hình thông tin này tuy mới khởi đầu vận dụng thực tế từ những năm 60, nhưng do có
nhiều ưu thế cho hệ thống viễn thông mà đến nay đã có sự lớn mạnh khỏe khoắn về số
lượng & chất lượng.
Trong hoàn cảnh vừa đối đầu kịch liệt vừa thừa kế những thành tích vượt bậc với
các công thức truyền dẫn khác (điển hình là cáp sợi quang), thông tin vệ tinh ngày
nay vẫn giữ vai trò trọng yếu trong ngành nghề truyền thông, đặc biệt tính truyền bá của
nó đã & đang phụ trách một tỷ trọng không nhỏ trong việc chuyển tải nhiều loại
hình dịch vụ từ mạng viễn thông Quốc tế cho tới tận từng hộ gia đình.
Quá trình vận dụng CNTT vệ tinh vào mạng Viễn thông nước ta được
khởi đầu từ năm 1980 đến nay đã là một yếu tố đóng góp phần đem đến sự phồn vinh của
nghề Bưu điện VN nói riêng & nền kinh tế quốc dân nói chung trong 25 năm
qua. Hệ lụy tất yếu của tiến trình lớn mạnh đó là dự án phóng vệ tinh Viễn thông
riêng của VN đang được triển khai một cách nhanh chóng & dự định sẽ trở thành
hiện thực trong thời gian sắp đến.
Trong bản luận văn này em tìm hiểu khái quát về lý thuyết thông tin vệ tinh
địa tĩnh & vận dụng để nghiên cứu & tính toán băng thông cho kênh thuê riêng qua
vệ tinh.

87 trang

|

Chia sẻ: lvcdongnoi

| View: 4453

| Lượt tải: 5

Bạn đang xem bài viết ebook Thông tin vệ tinh địa tĩnh, để tải ebook về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

XPD bé hơn 20 dB so với 0.01% thời gian.
c) Phân cực do các tinh thể băng
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
62
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Các đám mây băng, ở độ cao các tinh thể băng gần với vùng đẳng nhiệt 00C cũng
gây ra phân cực chéo. Không những thế, khác với mưa & nồng độ hơi nước khác, ảnh
hưởng này không kèm theo suy hao. Nó gây ra giảm giá trị độ phân cực chéo đi một
giá trị Cice(dB) = 0.3 + 0.1 logp; trong đó p là % thời gian. Giảm khoảng 2dB với
0.01% thời gian.
3.1.5.3. Hiệu ứng quay phân cực Faraday
Tầng điện ly khiến cho bề mặt phân cực của sóng phân cực đường thẳng bị
quay. Góc quay tỷ lệ nghịch với bình phương tần số. Nó là một hàm của mật độ điện
tử tầng điện ly & thay đổi liên tục theo thời gian, mùa & chu kỳ mặt trời. Có độ lớn
một hoặc vài độ ở tần số 4 GHz. Vì các biến đổi tuần hoàn có thể phán đoán trước, ảnh
hưởng này có thể bù đắp bằng việc quay hợp lý phân cực anten. Không những thế, một vài
đột biến (chẳng hạn như bão địa từ) là hiện tượng đột biến & chẳng thể phán đoán trước
được. Kết quả với % thời gian nhỏ có suy hao LPOL = 20 log cos(γ) (dB) của tín hiệu
thu & hiện ra thành phần phân cực chéo làm giảm giá trị độ phân cực chéo XPD.
Với góc quay γ, giá trị XPD cho bởi XPD(dB) = 20 log(tanγ). Trường hợp góc quay
90 ở tần số 4 GHz cho LPOL = 0.1dB & XPD = 16 dB.
3.1.5.4. Sự khúc xạ tia sóng
Trong tầng đối lưu & tầng điện ly có hệ số khúc xạ khác nhau. Hệ số khúc xạ
của tầng đối lưu giảm theo độ cao, là một hàm của điều kiện khí tượng & không phụ
thuộc vào tần số. Với tầng điện ly hệ số khúc xạ lệ thuộc vào tần số & mật độ điện
tử. Cả hai đều thay đổi dị thường nhanh. Tác động khúc xạ gây ra quỹ đạo bị uốn
cong, biến đổi vận tốc & thời gian truyền sóng. Sự thay đổi hệ số khúc xạ, gọi là “sự
thăng giáng” làm biến đổi góc tới, biên độ & pha của sóng phát đi. Đa số các hiện
tượng gây ra do sự thăng giáng của tầng điện ly; nó to hơn khi tần số thấp & trạm
mặt đất ở gần xích đạo. Tín hiệu thu thay đổi về biên độ & biên độ đỉnh đến đỉnh ở
tần số 11GHz & vĩ độ bình quân có thể vượt quá 1dB trong 0.01% thời gian. Các
hiện tượng chỉ đáng kể khi góc ngẩng thấp (< 100) hoặc khi sóng đưa được sử dụng
cho các đo đạc khoảng chuẩn xác.
3.1.5.5. Hiệu ứng đa đường
Khi anten trạm mặt đất nhỏ vì thế có búp sóng với độ rộng búp sóng lớn tín hiệu
thu có thể là một tia sóng thu trực tiếp & một tia phản xạ từ mặt đất hoặc từ các
rào cản chung quanh. Trong trường hợp các tia giao thoa (có pha ngược
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
63
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
nhau) có một suy hao lớn. Tác động này không đáng kể khi trạm mặt đất có anten
tính hướng đủ cao để ngoại trừ sóng phản xạ từ mặt đất.
3.1.6. Các bí quyết giải quyết các tác động
3.1.6.1. Bù hiệu ứng phân cực
Cách thức bù hiệu ứng phân cực dựa theo sự biến đổi đặc điểm phân cực của
trạm mặt đất. Tiến trình bù được thực hiện như sau:
– So với tuyến lên, hiệu chỉnh phân cực của anten phát bằng phán đoán trước sao cho
sóng đến thích hợp với anten vệ tinh.
– So với tuyến xuống, bố trí phân cực anten thích hợp với sóng thu.
Việc bù cần phải auto; các tín hiệu phát bởi vệ tinh cần phải tạo nên có giá trị
(như đài hiệu) sao cho tác động của môi trường truyền sóng có thể được phát hiện
& tín hiệu điều khiển yêu cầu suy diễn.
3.1.6.2. Bù suy hao
Trách nhiệm đặt ra một giá trị tỷ số C/N0 to hơn hoặc bằng (C/N0)required trong
suốt % thời gian bằng (100 – p)%. Suy hao A RAIN do mưa làm giảm tỷ số
C/N0 cho bởi phương pháp:
– Tuyến lên:
(C/N0)RAIN = (C/N0)clear sky – ARAIN (dBHz)
– Tuyến xuống:
(C/N0)RAIN = (C/N0)clear sky – ARAIN – ∆(G/T) (dBHz)
∆(G/T) = (G/T)clear sky – (G/T)RAIN (dB) đặc thù cho việc giảm của hệ số phẩm chất
trạm mặt đất do tăng nhiệt tạp âm.
Để đạt được yêu cầu đưa ra cần đạt được (C/N0)RAIN = (C/N0)required điều này có
thể đạt được bằng một sự dự phòng pha đinh M(p) ở quỹ băng thông khung trời trong với
M(p) cho bởi:
M(p) = (C/N0)clear sky – (C/N0)required
= (C/N0)clear sky – (C/N0)RAIN
Giá trị ARAIN được sử dụng như là hàm của % thời gian p, chúng tăng khi
p giảm.
Đặt ra độ dự phòng pha đinh M(p) ở khung trời trong đòi hỏi tăng EIRP nghĩa là yêu
cầu công suất phát lên cao hơn. So với suy hao cao công suất thiết yếu thêm vào có
thể vượt quá khả năng của thiết bị phát.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
64
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
3.1.6.3. Bí quyết thích nghi
Thích nghi cần phải biến đổi một ít các thông số kỹ thuật của tuyến trong khoảng thời gian
suy hao bằng cách duy trì các giá trị yêu cầu của tỷ số C/N0.
Một vài phép tính gần đúng có thể được vận dụng như sau:
– Sự chuyển hóa trên tuyến của một tài nguyên phụ được bảo tồn một cách bình
thường, đã có tác động đến suy hao. Nguồn tài nguyên phụ có thể là:
+ Tăng thời gian truyền (như khe thời gian của khung không bị chiếm trong trường
hợp TDMA) như việc không sử dụng các mã fix lỗi.
+ Sử dụng băng tần có tần số thấp hơn, ít bị tác động bởi suy hao.
+ Sử dụng EIRP cao hơn trên tuyến lên.
– Giảm dung tích, tuyến tác động bởi suy hao giảm dung tích của nó. Trong
trường hợp truyền dẫn số, giảm vận tốc thông tin cho phép bởi mã fix lỗi để sử dụng
một vận tốc truyền dẫn không đổi. Phối hợp hiệu quả việc giảm vận tốc thông tin &
mật độ tăng ích của giải mã cho phép phân phối một độ dự phòng.
3.2. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN
3.2.1. Đặt vấn đề
Trạm mặt đất Hà Nội (tiêu chí A) mong muốn setup một băng thông với trạm
đầu cuối Hồng Kông để phân phối một kênh thuê riêng, trạm mặt đất Hà Nội truyền
dữ liệu qua vệ tinh Thaicom3 tại địa điểm 78.50E trên băng tần tiêu chí C (đường lên
6.225 Ghz/ đường xuống 4Ghz).
Các thông số kỹ thuật của phần không gian.
EIRPsaturation của bộ phát đáp: 38 dBW.
Độ rộng dải tần (bandwidth): 36Mhz.
Hiện trạng bão hoà (SFD): -87dBW/m2.
G/T của anten vệ tinh: 0 dB/K.
X(tỷ số nén hệ số tăng ích của bộ phát đáp): 1.8dB.
Các thông số kỹ thuật trạm mặt đất.
Trạm Hà Nội Trạm Hồng Kông
Địa điểm Vĩ độ 21.010 N 22.30 N
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
65
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Kinh độ 105.530 E 114.10 E
Đường kính anten 18 m 6 m
Năng suất anten 75 % 70 %
Các thông số kỹ thuật sóng đưa.
Sóng đưa số IDR: 1.024 Mbps
Vận tốc FEC: 1/2
BER(tỷ lệ lỗi bit): 10-9
C/N tại điểm hoạt động: 10 dB
Độ sẵn sàng tuyến là 99.98% do vậy ta có thể cho phép trạm hai trạm mất liên lạc
trong 0.02%; mặt khác VN nằm trong vùng mưa N có lượng mưa bình quân
trong năm là 95 mm/h nên theo lời khuyên của ITU suy hao đề phòng cho mưa là:
3dB cho đường lên & 2dB cho đường xuống.
Sơ đồ băng thông:
Vệ tinh Thaicom3
Down LinkUp Backlink
Trạm mặt đất Hà Nội
Hình 3.1. Sơ đồ băng thông
Trạm đầu cuối Hồng Kông
3.2.2. Tính công suất phát tối thiểu của trạm mặt đất Hà Nội
Công suất phát tối thiểu của trạm mặt đất Hà Nội là công suất trạm mặt đất Hà
Nội phát lên vệ tinh Thaicom3 để vệ tinh này thu được với tỷ số C/N nào đó. Sau
đó tín hiệu này được khuếch đại, đổi tần rồi phát xuống trạm đầu cuối Hồng Kông,
tín hiệu từ vệ tinh Thaicom3 tới trạm đầu cuối Hồng Kông cần có một tỷ lệ Eb/N0 tối
thiểu nào đó để trạm đầu cuối Hồng Kông còn tồn tại thể nhận được dữ liệu & giải quyết với
một tỷ lệ lỗi bit khẳng định (tuỳ theo yêu cầu của người dùng). Như thế tỷ lệ Eb/N0 của
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
66
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
máy thu trên trạm đầu cuối Hồng Kông liên quan trực tiếp tới công suất phát của
trạm mặt đất Hà Nội phát. Các anten của trạm mặt đất có thể thu thu được những
tín hiệu số được mã hoá theo cách thức B-PSK có mã fix lỗi trước là FEC 1/2 có
tỷ số Eb/N0 danh định là 8 dB nếu chấp thuận tỷ lệ lỗi bit là 10-9. Vậy tỷ số C/T danh
định mà các trạm mặt đất có thể nhận đúng được tính như sau:
Ta có: C/N0 = C/T + 228.6dB
C/N0 = Eb/N0 + 10log R
Suy ra: C/T = Eb/N0 + 10log R – 228.6dB
Ở giai đoạn này Eb/N0 = 8 dB.
R = 2.048 Mbps = 2.048*106 bps là vận tốc truyền dẫn số.
C/T = 8dB + 10log 2.048*106 – 228.6dBW/K
C/T = -157.48 (dBW/K)
Để tính được công suất phát tối thiểu của các trạm mặt đất thì trước nhất phải tính
được các tham số liên quan sau:
* Hệ số tăng ích của anten:
GdB = 10log η + 20log d + 20log f + 20.4dB
Trong số đó η là năng suất của anten.
d(m)là đường kính của anten.
F(GHz) là tần số.
– Hệ số tăng ích của anten trạm mặt đất Hà Nội khi phát:
Ta có η = 0.75
dhn = 18 m
fu = 6.225 GHz
Ghnu dB = 10log 0.75 + 20log 18 + 20log 6.225 + 20.4dB
Ghnu dB = 60.13 (dB)
– Hệ số tăng ích của anten trạm đầu cuối Hồng Kông khi thu:
Ta có η = 0.7
dhk = 6 m
fd = 4 GHz
Ghkd dB = 10log 0.7 + 20log 6 + 20log 4 + 20.4dB
Ghkd dB = 46.45 (dB)
* Nhiệt tạp âm hệ thống
Tsystem = Ta/L + (1 – 1/L)T0 + Te (3.22)
Trong số đó: L = 1dB là suy hao ống dẫn sóng.
Te = 65 K là nhiệt độ tạp âm máy thu.
T0 = 290 K là nhiệt độ môi trường.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
67
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Ta = 35 K là nhiệt độ tạp âm của anten.
Tsystem = 35K/1dB + (1 – 1/1dB)290K + 65K
Tsystem = 100 (K)
* Hệ số phẩm chất của anten:
G/TdB/K = GdBi – 10logTsystem
Hệ số phẩm chất anten của trạm đầu cuối Hồng Kông:
Ta có Ghkd = 46.45 dB
Tsystem = 100 K
G/Thk = 46.45dB – 10log 100K
G/Thk = 26.45 (dB/K)
* Khoảng cách từ các trạm mặt đất đến vệ tinh Thaicom3:
D = (r2 + S2 – 2rScosC)1/2
Trong số đó r = 6378 km là bán kính Trái Đất.
S = 42164 km là bán kính quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh.
cosC = cosθ1.cos(θS – θE) là góc ở tâm.
θ1 là vĩ độ trạm mặt đất.
θE là kinh độ trạm mặt đất.
θS là kinh độ vệ tinh Thaicom3.
– Khoảng cách từ trạm mặt đất Hà Nội đến vệ tinh Thaicom3:
Ta có θ1 = 21.010 N là vĩ độ trạm mặt đất Hà Nội.
θE = 105.530 E là kinh độ trạm mặt đất Hà Nội.
θS = 78.50 E là kinh độ vệ tinh Thaicom3.
cosC = cos 21.010cos(78.50 – 105.530)
cosC = 0.83
Dhn = (63782 + 421642 – 2*6378*42164*0.83)1/2
Dhn = 37041 (km)
– Khoảng cách từ trạm đầu cuối Hồng Kông đến vệ tinh Thaicom3:
Ta có θ1 = 22.30 N là vĩ độ trạm đầu cuối Hồng Kông.
θE = 114.10 E là kinh độ trạm đầu cuối Hồng Kông.
θS = 78.50 E là kinh độ vệ tinh Thaicom3.
cosC = cos 22.30cos(78.50 – 114.10)
cosC = 0.75
Dhk = (63782 + 421642 – 2*6378*42164*0.75)1/2
Dhk = 37617 (km)
* Suy hao trong không gian tự do:
L0 = 20log D + 20log f + 92.5dB
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
68
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Trong số đó D (km) là khoảng cách từ trạm mặt đất lên vệ tinh.
f (Ghz) là tần số.
– Suy hao do không gian tự do của tín hiệu phát đi từ trạm mặt đất Hà Nội lên vệ tinh
Thaicom3:
Ta có Dhn = 37041 km
fu = 6.225 Ghz là tần số tuyến lên.
L0 hnu = 20log 37041 + 20log 6.225 + 92.5dB
L0 hnu = 199.75(dB)
– Suy hao do không gian tự do của tín hiệu phát đi từ vệ tinh Thaicom3 xuống trạm
đầu cuối Hồng Kông:
Ta có Dhk = 37617 km
fu = 4 Ghz là tần số tuyến xuống.
L0 hkd = 20log 37602 + 20log 4 + 92.5dB
L0 hkd = 196.04 (dB)
EIRP của vệ tinh Thaicom3.
Gọi EIRPsat là công suất phát của bộ phát đáp trên vệ tinh Thaicom3, C/Thk là tỷ
số sóng đưa trên tạp âm mà tại trạm đầu cuối Hồng Kông thu được.
Từ phương trình: C/T = EIRP – L0 + G/T, EIRP của vệ tinh có thể được tính:
EIRPsat = C/Thk + L0 hkd + Ladd – G/Thk
Trong số đó C/Thk = -157.48 dBW/K.
L0 hkd = 196.04 dB.
G/Thk = 26.45 dB/K.
Ladd =3dB (suy hao do mưa ở đường xuống 2dB & các suy hao khác 1dB).
EIRPsat = -157.48dBW/K + 196.04dB + 3dB – 26.45dB/K
EIRPsat = 15.11 (dBW)
Độ lùi đầu vào & đầu ra được tính như sau:
Độ lùi đầu ra (OBO):
OBO = EIRPsaturation – EIRPoperation
OBO = 38dBW – 15.11dBW
OBO = 22.89 (dB)
Độ lùi đầu vào (IBO):
IBO = OBO + X
IBO = 22.89dB + 1.8dB
IBO = 24.69(dB)
Công suất tín hiệu đầu vào tối thiểu để HPA rơi vào hiện trạng bão hoà (Saturation
Flux Density) là: SFD = -87 dBW/m2.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
69
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Mức công suất tối thiểu từ trạm mặt đất Hà Nội phát lên vệ tinh Thaicom3 là:
W = SFD – IBO
W = -87dBW/m2 – 24.69dB
W = -111.69 (dBW/m2)
EIRP của trạm mặt đất Hà Nội phát.
Công suất bức xạ đẳng hướng tương tự của trạm mặt đất Hà Nội phát là:
EIRPdBW = W + L0 hnu + Ladd – G1m2
Trong số đó W = -111.69 dBW/K.
L0 hnu = 199.75 dB.
G1m2 = 35.03 dBm2 cho tần số 6.225GHz.
Ladd = 4 dB (suy hao do mưa ở đường lên 3dB & các suy hao khác 1dB).
EIRPdBW = -111.69dBW/K + 199.75dB + 4dB – 35.03dBm2
EIRPdBW = 57.03 (dBW)
Công suất tối thiểu của bộ HPA trong trạm mặt đất Hà Nội sẽ là:
PHPA = EIRP – Ghnu + Lfeed
Trong số đó Ghnu = 60.13 dB.
EIRP = 57.03 dBW.
Lfeed = 1 dB là suy hao trong ống dẫn sóng.
PHPA = 57.03dBW – 60.13dB + 1dB
PHPA = -2.1 (dBW) hay PHPA = 0.616 (W)
Chất lượng băng thông.
Ta có thể kiểm soát chất lượng băng thông bằng phương pháp tính tỷ số C/Tt mà trạm
đầu cuối Hồng Kông thu được khi trạm mặt đất Hà Nội phát dữ liệu.
Tỷ số sóng đưa trên tạp âm mà vệ tinh Thaicom3 thu được của trạm mặt đất Hà
Nội được tính như sau:
C/Tu = EIRPdBW – L0 hnu – Ladd + G/Tsat dB/K
Trong số đó EIRP = 57.03 dBW là công suất bức xạ đẳng hướng tương tự của trạm
mặt đất Hà Nội.
L0 hnu = 199.75 dB.
Ladd = 4 dB (suy hao do mưa ở đường lên 3dB & các suy hao khác 1dB).
G/Tsat = 0 db/K là hệ số phẩm chất của anten trên vệ tinh Thaicom3.
C/Tu = 57.03dBW – 199.75dB – 4dB + (0dB)
C/Tu = -146.72 (dB/K) hay C/Tu = 10-14.672 (W/K)
Tỷ số sóng đưa trên tạp âm mà trạm đầu cuối Hồng Kông thu được từ vệ tinh
Thaicom3:
C/Td = EIRPsat – L0 hkd – Ladd + G/Thk
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
70
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Trong số đó EIRPsat = 15.11 dBW.
L0 hkd = 196.04 dB.
Ladd = 3 dB (suy hao do mưa ở đường xuống 2dB & các suy hao khác
1dB).
G/Thk= 26.45 dBW/K
C/Td = 15.11dB – 196.04dB – 3dB + 26.45dB
C/Td = -157.48 (dB/K) hay C/Td = 10-15.748 (W/K)
Chất lượng băng thông lệ thuộc vào tuyến lên cao tần & tuyến xuống cao tần.
Gọi tỷ số C/Tt là tỷ số sóng đưa trên tạp âm mà trạm đầu cuối Hồng Kông nhận
được của trạm mặt đất Hà Nội, tỷ số này được xác nhận bởi phương trình sau:
(C/Tt)-1 = (C/Tu)-1 + (C/Td)-1
Trong số đó C/Tu = 10-14.672 W/K.
C/Td = 10-15.748 W/K.
(C/Tt)-1 = (10-15.197W/K)-1 + (10-15.748W/K)-1
C/Tt = 1.83*10-16 (W/K) hay C/Tt = -157.37 (dBW/K)
Ta có tỷ số sóng đưa trên cường độ tạp âm của cả tuyến là:
C/N0 = C/Tt + 228.6dB
C/N0 = -157.37dBW/K + 228.6dB
C/N0 = 71.23 (dBHz)
Ta có tỷ số sóng đưa trên tạp âm của cả tuyến là:
C/N = C/N0 – 10log BOCC (BOCC(bps) là băng tần chiếm hữu)
C/N = 71.23 – 10log 1.2288*106 (BOCC = 0.6*Rb)
C/N = 10.34 (dB) (to hơn C/N danh định là 10 dB)
Ta có tỷ số năng lượng bít trên cường độ tạp âm của cả tuyến là:
Eb/N0 = C/N0 – 10log R
Eb/N0 = 71.23dBW/K – 10log 2.048*106
Eb/N0 = 8.12 (dB) (to hơn Eb/N0 danh định là 8 dB)
Ta nhận ra công suất phát tối thiểu của bộ HPA trong trạm mặt đất Hà Nội lên vệ
tinh Thaicom3 là 0.616(W) thì vệ tinh nhân được với tỷ số C/N = 10.34 dB (to hơn
C/N danh định là 10dB), sau đó tín hiệu này được khuếch đại, đổi tần rồi phát xuống
trạm đầu cuối Hồng Kông, tín hiệu từ vệ tinh Thaicom3 phát xuống có tỷ số
Eb/N0=8.12dB (to hơn Eb/N0 danh định là 8dB). Do vậy, trạm đầu cuối Hồng Kông
sẽ nhận được tín hiệu & giải quyết nó với một tỷ lệ lỗi bít đưa ra cho kênh thuê riêng là 10-9.
Vậy công suất phát tối thiểu của trạm mặt đất Hà Nội là 0.616 (W).
Kết quả của bài toán tính toán băng thông cho kênh thuê bao riêng với các
tham số đầu vào đã cho được trổ tài ở sơ đồ dưới đây:
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
71
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
HPA LNA
-1dB
S¬ ®å ®iÓn h×nh tÝnh to¸n ®uêng truyÒn cho kªnh th«ng tin
EIRP=55.03dBW
F=6.225GHz
D=18m
G=60.13dB
M¸y thu
ThiÕt bÞ tæ hîp ®Çu vµo
(C/T)u= -146.72dB/K
G/Ts=0dB/K EIRP=38dBW
(C/T)D= -157.48dB/K
(C/N)T =10.34dB
D=6m
G/T=26.45dB/K
f=4GHz
G=46.45dB
Suy hao
Lo ~ 199.75dB
Suy hao
Lo ~ 196.04dB
Tr¹m ®Çu cuèi Hång K«ngTr¹m mÆt ®Êt Hµ Néi
(C/T)T= -157.37dB/K
PHPA = 0.616 W
1.024Mbps
B-PSK FEC 1/2
BER 10-9
VÖ tinh Thaicom3
70phần trăm75%
Hình 3.2. Sơ đồ tính toán băng thông cho kênh thông tin
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
72
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
CHƯƠNG 4 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VỆ TINH Ở VIỆT NAM
4.1. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG THÔNG TIN VỆ TINH Ở VIỆT NAM
Lúc này mạng viễn thông quốc tế của VN đang sử dụng cả hai phương
thức thông tin bao gồm cáp quang biển & thông tin vệ tinh. Giai đoạn cải tiến đầu
những năm 90 của thế kỷ trước thông tin ra quốc tế của VN cốt yếu dựa theo
thông tin vệ tinh gồm các trạm mặt đất vệ tinh theo hệ thống INTELSAT &
INTERSPUTNIK. Từ tháng 8/1980 VN đã mang vào sử dụng hệ thống vệ tinh
thông tin qua mạng vệ am hiểu tin INTERSPUTNIK. Đến năm 1990 Tổng công ty du học
Bưu chính Viễn thông đã xây dựng một hệ thống các trạm mặt đất thông tin vệ tinh
lớn gồm 6 trạm theo tiêu chí A, B qua mạng vệ tinh INTELSAT, phục vụ nhu cầu
truyền dẫn thông tin quốc tế.
Các trạm mặt đất vệ tinh INTELSAT được xây dựng tại các trọng điểm viễn
thông quốc tế tại Hà Nội & Tp.hcm. Tỷ lệ sử dụng vệ tinh cho truyền dẫn
đường trục quốc tế của VN trước khi có hệ thống cáp quang biển là 100%,
nhưng tới năm 1996 tỷ lệ này giảm dần do đã mang vào khai thác sử dụng các hệ thống
cáp quang biển & đến nay vẫn còn chiếm khoảng 15-20 % tổng dung tích. Mặc dầu
tỷ lệ sử dụng đối với các công thức truyền dẫn khác đến nay là thấp, nhưng về giá
trị tuyệt đối vẫn tăng & chẳng thể thiếu trong mạng viễn thông đất nước. Tổng số
kênh quốc tế qua vệ tinh là 887 kênh.
4.1.1. Hệ thống VSAT/SCPC
Mạng VSAT DAMA/SCPC được setup để phân phối thông tin cho các vùng
thông tin miền núi vùng sâu, vùng xa. Cấu tạo phần mặt đất của hệ thống VSAT bao
gồm: trạm HUB đặt tại trọng điểm quốc tế khu vực 2 ở Tp.hcm, các trạm đầu
cuối gồm cả hai loại trạm TES nhiều kênh (4 kênh) & trạm QDS một kênh.
Tổng số trạm đầu cuối hiện tại của mạng có khoảng hơn 100 trạm, trong đó
trạm TES là 70 trạm, QDS là hơn 30 trạm. Tổng số kênh vệ tinh là trên 180 kênh.
Trạm HUB được connect với tổng đài cửa quốc tế giúp cho mạng VSAT/DAMA có
thể mở rộng & connect với mạng viễn thông VN & quốc tế. Tại trạm HUB, hệ
thống điều khiển mạng NCS (Network Control System) có khả năng điều khiển, kiểm
soát & làm chủ mạng.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
73
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
4.1.2. VSAT kênh thuê riêng (VSAT/PAMA)
VSAT kênh thuê riêng cốt yếu phục vụ cho các công ty du học, đơn vị như: các dàn
khoan trên biển của nghề dầu khí, các trạm khí tượng thuỷ văn, bank, đơn vị
đại diện, công ty du học liên doanh nước ngoài… nhằm phục vụ thông tin liên lạc riêng của
từng đơn vị, nhà cung cấp. Số trạm đầu cuối hiện tại không nhiều khoảng 25 trạm. Các
dịch vụ VSAT/PAMA được phân phối theo cấu hình điểm nối điểm, vận tốc kênh cao.
4.1.3. VSAT TDM/TDMA
Lúc này hệ thống VSAT TDM/TDMA được sử dụng để phân phối các thông tin
dữ liệu cho KH. Hệ thống cũng sử dụng cấu hình dạng sao, có trạm HUB lắp
đặt tại trọng điểm viễn thông quốc tế khu vực 1 tại Hà Nội, sử dụng anten 4.5 m. Hệ
thống sử dụng băng tần C & bây giờ connect với vệ tinh Thaicom3 có độ rộng băng
tần thuê là 2 Mhz. Thiết bị của hệ thống do Hughes Network System phân phối.
Mạng VSAT TDM/TDMA được triển khai để thỏa mãn các yêu cầu trước mắt của
KH về dịch vụ chuyển mạch gói, truy nhập Internet tại những khu vực mà
mạng công cộng chưa giải quyết được. Hiện tại, công ty du học VTI đã đầu tư sẵn sàng 20
trạm đầu cuối để phục vụ KH.
4.1.4. Thu phát thanh quốc tế
Dịch vụ thu phát thanh quốc tế qua vệ tinh được dùng để phục vụ cho các hội
nghị quốc tế, các buổi lễ thể thao, văn hoá & được truyền dẫn qua các trạm tiêu
chuẩn A, B & các trạm lưu động của truyền hình VN. không dừng lại ở đó kênh truyền
hình VTV4 cũng được truyền hình qua vệ tinh khu vực đi khắp toàn cầu.
4.1.5. Truyền hình hội nghị
Đây là dịch vụ hầu hết kênh thuê riêng & không thường xuyên. Kênh thuê riêng
này tải các tín hiệu video hình lẫn tiếng với mục đích phục vụ hội nghị ở nhiều địa
điểm khác nhau nhưng có thể chứng kiến diễn giả hoặc bài trình bày của diễn giả, các ý
kiến phát biểu tham luận… Kênh thuê riêng này chỉ diễn ra trong thời gian hội nghị
& giải phóng kênh khi hội nghị chấm dứt.
4.1.6. Thu phát hình lưu động
Để phục vụ việc phát hình đột xuất cho các vị trí có các buổi lễ tại các địa
phương, hiện tại Tổng công ty du học (VTI) có các thiết bị phát hình lưu động (Flyaways).
Số thiết bị bây giờ có là 3 thiết bị hoạt động theo cơ chế 1+1.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
74
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
4.1.7. Vệ tinh sử dụng trong mạng viễn thông quốc tế VN
VTI có 3 tổng đài cổng quốc tế loại AXE-105 của Ericsson do Telstra lắp đặt ở
Hà Nội, Tp.hcm & Đà Nẵng, 5 trạm mặt đất qua INTELSAT & một trạm
mặt đất qua INTERSPUTNIK. VTI có 109 luồng E1, trong đó có 40 luồng E1 qua hệ
thống vệ tinh & 69 luồng E1 qua hệ thống cáp biển, connect tới gần 30 nước khác
nhau với 5013 kênh thoại trực tiếp & chuyển đến hơn 200 nước vào cuối năm 1998.
Đến cuối năm 1997, tổng số kênh vệ tinh 2972 kênh, connect trực tiếp với 26
nước trên toàn cầu. Tỷ lệ giữa vệ tinh & cáp là 4:6 (40% trên vệ tinh & 60% trên
cáp). VTI có 5 trạm mặt đất INTELSAT & một trạm mặt đất INTERSPUTNIK.
Mạng INTELSAT bao gồm một trạm mặt đất tiêu chí A ở Sông Bé (SBE-1A) hoạt
động từ năm 1995 qua vệ tinh 1740 E. Trạm mặt đất tiêu chí A thứ 2 ở Sông Bé
(SBE-2A) hoạt động từ tháng 3/1996 qua vệ tinh 660 E. Trạm mặt đất tiêu chí B ở
Đà Nẵng hoạt động từ năm 1990 qua vệ tinh 1770 E & trạm mặt đất tiêu chí A ở
Hà Nội (HAN-1A) khai thác từ năm 1990 qua vệ tinh 600 E. Trạm mặt đất tiêu chí
A ở Sông Bé (SBE-3A) để truy nhập vệ tinh INTELSAT 1570 E dùng cho mục đích
khôi phục trong trường hợp cáp biển T-V-H có sự cố. Mạng INTERSPUTNIK gồm
có trạm Hoa Sen 1 (HS1) ở Hà Nội, khai thác từ năm 1990 & trạm Hoa Sen 2 (HS2)
ở Tp.hcm khai thác từ năm 1994 trên vệ tinh viễn thông Nga tại 800 E. Từ
năm 1998 trạm Hoa Sen 2 đã ngừng khai thác & chuyển các kênh khai thác trên vệ
tinh INTERSPUTNIK sang mạng cáp.
VN sử dụng vệ tinh INTELSAT, ASIASAT II & INTERSPUTNIK cho
truyền hình toàn quốc, phát truyền bá 18 giờ/ngày & đã có trên 200 trạm TVRO để
thu các chương trình truyền hình từ các kênh vệ tinh nói trên.
Mạng thông tin vệ tinh trong nước truy nhập qua vệ tinh ASIASAT II có cấu
hình gồm những thiết bị đầu cuối VSAT & trạm trọng điểm HUB điều khiển mạng
toạ lạc Tp.hcm.
Lúc này VTI đang phân phối kênh thoại qua vệ tinh nhằm cải tổ dịch vụ viễn
thông ở các vùng nông thôn nhưng vẫn giữ được giá hạ nhờ tính kinh tế của công
nghệ VSAT. Nhà khai thác mạng viễn thông Telstra của Úc dựa vào hợp đồng BCC
với VNPT đang khai thác mạng VSAT, phân phối được 24 trạm đầu cuối TSE với 39
kênh & trạm trọng điểm HUB đặt tại Tp.hcm đã tạo ra trục của mạng
smartphone cố định.
Năm 1996, dịch vụ VSAT khởi đầu connect mạng viễn thông đất nước với các đảo
Trường Sa, Phú Quý & cửa khẩu Kẹo Nưa. VSAT cũng cho phép connect với đảo
Bạch Long Vĩ.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
75
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Trạm mặt đất HAN-1A & HS-1 được nối với ITC-1 tại Hà Nội. Trạm mặt đất
INTERSPUTNIK cách ITC-1 70 km, được nối bằng viba số dung tích 34 Mbps.
Trạm mặt đất này truyền lưu động đi Nga, Xlo-va-ki-a, Lào, Cam-pu-chia. Một trạm
mặt đất INTELSAT tiêu chí B được nối với ITC-3 ở Đà Nẵng. Trạm mặt đất này
phân phối đường nối đi Mỹ, Úc, Hàn Quốc & Đài Loan tạo nên trung kế trục trong
nước giữa Hà Nội & Tp.hcm.
4.2. XU HƯỚNG SỬ DỤNG THÔNG TIN VỆ TINH Ở VIỆT NAM
4.2.1. Vai trò của thông tin vệ tinh trong mạng viễn thông
Tiềm năng sử dụng vệ am hiểu tin cho mục đích thông tin nội địa của Việt
Nam còn rất lớn. Cùng với sự lớn mạnh của các công thức thông tin khác như cáp
quang & vi ba, thông tin vệ tinh đã đóng góp phần chuyên sâu năng lực mạng lưới viễn
thông trong nước & quốc tế, nhằm thỏa mãn nhu cầu ngày càng tăng về lưu lượng &
loại hình dịch vụ phân phối cho khác hàng. Mặt khác thông tin vệ tinh còn tồn tại khả
năng mau lẹ phân phối dịch vụ thiết yếu tới nhiều đối tượng khác nhau, ở những
vùng địa lý khác nhau, nơi mà các công thức thông tin khác như cápquang hay vi
ba gặp khổ cực khi thực hiện. Mạng thông tin vệ tinh nội địa của VN là một
hệ thống đa năng, phục vụ cho nhu cầu thông tin phong phú của nhiều đối tượng.
Do vậy mà VN phải có một vệ tinh riêng đó chính là vệ tinh VINASAT.
Hiện tại dự án vệ tinh viễn thông VN VINASAT đang trong tiến trình chuẩn
bị & dự tính đến năm 2008 sẽ được phóng lên quỹ đạo.
4.2.2. Những thuận tiện & khổ cực khi VN sử dụng vệ tinh riêng
Một cách tổng quát, một số nhận định rút ra khi nghiên cứu thông tin vệ tinh thị
trường nội địa & khu vực được nhìn nhận là có ảnh hưởng rất tích cực đến khả năng
thực thi của hệ thống VINASAT, bao gồm:
– Nghề viễn thông VN đang trong tiến trình tiếp tục tác động tăng lên &
có tính đối đầu mạnh.
– Các thị trường chính như dịch vụ truyền hình, viễn thông nông thôn & dịch vụ
Internet vốn rất thông dụng so với các hệ thống vệ tinh trên toàn cầu trong lúc ở Việt
Nam còn chưa lớn mạnh sẽ đóng góp phần đem đến nguồn nhu cầu rất tiềm năng.
– Các cơ chế về phê duyệt & các quy định hiện hành cũng tạo cơ hội tích cực
cho sự lớn mạnh của nghề vệ tinh.
– Nghề công nghiệp vệ tinh đang nhìn thấy vận tốc tăng lên ở mức 10% đến
15% mỗi năm & ước ao vận tốc này sẽ được duy trì trong thời gian dài sắp đến.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
76
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
– Những ngành nghề như phân phối dịch vụ Internet qua vệ tinh đã đoạt được mức tăng
trưởng vượt bậc trên 100%/năm.
– Nghề vệ tinh ở khu vực châu Á – Thái Bình Dương có khả năng sẽ đạt mức tăng
trưởng mạnh.
– Dung tích vệ tinh chưa khai thác của khu vực đang có khyunh hướng giảm sút.
– Kỹ thuật tiên tiến cùng với khối lượng đặt hang lớn tiếp tục đóng góp phần giảm giá
thành các thiết bị vệ tinh.
– Thuộc tính linh động của các hệ thống vệ tinh đã đóng góp phần làm tăng vị trí của vệ tinh
trong việc thỏa mãn mau lẹ các thời dịp thị trường đang lớn mạnh như dịch vụ
Internet.
Tuy nhiên, cũng còn có một số vật cản có rủi ro tác động đến vận tốc
tăng lên của vệ tinh ở VN, rõ ràng là:
– Khả năng nguồn vốn thỏa mãn hiệu quả & kịp thời việc triển khai mạng lưới & các
dịch vụ vệ tinh trong hoàn cảnh phần đông các KH trong nước có nhu cầu sử
dụng dung tích vệ tinh đều dựa theo nguồn vốn ban đầu của các tổ chức tài chính
nhà nước.
– Thời hạn lập sách lược ở VN với nhiều cung đoạn liên tiếp bao gồm: nghiên
cứu tiền khả thi, tìm hiểu khả thi & các dự án thí nghiệm có thể làm giảm tốc
độ khai thác dung tích cũng như thời dịp sử dụng vệ tinh của hệ thống VINASAT.
– VINASAT là đối tượng sau cùng gia nhập vào thị trường khai thác các dịch vụ vệ
tinh khu vực, VINASAT sẽ phải đương đầu với mức độ đối đầu gay gắt từ phía các
hãng khai thác lão luyện của khu vực để chiếm được một thị phần, dù là rất khiêm tốn
trong thị trường khu vực.
4.2.3. Khuynh hướng sử dụng thông tin vệ tinh ở VN
Mạng thông tin vệ tinh nội địa VN sẽ thỏa mãn nhu cầu sử dụng của nhiều
đối tượng, vì thế mạng viễn thông bao gồm nhiều thành phần mạng khác nhau phù
hợp với mục đích sử dụng & yêu cầu riêng của từng đối tượng.
a) Mạng thông tin vệ tinh phục vụ thông tin nông thôn: phân phối các dịch vụ truyền
thống như: thoại, fax, số liệu, hình ảnh vận tốc thấp cho những vùng cô lập về mặt địa
lý như những vùng nông thôn, miền núi, biên thuỳ, hải đảo hoặc những vùng mà hạ
tầng viễn thông còn giới hạn.
– Mạng VSAT phục vụ thông tin nông thôn được xây dựng thành nhiều mạng khác
nhau trên khắp cả nước, các trạm thuê bao có lưu lượng vừa & nhỏ, giá cả thấp
được đặt tại các vùng cô lập về mặt địa lý, những nơi hạ tầng vệ tinh còn thấp &
chưa lớn mạnh như tại các làng bản, vùng núi, biên thuỳ, hải đảo…
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
77
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
– Do đặc trưng cư dân tại các vùng nói trên là không chăm chú, mật độ cư dân thấp, nhu
cầu thông tin có nhưng không cao. Do đó, mạng thông tin nông thông được tổ
chức theo cấu hình nhiều mạng sao, mỗi mạng gồm nhiều trạm thuê bao nhỏ kiểu
VSAT với một trạm chủ song song là trạm cổng để nối thông các trạm thuê bao &
mạng PSTN thông qua tổng đài cấp tỉnh nơi đặt trạm chủ.
– Vì lưu lượng tại mỗi trạm con trong mạng thường nhỏ & khó xác nhận trước, dung
lượng mạng sẽ hoang phí nếu dùng kỹ thuật truy nhập cố định. Do đó, các mạng này
sẽ sử dụng kỹ thuật SCPC/DAMA là thích hợp trong điều kiện số lượng trạm &
dung tích mỗi trạm có thể biến đổi theo từng công đoạn.
– Các dịch vụ chính của mạng vẫn là các dịch vụ căn bản như thoại, bên cạnh đó có thể
truyền fax, số liệu hoặc hình ảnh với vận tốc thấp.
b) Mạng thông tin vệ tinh đề phòng cho tuyến thông tin đường trục: nhằm chuyên sâu
dung tích truyền dẫn của tuyến thông tin đường trục Bắc Nam. Trong trường hợp
tuyến thông tin đường trục dùng công thức truyền dẫn vi ba & cáp quang bảo
dưỡng hoặc bị gián đoạn khai thác thì mạng thông tin vệ tinh sẽ đóng vài trò dự
phòng & phân tải lưu lượng cho những tuyến thiết yếu.
c) Mạng thông tin vệ tinh bổ trợ & bổ sung dung tích truyền dẫn giữa các tỉnh nằm
ngoài tuyến đường trục Bắc Nam, chuyên sâu năng lực truyền dẫn & lớn mạnh mạng
tại các tỉnh này.
d) Mạng thông tin vệ tinh phục vụ nhu cầu riêng của các đơn vị trung ương, bộ,
nghề, các công ty du học, các cá nhân & các tổ chức hoạt động trên bờ cõi VN.
Phân phối các kênh thuê riêng theo yêu cầu của người tiêu dùng.
– Mạng VSAT hình sao phục vụ truyền số liệu theo công thức TDM/TDMA.
– Mạng phân phối dịch vụ Internet.
– Mạng dạy bảo & huấn luyện từ xa.
– Mạng khám trị bệnh từ xa.
– Mạng phân phối dịch vụ DTH, chuyển tiếp chương trình phát thanh truyền hình giữa
các đài phát trung ương & bản địa. Truyền hình trực tiếp bằng xe lưu động.
– Dịch vụ thu thập, cung cấp dữ liệu theo kiểu truyền bá hoặc trong phạm vi một
nhóm KH.
– Tổ chức các kênh thuê riêng, mạng riêng phân phối dịch vụ thoại, số liệu, video, hội
nghị truyền hình theo yêu cầu riêng của các bộ nghề, các đơn vị chính phủ, các
công ty du học tư nhân…
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
78
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
KẾT LUẬN
Để thỏa mãn yêu cầu công nghiệp hóa – hiện đại hóa nền kinh tế, vai trò của
nghề viễn thông nói chung & thông tin vệ tinh nói riêng ngày càng trọng yếu.
Việc lớn mạnh nền tảng hạ tầng viễn thông mạnh chẳng những tạo cơ hội thuận tiện cho
lớn mạnh kinh tế mà còn đóng góp phần bảo đảm cung cấp phúc lợi xã hội một cách công
bằng. Khi thông tin liên lạc lớn mạnh & các dịch vụ viễn thông được phân phối rộng
khắp trên toàn quốc chẳng những người dân thành thị mà cả ở nông thông cũng sẽ được
hưởng những lợi nhuận về y tế, dạy bảo & văn hoá. Việc sử dụng các dịch vụ viễn
thông sẽ làm tăng hiệu suất lao động & cải tổ chất lượng cuộc đời của người
dân.
Do đặc tính của địa hình VN rất cầu kỳ, có nhiều khu vực đồi núi
hiểm trở, heo hút & các quần đảo xa xôi nên việc setup các tuyến thông tin tầm
thấp truyền thống như cáp đồng trục, cáp quang, vi ba … gặp rất nhiều khổ cực.
Việc triển khai mạng thông tin vệ tinh được thực hiện ở nước ta từ năm 1995 đã góp
phần trọng yếu so với sự lớn mạnh kinh tế cũng như bảo đảm an ninh chính trị &
chủ quyền bờ cõi đất nước.
Thông tin vệ tinh là một hệ thống thông tin khá lớn đối với các loại thông tin
khác. Việc chớp được các vấn đề về thông tin vệ tinh còn giới hạn & chưa sâu sắc
nhưng em cũng khám phá được một số vấn đề sau:
– Trước tiên em hiểu rằng một cái nhìn khái quát về thông tin vệ tinh địa tĩnh,
lịch sử & thiên hướng lớn mạnh của kỹ thuật thông tin vệ tinh, các đặc tính &
vận dụng của thông tin vệ tinh, kết cấu của một hệ thống thông tin vệ tinh địa
tĩnh.
– Thứ hai này là các kỹ thuật trạm mặt đất thông tin vệ tinh. Mỗi phần tử của
trạm mặt đất cùng với những công nghệ nội tại của nó là những đối tượng kỹ
thuật trực tiếp so với vệ tinh & các thông tin về chúng là những đầu vào rất
trọng yếu để bài toán setup tuyến truyền dẫn cho ra kết quả chuẩn xác. Các
kỹ thuật, công nghệ có liên quan trực tiếp tới thông tin vệ tinh như một số kỹ
thuật pha chế/ giải pha chế, các cách thức đa truy nhập… hiện đang được
sử dụng trong các hệ thống thông tin vệ tinh.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
79
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
– Miêu tả phương pháp căn bản để nghiên cứu & tính toán các thông truyền dẫn cho
một sóng đưa số cho kênh thuê riêng của tuyến thông tin vệ tinh. Các yếu tố
chính tác động tới chất lượng băng thông của một tuyến thông tin vệ tinh
địa tĩnh như các loại suy hao, can nhiễu gây ra do tạp âm, mưa, xuyên cực,
giao thoa… trên một khoảng cách đồ sộ mà tất cả chúng ta phải tính đến trong
tiến trình nhận xét & nghiên cứu.
– Cuối cùng là tình hình sử dụng thông tin vệ tinh ở VN: thực trạng sử
dụng thông tin vệ tinh ở VN & thiên hướng sử dụng thông tin vệ tinh ở
VN.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
80
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Danh sách
LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………………………………………………………. 1
CHƯƠNG 1 THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH ………………………………………… 1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG…………………………………………………………………………………….. 2
1.1.1. Sự sinh ra của hệ thống thông tin vệ tinh ………………………………………………………. 2
1.1.2. Tiến trình lớn mạnh của thông tin vệ tinh …………………………………………………….. 2
1.1.3. Các dạng quỹ đạo vệ tinh…………………………………………………………………………… 3
1.1.3.1. Quỹ đạo tròn………………………………………………………………………………………….. 4
1.1.3.2. Quỹ đạo elíp ………………………………………………………………………………………….. 4
1.1.3.3. Quỹ đạo đồng gương mặt trời (HEO) …………………………………………………………….. 4
1.1.4. Đặc tính của thông tin vệ tinh …………………………………………………………………… 5
1.1.5. Các vận dụng của thông tin vệ tinh …………………………………………………………….. 7
1.1.6. Khuynh hướng lớn mạnh của kỹ thuật thông tin vệ tinh ……………………………………….. 7
1.1.7. Phân cực của sóng đưa trên tuyến thông tin vệ tinh ……………………………………. 8
1.1.8. Phân tách dải tần cho thông tin vệ tinh ………………………………………………………… 9
1.2. THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH ………………………………………………………………… 10
1.2.1. Các đặc tính của thông tin vệ tinh địa tĩnh………………………………………………… 10
1.2.2. Cấu tạo hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh………………………………………………… 11
1.2.2.1. Phân đoạn không gian …………………………………………………………………………… 12
1.2.2.2. Phân đoạn mặt đất ………………………………………………………………………………… 21
1.2.2.3. Hệ thống phân phối nguồn & điều hoà nhiệt …………………………………………….. 22
CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT ………………………………………………….. 23
2.1. ANTEN CỦA TRẠM MẶT ĐẤT…………………………………………………………………… 23
2.1.1. Các loại anten trạm mặt đất………………………………………………………………………. 23
2.1.2. Hệ thống bám vệ tinh ………………………………………………………………………………. 24
2.1.3. Hệ số tăng ích của anten ………………………………………………………………………….. 25
2.1.4. Góc độ rộng búp sóng ……………………………………………………………………………… 26
2.2. BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP (LNA – Low Noise Amplifier) …………………… 27
2.2.1. Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………. 27
2.2.2. Các loại khuếch đại tạp âm thấp LNA ……………………………………………………….. 27
2.3. BỘ ĐỔI TẦN (FC: Frequency Converter) ……………………………………………………….. 28
2.3.1. Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………. 28
2.3.2. Các bộ đổi tần kép…………………………………………………………………………………… 28
2.3.3. Bộ dao động nội ……………………………………………………………………………………… 29
2.4. BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO (HPA – High Power Amplifier) …………….. 30
2.4.1. Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………. 30
2.4.2. Phân loại các bộ khuếch đại công suất cao …………………………………………………. 30
2.4.3. Cấu hình của bộ khuếch đại công suất cao …………………………………………………. 31
2.5. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU………………………………… 31
2.5.1. Giới thiệu ………………………………………………………………………………………………. 31
2.5.2. Kỹ thuật pha chế tần số (FM) ………………………………………………………………….. 32
2.5.3. Kỹ thuật giải pha chế sóng đưa điều tần (FM)…………………………………………. 32
2.5.4. Pha chế số…………………………………………………………………………………………….. 32
2.5.5. Kỹ thuật giải pha chế sóng đưa PSK………………………………………………………. 33
2.6. KỸ THUẬT ĐA TRUY NHẬP………………………………………………………………………. 34
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
81
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
2.6.1. Các vấn đề về lưu lượng ………………………………………………………………………….. 34
2.6.2. Kỹ thuật đa truy nhập phân tách theo tần số (FDMA)………………………………….. 36
2.6.3. Kỹ thuật đa truy nhập phân tách theo thời gian (TDMA)……………………………… 39
2.6.4. Đa truy nhập phân tách theo mã (CDMA)………………………………………………….. 42
2.7. CÁC THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN SỐ CỦA TRẠM MẶT ĐẤT…………………………… 46
2.7.1. Số hoá tín hiệu tương đương …………………………………………………………………………… 47
2.7.2. Thiết bị ghép kênh phân tách theo thời gian TDM ………………………………………. 48
2.7.3. Thiết bị bảo mật (Encryption)…………………………………………………………………… 48
2.7.4. Bộ mã hoá kênh (Channel Encoder) ………………………………………………………….. 49
2.7.5. Bộ tiêu tán năng lượng…………………………………………………………………………….. 50
CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN……………………………… 52
3.1. PHÂN TÍCH ĐƯỜNG TRUYỀN……………………………………………………………………. 52
3.1.1. Giới thiệu chung………………………………………………………………………………………. 52
3.1.2. Nghiên cứu băng thông tuyến lên ………………………………………………………………. 52
3.1.3. Nghiên cứu băng thông tuyến xuống ………………………………………………………….. 54
3.1.4. Bộ phát đáp vệ tinh ………………………………………………………………………………….. 59
3.1.5. Các yếu tố tác động đến chất lượng tuyến truyền dẫn………………………………… 60
3.1.6. Các bí quyết giải quyết các tác động …………………………………………………….. 64
3.2. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN …………………………………………………………………… 65
3.2.1. Đặt vấn đề ………………………………………………………………………………………………. 65
3.2.2. Tính công suất phát tối thiểu của trạm mặt đất Hà Nội …………………………………. 66
CHƯƠNG 4 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VỆ TINH Ở VIỆT NAM…………………………. 73
4.1. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG THÔNG TIN VỆ TINH Ở VIỆT NAM…………………….. 73
4.1.1. Hệ thống VSAT/SCPC……………………………………………………………………………… 73
4.1.2. VSAT kênh thuê riêng (VSAT/PAMA)………………………………………………………. 74
4.1.3. VSAT TDM/TDMA ………………………………………………………………………………… 74
4.1.4. Thu phát thanh quốc tế……………………………………………………………………………… 74
4.1.5. Truyền hình hội nghị………………………………………………………………………………… 74
4.1.6. Thu phát hình lưu động…………………………………………………………………………….. 74
4.1.7. Vệ tinh sử dụng trong mạng viễn thông quốc tế VN ……………………………. 75
4.2. XU HƯỚNG SỬ DỤNG THÔNG TIN VỆ TINH Ở VIỆT NAM ………………………. 76
4.2.1. Vai trò của thông tin vệ tinh trong mạng viễn thông …………………………………….. 76
4.2.2. Những thuận tiện & khổ cực khi VN sử dụng vệ tinh riêng …………………. 76
4.2.3. Khuynh hướng sử dụng thông tin vệ tinh ở VN………………………………………….. 77
KẾT LUẬN……………………………………………………………………………………………………………. 79
Ebook đọc qua.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
82
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
LỜI CẢM ƠN
Lời trước nhất của bản khoá luận này cho phép em gửi lời cảm ơn tới các thầy cô
trong bộ môn Viễn thông, các thầy cô trong khoa Điện tử – Viễn thông – trường Đại
học Công Nghệ – Đại học đất nước Hà Nội, những người đã khuyên bảo chỉ bảo, tạo mọi
điều kiện thuận tiện trợ giúp em trong thời gian học tập & làm khoá luận.
Đặc biệt em xin bộc bạch lòng tri ân chân tình & sâu sắc đến gia sư
KS.Hoàng Minh Thống – Phó trưởng Ban chuẩn bị đầu tư dự án vệ tinh viễn
thông VN VINASAT – Tổng Công ty du học Bưu chính Viễn thông VN, đã
giao chủ đề & tận tình chỉ dẫn trợ giúp chỉ bảo em trong suốt tiến trình làm khoá
luận, bằng kinh nghiệm của mình thầy đã hỗ trợ em tiếp cận & đáp ứng được những
vấn đề thường gặp trong thực tiễn, này là những kinh nghiệm quý báu mà em học tập
được trước khi ra trường.
Xin gửi lời cảm ơn đến toàn bộ các bạn sinh viên lớp K46ĐB, những người bạn
đã hỗ trợ đỡ & khuyến khích tôi trong suốt tiến trình học tập cũng như làm khoá luận tốt
nghiệp.
Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2005
Sinh viên
Lê Đình Dũng
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
83
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Tóm lược bài viết
Thông tin vô tuyến qua vệ tinh là thành tích tìm hiểu trong ngành nghề truyền
thông nhằm giải quyết các khuyết điểm của mạng vô tuyến mặt đất , đạt được mức
tăng trưởng chưa từng có về cự ly & dung tích, đem đến cho KH nhiều dịch vụ
mới với những giá thành rẻ nhất có thể. Thông tin vệ tinh có rất nhiều ưu thế đối với
các hệ thống thông tin khác như là: tính truyền bá mênh mông cho mọi loại địa hình, có
dải thông rộng & mau lẹ đơn giản setup lại cấu hình khi thiết yếu.
Thông tin vệ tinh & nhất là mô hình thông tin vệ tinh địa tĩnh có kết cấu
gồm 2 phần không gian & phần mặt đất. Cùng với nó là các kỹ thuật trong trạm mặt
đất có liên quan & vận dụng để phân tính & tính toán băng thông cho kênh thuê
riêng qua vệ tinh. Cuôi cùng em đề cập đến tình hình sử dụng vệ tinh ở VN.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
84
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________________________________
Ebook đọc qua
[1] Nguyễn Đình Lương. CNTT vệ tinh. Nhà xuất bản khoa học & kỹ
thuật. Hà Nội 1997.
[2] Nguyễn Đình Lương & Nguyễn Thanh Việt. Các hệ thống thông tin vệ tinh. Hệ
thống kỹ thuật & công nghệ, Tập 1. Nhà xuất bản Bưu điện. Hà Nội 2001.
[3] INTELSAT. Earth Station Technology Handbook. Revision 4, March 1995.
[4] John Wiley & Sons. Satellite communications. NewYork, Chichester, Brisbance,
Toronto, Singapo. Copyright 2001.
& các ebook có liên quan.
____________________________________________________________________
Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng
85
Trường ĐH Công Nghệ – ĐH Đất nước Hà Nội
______________________ __
______________________
Khoá luận tốt nghiệp
T
LÝ THUYẾT
VÀ ỨNG DỤN
CHO KÊN
KHOÁ LUẬ
____________________________________________
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
RƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Lê Đình Dũng
THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH
G TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN
H THUÊ RIÊNG QUA VỆ TINH
N TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
Nghề: Điện tử – Viễn thông
______________________________________________
Lê Đình Dũng
86
HÀ NỘI – 2005
Trường ĐH Công Nghệ
____________________ ____
____________________
Khoá luận tốt nghiệp
T
LÝ THUYẾT
VÀ ỨNG DỤN
CHO KÊN
KHOÁ LUẬ
– ĐH Đất nước Hà Nội
____________________________________________
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
RƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Lê Đình Dũng
THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH
G TÍNH TOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN
H THUÊ RIÊNG QUA VỆ TINH
N TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
Nghề: Điện tử – Viễn thông
Cán bộ chỉ dẫn: KS.Hoàng Minh Thống
HÀ NỘI – 2005
________________________________________________
Lê Đình Dũng
87

Xem Thêm  Ô nhiễm môi trường là gì? Thực trạng, nguyên nhân, biểu hiện, hậu quả, giải pháp khắc phục

Các file đính kèm theo ebook này:

  • Thông tin vệ tinh địa tĩnh.pdf

By ads_law

Trả lời