bài giảng truyền thông vệ tinh

Truyền Thông Vệ Tinh Phụ trách: Trần Thị Huỳnh Vân Email: tranthihuynhvan@gmail.com Khoa Điện Tử Viễn Thông Môn học: Chương 1 Tổng Quan Về Thông Tin Vệ Tinh Nội dung • Giới thiệu chung • Các quỹ đạo của vệ tinh • Phân bố tần số cho các dịch vụ truyền thông vệ tinh • Vệ tinh IntelSat • Vệ tinh DOMSAT • Các hệ thông thông tin di động vệ tinh Lịch sử phát triển thông tin vệ tinh – Cuối thế kỷ 19, nhà bác học Nga Tsiolkowsky đưa ra các khái niệm về tên lửa đẩy dùng nhiên liệu lỏng. – Năm 1926: Robert Hutchinson Goddard thử nghiệm thành công tên lủa đẩy dùng nhiên liệu lỏng – 1957, Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo Sputnik – 1 – 1958: bức điện đầu tiên được phát qua vệ tinh Score của Mỹ – 1964: thành lập tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế INTELSAT – 1965: hệ thống TTVT thương mại đầu tiên INTELSAT-1 (Early Bird) – 1971: thành lập tổ chức TTVT quốc tế INTERSPUTNIK gồm Liên Xô và 9 nước XHCN Lịch sử phát triển thông tin vệ tinh (tt) • 1979: thành lập tổ chức thông tin hàng hải quốc tế qua vệ tinh INMARSAT • 1984: Nhật Bản đưa vào sử dụng hệ thống truyền hình trực tiếp qua vệ tinh • 1987: thử nghiệm thành công vệ tinh phục vụ cho thông tin di động • 1999 – nay: các hệ thống thông tin di động và thông tin băng rộng toàn cầu • 1980: khánh thành trạm mặt đất Hoasen-1 do Liên Xô tặng truyền hình trực tiếp Olympic 1980 • 1984: khánh thành trạm Hoasen-2 (TpHCM) • 2008: phóng VinaSat-1 vệ tinh địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam • 2008: phóng VinaSat-2: truyền phát dữ liệu, dự báo thời tiết, an ninh quốc phòng Giới thiệu chung • Thông tin vệ tinh (TTVT): phương tiện truyền thông phổ biến và đa dụng – Chảo anten truyền hình. – Các hệ thống thông tin toàn cầu truyền các khối lượng số liệu và lưu lượng thoại lớn, các chương trình truyền hình. – Một vệ tinh có thể phủ sóng một vùng rộng lớn trên trái đất à các trạm mặt đất từ các vùng địa lý khác nau trên trái đất có thể kết nối với nhau. - Hệ thống các vệ tinh đảm bảo đường truyền thông tin đến các vùng xa xôi hẻo lánh, thiên tai…. Các quỹ đạo vệ tinh • HEO (High Eliptical Orbit): quỹ đạo elip cao • GSO (Geostationary Orbit) hay GEO (Earth Orbit): quỹ đạo địa tĩnh • MEO (Medium Earth Orbit): quỹ đạo trung bình • LEO (Low Earth Orbit): quỹ đạo thấp Phân bố tần số cho các hệ thống TTVT • Việc phân chia tần số được tiến hành dưới sự bảo trợ của Tổ chức Viễn thông quốc tế (ITU). – Vùng 1: Châu Âu, Châu Phi, Liên Xô cũ và Mông Cổ – Vùng 2: Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Greenland – Vùng 3: Châu Á (trừ vùng 1), Úc và Tây Nam Thái Bình Dương • Trong các vùng này, băng tần được phân chia cho các dịch vụ vệ tinh khác nhau, m ặc dù một dịch vụ có thể được cấp phát các băng tần khác nhau ở các vùng khác nhau. Các dịch vụ do vệ tinh cung cấp – Các dịch vụ vệ tinh cố định FSS (Fixed Satellite Service): • Đường truyền cho mạng điện thoại • Tín hiệu truyền hình cáp – Các dịch vụ vệ tinh quảng bá BSS (Based Satellite Service): • Quảng bá trực tiếp đến gia đình DBS, DTH (Direct Broadcast Satellite, Direct To Home) Các dịch vụ do vệ tinh cung cấp (tt) – Dịch vụ vệ tinh di động MSS (Mobile Satellite Service): • Di động mặt đất, di động trên biển và di động trên máy bay – Dịch vụ vệ tinh khí tượng (Meteorological Satellite Service): • Các dịch vụ tìm kiếm và cứu hộ – Dịch vụ vệ tinh định hướng (Navigational Satellite Service) • Định vị toàn cầu [...]... - i m và 1 ph n DBS i m Thông tin v tinh di Thông tin v tinh di ng ng chuy n sang thông tin di ng cá nhân v i các máy thu phát c m tay Các v tinh có qu bình (10000km) o th p LEO (100km) và qu o trung c s d ng cho d ch v này v i các chùm búp sóng h p chi u x m t t Ch ng II: Các qu Các v tinh trên qu o § D ng c a qu o § cao c a qu o so v i m t § nghiêng c a m t ph ng qu o v tinh c phân bi t b i: t o... v tinh Các nh lu t Keppler nh lu t Keppler I: V tinh chuy n ng vòng quanh trái t theo m t qu o ellip i m xa nh t c a qu o so v i tâm trái t n m phía c a tiêu i m th hai, c g i là vi n i m còn i m g n nh t c a qu o g i là c n i m Các nh lu t Keppler nh lu t Keppler II: V tinh chuy n ng theo m t qu o v i v n t c thay i sao cho ng n i gi a tâm trái t và v tinh s quét các di n tích b ng nhau khi v tinh. .. nút lên v d th ng trung bình (Mean anomaly): giá tr trung bình v trí góc c a v tinh trên qu v d th c n i m o ng th t s (True anormaly): góc t n v tinh c o t i tâm trái t o v tinh (tt) Các ph n t v V tinh nhân t o c qu o nh ngh a b i t p 6 ph n t Keppler: § Bán tr c chính a § l ch tâm e § d th ng trung bình: v trí c a v tinh trên qu o c a chúng t i th i gian tham chu n § Argument c n i m : s quay c... m t ph ng qu xích o và o n i v tinh chuy n t Nam sang B c v Nút xu ng (Descending): i m c t gi a m t ph ng xích o n i v tinh chuy n t B c sang Nam v ng n i các nút (Line of nodes): nút xu ng qua tâm trái ng n i các nút lên và t v Góc nghiêng (Inclination) i: góc gi a m t ph ng qu m t ph ng xích o o và o v tinh Các thu t ng v Qu o o mà ng h ng (Prograde orbit): qu ó v tinh chuy n chi u quay c a trái... dùng cho các d ch v v tinh INTELSAT INTELSAT (International Telecommunications Satellite): thành l p n m 1964 g m 140 n c thành viên H th ng v tinh INTELSAT u s d ng qu o a t nh GEO và ph 3 vùng chính: i Tây D n D ng (AOR) ng (IOR) Thái Bình D ng Các v tinh INTELSAT VII/VIIA/VIII c phóng trong kho ng th i gian 1993-1998: cung c p 22.500 kênh tho i 2 chi u và 3 kênh TV Lo t v tinh INTELSAT IX (2001):... sau 1 k nguyên (t-t0 = 1/n) S kéo khí quy n nh h ng áng k n các v tinh g n trái t L c kéo l n nh t t i c n i m, làm gi m t c v tinh t i i m này à v tinh không t cùng cao vi n i m t i các vùng ti p theo Bán tr c chính a và l ch tâm e Bi u th c g n úng cho s thay i bán tr c chính Bi u th c xác nh s thay i d th ng trung bình: Qu o a t nh v V tinh ph i quay theo h ng ông v i t c quay b ng t c quay c a qu... IX (2001): cung c p các d i d ch v d i r ng: internet, TV n nhà (DTH), VOD, ào t o t xa DOMSAT V tinh n i a (domestic satellite) c s d ng cho các d ch v : tho i, s li u, truy n d n TV trong cùng 1 n c Các v tinh này thu c GEO, cho phép ch n l a các kênh truy n hình cho máy thu gia ình, cung c p l u l ng thông tin th ng m i l n Các DOMSAT cung c p d ch v DTH có th có các công su t khác nhau tùy theo... t Góc nghiêng c a ng n m trong d i 0o 90o H u h t các v tinh vào qu cho qu ng h u c phóng ng à ti t ki m n ng ng phóng o ng ch ng (Retrograde Orbit): góc nghiêng 90o 180o o v tinh (tt) Các thu t ng cho qu v Argument c a c n i m (Argument of Perigee) : Góc t nút xu ng trong m t ph ng qu h ng chuy n n c n i m c o o t i tâm trái t theo ng c a v tinh v Góc lên úng c a nút lên (Right Ascension of ascending... th a b c ba v i bán tr c l n a c a qu v t th ) o ellip (kho ng cách trung bình gi a 2 n: chuy n ng trung bình c a v tinh (rad/s) µ: h ng s h p d n a tâm trái t a Qu v o a t nh GEO: Các qu u i m: § V tinh ng yên so v i trái và liên t c su t 24h § Ph sóng 42.2% b m t trái § Doppler nh t à thông tin n t o nh vNh c i m: § Không ph sóng vùng có v > 81.3% § B o m t không cao § Suy hao công su t trong truy... truy n cao , ch t l ng ng truy n ph thu c vào th i ti t Các qu o (tt) Các qu v Nh o (tt) c i m: C n r t nhi u v tinh m b o thông tin liên t c 24h và ph sóng toàn c u M i tr m ph i có ít nh t 2 anten và m i anten ph i có c c u i u ch nh chùm tia i u khi n h th ng TTVT r t ph c t p Tu i th v tinh không cao khi bay qu o LEO do thu c vành ai ion hóa Các thu t ng v Vi n i m (Apogee): i m xa qu cho qu t nh . quỹ đạo của vệ tinh • Phân bố tần số cho các dịch vụ truyền thông vệ tinh • Vệ tinh IntelSat • Vệ tinh DOMSAT • Các hệ thông thông tin di động vệ tinh Lịch sử phát triển thông tin vệ tinh – Cuối. phát triển thông tin vệ tinh (tt) • 1979: thành lập tổ chức thông tin hàng hải quốc tế qua vệ tinh INMARSAT • 1984: Nhật Bản đưa vào sử dụng hệ thống truyền hình trực tiếp qua vệ tinh • 1987:. thấp cho các dịch vụ điểm - điểm Thông tin vệ tinh di động • Thông tin vệ tinh di động chuyển sang thông tin di động cá nhân với các máy thu phát cầm tay. • Các vệ tinh có quỹ đạo thấp LEO (100km)