Thông tin vệ tinh địa tĩnh

Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ LỜI NÓI ĐẦU Ch vi lch s hn 40 nm ra i và phát trin trong din bin nhanh nh v bão ca cuc cách mng công ngh Vin thông, thông tin v tinh ngày nay ã tr nên quá quen thuc trên phm vi toàn cu, trong ó có Vit Nam. Trong tình hình chung ca th gii hin nay, các quc gia u chú trng phát trin theo xu hng hi nhp vi khu vc và toàn cu hoá, vì l ó vai trò ca thông tin là rt quan trng. iu này t ra yêu c u là phi có mt mng li thông tin hin i,  sc áp ng nhng nu cu kt ni ng thông tin n mi ni, mi lúc. Mt trong nhng công ngh vin thông mi hin nay là h thng thông tin s dng v tinh. Loi hình thông tin này tuy mi bt u ng dng thc tin t nhng nm 60, nhng do có nhiu u im cho h th ng vin thông mà n nay ã có s phát trin mnh m v s lng và cht lng. Trong bi cnh va cnh tranh khc lit va tha k nhng thành tu vt bc vi các phng thc truyn dn khác (in hình là cáp si quang), thông tin v tinh ngày nay vn gi vai trò quan trng trong lnh vc truyn thông, c bit tính qung bá ca nó ã và ang m nhi m mt t trng không nh trong vic chuyn ti nhiu loi hình dch v t mng vin thông Quc t cho ti tn tng h gia ình. Tin trình áp dng công ngh thông tin v tinh vào mng Vin thông nc ta c bt u t nm 1980 n nay ã là mt yu t góp phn em li s phn vinh ca ngành Bu in Vit Nam nói riêng và n n kinh t quc dân nói chung trong 25 nm qua. H qu tt yu ca quá trình phát trin này là d án phóng v tinh Vin thông riêng ca Vit Nam ang c trin khai mt cách khn trng và d kin s tr thành hin thc trong thi gian sp ti. Trong bn lun vn này em nghiên cu tng quan v lý thuyt thông tin v tinh a tnh và ng dng  phân tích và tính toán ng truyn cho kênh thuê riêng qua v tinh. ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 1 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ CHNG 1 THÔNG TIN V TINH A TNH 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1. Sự ra đời của hệ thống thông tin vệ tinh Thông tin vô tuyn qua v tinh là thành tu nghiên cu trong lnh vc truyn thông nhm mc ích khc phc các nhc im ca mng vô tuyn mt t, t c mc gia tng cha tng có v c ly và dung lng, em li cho khách hàng nhiu dch v mi vi chi phí thp nht có th có. Trong chin tranh th gii ln th hai,  to ra các v khí, khí tài ngày càng hin i, các nc tham chin buc phi nghiên cu hai k thut mi là: tên la tm xa và truyn dn viba. Hai k thut này lúc u ch là nhng k thut riêng r, xut phát t nghiên cu này, v sau ngi ta tìm cách kt hp hai k thut này vi nhau và thông tin v tinh bt u c  cp n. Dch v cung cp qua thông tin v tinh b sung mt cách hu ích cho các dch v mà trc ó duy nht ch do các mng  di t cung cp, s dng vô tuyn và cáp. K nguyên v tr c bt u vào nm 1957 vi vic phóng v tinh nhân to u tiên (v tinh Sputnik ca Liên Xô c). Nhng nm tip sau ã  li nhng n tng bi rt nhiu các cuc th nghim, trong ó phi k n các s kin sau: Li chúc mng Giáng sinh ca Tng thng M Eisenhower qua v tinh SCORE nm 1958, phóng thành công v tinh phn x ECHO nm 1960, truyn dn kiu lu tr và chuyn tip bng v tinh COURIER nm 1960, các v tinh chuyn tip bng rng TELSTAR và RELAY nm 1962 và v tinh a tnh u tiên SYNCOM nm 1963. Trong nm 1965, v tinh a tnh thng mi u tiên INTELSAT-1 (hay Early Bird) c a lên qu o, ánh du s m u cho hàng lot các v tinh INTELSAT. Cùng nm ó, Liên Xô c cng phóng v tinh truyn thông u tiên trong hàng lot v tinh truyn thông mang tên MOLNYA. 1.1.2. Quá trình phát triển của thông tin vệ tinh Các h thng v tinh u tiên ch có kh nng cung cp mt dung lng thp vi giá thuê bao tng i cao. Ví d v tinh INTELSAT-1 nng 68kg khi phóng và ch có 480 kênh thoi vi giá thuê bao 32.500USD mt kênh mt nm. Giá thành quá cao này là do th i im lúc by gi kh nng ca tên la y còn thp nên ngi ta không th a lên c mt v tinh quá nng có dung lng ln lên qu o. Vic gim giá ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 2 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ thành là kt qu ca nhiu n lc, nhng n lc ó ã dn n vic to ra các tên la phóng có kh nng a các v tinh càng ngày càng nng hn lên qu o (3750kg khi phóng v tinh INTELSAT-6). Ngoài ra, nh kh nng phát trin trong k thut siêu cao tn càng ngày càng tng ã to iu kin thc hin các anten nhiu tia có kh nng to biên hình mà búp sóng ca chúng hoàn toàn thích ng vi hình dng c a lc a, cho phép tái s dng cùng mt bng tn gia các búp sóng và kt hp s dng các b khuch i truyn dn công sut cao hn. Dung lng v tinh tng lên dn n gim giá thành mi kênh thoi (80000 kênh trên INTELSAT-6 có giá thuê bao mi kênh là 380 USD trong mt nm). Ngoài vic gim chi phí truyn thông, c im ni bt nht là tính a dng ca các dch v mà các h thng thông tin v tinh cung cp. Lúc u, các h thng này c thit k  thc hin truyn thông t mt im n mt im khác, nh i vi các mng cáp và din bao ph rng ca v tinh ã c li dng  thit lp các tuyn thông tin vô tuyn c ly xa, nh v tinh Early Bird cho phép thit lp các trm  bên b i Tây Dng kt n i c vi nhau. Do hiu nng hn ch ca v tinh, ngi ta thng s dng các trm mt t có anten ln và do vy mà giá thành rt cao (khong 10 triu USD cho mt trm mt t có anten ng kính 30m). Kích thc và công sut ca các v tinh càng tng lên thì càng cho phép gim kích thc ca trm mt t và do vy gim giá thành ca chúng, ng thi tng s lng các trm mt t. Bng cách này, có th khai thác mt tính nng khác ca v tinh, ó là kh nng thu thp và phát qung bá các tín hiu t hoc ti mt s im. Thay vì phát các tín hiu t im này ti im khác, bây gi có th phát t mt máy phát duy nht ti rt nhiu các máy thu trong mt vùng rng ln, hoc ngc li, có th phát t nhiu trm ti mt trm trung tâm duy nht c g i là mt HUB. Nh ó mà các mng truyn s liu a im, các mng phát qung bá qua v tinh và các mng thu thp d liu ã c khai thác. Có th phát qung bá hoc ti các máy phát chuyn tip (hoc các trm u cáp) hoc trc tip ti khách hàng cá nhân (trng hp này c gi là phát qung bá trc tip qua các h thng truyn hình qua v tinh). Các mng này hot ng vi các trm mt t nh có ng kính anten t 0.6m n 3.5m vi giá thành t 500 USD n 50000USD. 1.1.3. Các dạng quỹ đạo vệ tinh Tu thuc vào các mc ích khác nhau mà v tinh có th bay  các qu o: ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 3 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ 1.1.3.1. Quỹ đạo tròn - Các qu o thp (LEO): loi qu o này v tinh bay   cao trong khong 400 km n 1200 km có chu k quay khong 90 phút. Thi gian quan sát thy v tinh khong 30 phút hoc ít hn. Dng qu o này thng s dng cho v tinh quan trc c quân s và dân dng. Nh qu o thp thi gian tr trong truyn tín hiu bé nên cng thích hp cho thông tin di ng s dng các tròm v tinh nh: các chòm v tinh IRIDIUM, GLOBALSTAR. - Qu o trung bình (MEO): v tinh bay   cao trong khong 10000 ÷ 20000 km, chu k bay ca v tinh t 5 ÷ 12 gi, thi gian quan sát thy v tinh t 2 ÷ 4 gi. Qu o loi này có u im ch cn 10 v tinh là có th ph sóng toàn cu. - Qu o a cc: là qu o tròn i qua hai cc ca Trái t, có vùng bao ph dài hn là toàn cu. u im ca qu o này là m i im trên mt t nhìn thy v tinh trong mt khong thi gian nht nh. Vic ph sóng toàn cu ca dng qu o này là t c vì qu o bay ca v tinh s ln lt quét tt c các v trí trên mt t, dng qu o này c s dng cho các v tinh d báo thi tit, hàng hi, v tinh do thám. Nó ít c s dng cho thông tin vì th i gian xut hin ít. - Qu o a tnh (GEO): là qu o tròn nm trong mt phng xích o   cao khong 36786 km so vi ng xích o. V tinh  qu o này có tc  bay ng b vi tc  quay ca Trái t (T=23g56’04’’). Do ó, v tinh gn nh ng yên ti mt im nào ó so vi Trái t. Qu o a tnh thích h p hn cho các loi hình thông tin qung bá nh: phát thanh, truyn hình… Còn cho thông tin thoi (yêu cu thi gian thc cao) thì không c tt, vì thi gian tr do truyn sóng ln (khong 0.25s). 1.1.3.2. Quỹ đạo elíp Qu o này vi tâm im ca Trái t là mt trong hai tiêu im ca elíp. u im ca loi qu o này là v tinh có th t c ti các vùng cc cao mà các v tinh a tnh không th  t ti, dng qu o càng dt thì càng thì càng thun li cho thông tin  v  cao. Qu o dng elíp nghiêng có nhc im là hiu ng Doppler ln và vn  iu khin bám v tinh phi  mc cao. 1.1.3.3. Quỹ đạo đồng bộ mặt trời (HEO) Là mt loi qu o gn nh a cc, mt phng qu o gi m t góc không i so vi trc Trái t – Mt Tri, dng qu o này c s dng cho v tinh quan trc mt t. ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 4 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ 1.1.4. Đặc điểm của thông tin vệ tinh Nói ti thông tin v tinh, chúng ta phi k n 3 u im ni bt ca nó so vi các h thng thông tin khác là: - Tính qung bá rng ln cho mi loi a hình. - Có di thông rng. - Nhanh chóng d dàng cu hình li khi cn thit. i vi h thng thông tin vô tuyn mt t nu hai trm mun thông tin cho nhau thì các anten ca chúng phi nhìn thy nhau, ó g i là thông tin vô tuyn trong tm nhìn thng. Tuy nhiên do Trái t có dng hình cu nên khong cách gia hai trm s b hn ch  m bo iu kin cho các anten còn trông thy nhau. i vi kh nng qung bá cng vy, các khu vc trên mt t không nhìn thy anten ca ài phát s không thu c tín hiu na. Trong trng hp bt buc phi truyn tin i xa, ngi ta có th dùng phng pháp nâng cao c t anten, truyn sóng phn x tng in ly hoc xây dng các trm chuyn tip. Trên thc t thì c ba phng pháp trên u có nhiu nhc im. Vic nâng  cao ca ct anten gp rt nhiu khó khn v kinh t và k thut mà hiu qu thì không c bao nhiêu. Nu truyn sóng phn x tng in ly thì cn có công sut phát rt ln và b nh h ng rt mnh ca môi trng truyn dn nên cht lng tuyn không cao. Vic xây dng các trm chuyn tip gia hai trm u cui s ci thin c cht lng tuyn, nâng cao  tin cy nhng chi phí lp t các trm trung chuyn li quá cao và không thích hp khi có nhu cu m thêm tuyn mi. Tóm li,  có th truyn tin i xa ngi ta mong mun xây dng c các anten r t cao nhng li phi n nh và vng chc. S ra i ca v tinh chính là  tho mãn nhu cu ó, vi v tinh ngi ta có th truyn sóng i rt xa và d dàng thông tin trên toàn cu hn bt c mt h thng thông tin nào khác. Thông qua v tinh INTELSAT, ln u tiên hai trm i din trên hai b i Tây Dng ã liên lc c vi nhau. Do kh nng ph sóng rng l n nên v tinh rt thích hp cho các phng thc truyn tin a im n a im, im n a im (cho dch v qung bá) hay a im n mt im trung tâm HUB (cho dch v thu thp s liu). Bên cnh kh nng ph sóng rng ln, bng tn rng ca h thng v tinh rt thích h p vi các dch v qung bá hin ti nh truyn hình s phân gii cao HDTV (High Definition Television), phát thanh s hay dch v ISDN thông qua mt mng mt t hoc trc tip n thuê bao DTH (Direct To Home) thông qua trm VSAT(Very Small Aperture Terminal). Cui cùng do s dng phng tin truyn dn qua giao din vô tuyn cho nên h thng thông tin v tinh là rt thích hp cho kh nng cu hình li nu ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 5 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ cn thit. Các công vic trin khai mng mi, loi b các trm c hoc thay i tuyn u có th thc hin d dàng, nhanh chóng vi chi phí thc hin ti thiu. Tuy nhiên v tinh cng có nhng nhc im quan trng ó là: - Không hoàn toàn c nh. - Khong cách truyn dn xa nên suy hao ln, nh hng ca tp âm ln. - Giá thành lp t h thng rt cao, nên chi phí phóng v tinh t n kém mà vn còn tn ti xác sut ri ro. - Thi gian s dng hn ch, khó bo dng, sa cha và nâng cp. - Do ng i ca tín hiu vô tuyn truyn qua v tinh khá dài (hn 70.000 km i vi v tinh a tnh) nên t im phát n im nhn s có thi gian tr áng k. Ngi ta mong mun v tinh có vai trò nh là mt ct anten c nh nhng trong thc t v tinh luôn có s chuyn ng tng i i vi mt t, dù là v tinh a tnh nhng vn có mt s dao ng nh. iu này buc trong h thng phi có các trm iu khin nhm gi v tinh  mt v trí nht nh cho thông tin. Thêm na do các v tinh bay trên qu o cách rt xa mt t cho nên vic truy n sóng gia các trm phi chu s suy hao ln, b nh hng ca các yu t thi tit và phi i qua nhiu loi môi trng khác nhau.  vn m bo c cht lng ca tuyn ngi ta phi s dng nhiu k thut bù và chng li phc tp. Nh ta ã bit, chi phí phóng v tinh là rt cao cho nên nói chung các v tinh ch có kh n ng hn ch. Bù li, các trm mt t phi có kh nng làm vic tng i mnh nên các thit b phn ln u t tin, nht là chi phí cho anten ln (ví d mt trm cng quc t có anten ng kính 18m giá khong 5-7 triu USD). Các v tinh bay trong không gian cách xa mt t, nng lng ch yu dùng cho các ng c phn lc iu khin là các loi nhiên liu l ng hoc rn c v tinh mang theo trên boong. Lng nhiên liu d tr này không th quá ln vì kh nng ca các tên la y có hn, ng thi nó s làm cho kích thc v tinh tng lên áng k do phi tng th tích thùng cha. Nu nh v tinh ã dùng ht lng nhiên liu này thì chúng không th iu khin v tinh c na tc là không còn duy trì c  n nh c a tuyn. Khi ó, v tinh coi nh ht kh nng s dng và vì th tui th ca v tinh nói chung thng thp hn so vi các thit b thông tin mt t khác.  làm cho v tinh hot ng tr li, ngi ta cn thu hi v tinh li  sa cha và tip thêm nhiên liu sau ó phóng li lên qu o. Vic khôi phc các v tinh ã ht tui th này ht sc tn kém và phc tp nên trên thc t ngi ta thng dùng phng pháp thay th bng mt v tinh hoàn toàn mi và vt b v tinh c i. ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 6 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ 1.1.5. Các ứng dụng của thông tin vệ tinh Mt h thng v tinh có th cung cp rt nhiu loi hình dch v khác nhau và ngày càng c phát trin a dng hn. Tuy nhiên nhìn chung thông tin v tinh em li 3 lp dch v sau: - Trung k trên phm vi toàn cu các kênh thoi và các chng trình truyn hình. ây là áp ng cho các dch v c bn nht i vi ngi s dng. Nó thu thp các lung s  liu và phân phi ti các trm mt t vi mt t l hp lý. Ví d cho lp dch v này là các h thng INTELSAT và các EUTELSAT. Các trm mt t ca chúng thng c trang b anten ng kính t 15 ÷ 30m. - Cung cp kh nng a dch v, thoi, s liu cho nhng nhóm ngi s dng phân tách nhau v mt a lý. Các nhóm s chia s mt trm mt  t và truy nhp ti nó thông qua mng. Ví d cho lp dch v này là các h thng v tinh TELECOM-1, SBS, EUTELSAT-1, TELE-X và INTELSAT (cho mng SBS). Các trm mt t  ây c trang b anten ng kính t 3 ÷ 10m. - Kt ni các thit b u cui vi anten c nh (VSAT/USAT) nhm truyn dn các lung s liu dung lng thp và qung bá các chng trình truyn hình, truyn thanh s. Thông thng ngi dùng s kt ni tr c tip vi trm mt t có trang b anten ng kính t 0.6 ÷ 2.4m. Các thuê bao di ng cng nm trong lp dch v này. Tiêu biu cho loi hình này là các h thng EQUALTORIAL, INTELNET hoc INTELSAT… Các dch v ca VSAT hin ã rt phong phú mà ta có th k n nh cp và t ng qun lý th tín dng, thu thp và phân tích s liu, cung cp dch v thoi mt  tha, hi ngh truy n hình… 1.1.6. Xu hướng phát triển của kỹ thuật thông tin vệ tinh Th h v tinh thng mi u tiên là INTELSAT-1 hay Early Bird ra i vào nm 1965. n u nhng nm 1970 các h thng v tinh ã có th cung cp các dch v trao i thoi và truyn hình gia hai lc a. Mi u v tinh ch áp ng c cho các tuyn dung lng thp, sau ó nhu cu gia tng tc  c ng nh s lng thông tin qua v tinh ã thúc y nhanh chóng vic hình thành các h thng v tinh a búp sóng và các k thut s dng li tn s cho sóng mang. K thut u tiên c dùng cho h thng v tinh là truyn dn tng t, s dng công ngh FDM/FM/FDMA. Sau ó  áp ng nhu cu gia tng thông tin, ngi ta ã tin n các phng thc truyn dn tiên tin hn nh  là SCPC/FM/FDMA (nm 1980) hay PSK/TDMA và PSK/CDMA. Các phng thc v sau da trên truyn dn s qua v tinh  khai thác trit  do k thut s mang li. Trong tng lai khi dung lng ca tuyn v tinh cng nh s lng ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 7 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ v tinh trên toàn cu tng lên cc ln thì vic s dng quá nhiu sóng mang s làm cho mc can nhiu gia các h thng thông tin vi nhau vt quá mc cho phép.  gii quyt bài toán này, nhng nhà ch to phi bt buc ngh ti vic áp dng các công ngh sau: - X lý ti ch: gii iu ch tín hiu ngay trên v tinh  x lý, sau ó iu ch li r i truyn tín hiu ã x lý xung các trm mt t thu. ây là trng hp ca các v tinh tích cc. - Chuyn mch trên v tinh: hay còn gi là a truy nhp phân chia theo thi gian bng chuyn mch v tinh (SS-TDMA). - S dng mng kt ni trc tip gia các v tinh. - S dng các búp sóng quét hoc búp sóng nhy bc cho các t bào trên mt t. - S dng tài nguyên tn s cao v i di thông ln (20/30 GHz và 40/50 GHz). Mc dù các di tn này không nm trong di ca s ca sóng vô tuyn (300 MHz-10 GHz) nên sóng mang s phi chu các tác ng ln ca môi trng truyn dn sóng và ma. Nó c bù li bng công sut phát và h thng t ng iu chnh. - Qung bá trc tip t v tinh ti ngi s dng. Khi ó thit b u cui ca ng i s dng s c kt ni thng vi trm mt t mà không phi thông qua mng. - Hin nay  các nc Châu Âu, M và Nht ang có rt nhiu chng trình phát trin thông tin v tinh nhm tng cng kh nng ca v tinh v dung lng, công sut, tui th và phng thc truyn dn. iu này cho phép kích c và giá thành ca trm mt t này càng gi m i và tr nên gn gi hn vi ngi s dng. Trong mt s trng hp chúng ch n gin là các trm thu n thun TVRO mà ph bin là các trm thu truyn hình trc tip t v tinh. ây là s tin b rt có ý ngha cho c hi phát trin ca v tinh trong tng lai. 1.1.7. Phân cực của sóng mang trên tuyến thông tin vệ tinh Sóng in t bao gi c ng có mt thành phn in trng và mt thành phn t trng có hng vuông góc vi nhau và vuông góc vi phng truyn sóng. Theo quy c phân cc ca sóng c nh ngha bi hng ca vect cng  in trng. Nói chung, hng ca cng  in trng không c nh và biên  ca nó cng không phi là hng s. Khi truyn sóng in t ,  u mút ca vect cng  in trng vch ra mt hình elíp ó gi là phân cc elíp. Phân cc ca sóng in t có 3 thông s c bn sau: - Hng quay vect cng  in trng: theo tay phi hoc theo tay trái (tc là cùng hoc ngc chiu kim ng h - Clockwise or Counter Clockwise). ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 8 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ - T s trc AR (Axial Ratio): AR = E MAX /E MIN là t s trc ln và trc nh ca elíp phân cc. Khi AR = 1 (hay 0dB) thì ng elip tr thành ng tròn và phân cc c gi là phân cc tròn. Khi AR =  thì ng elip tr thành mt ng thng và phân cc c gi là phân cc thng. -  nghiêng  ca elíp phân cc. Hình 1.1. Phân cực Elíp Khi dùng công ngh truyn dn s dng li tn s (Reuse) thì ngi ta phi dùng n hai sóng mang có phân cc vuông góc nhau vì lúc ó không th phân bit  c sóng mang qua tn s. Hai sóng in t c gi là vuông góc vi nhau khi chúng có các elíp phân cc vuông góc nhau hay  nghiêng  ca 2 elíp lch nhau 90 0 . Nhiu khi  nhng tuyn gây xuyên cc ln ngi ta phi s dng thêm s phân bit v chiu quay vect cng  in trng. Mt sóng mang quay theo tay phi còn sóng mang vuông góc vi nó quay theo tay trái. c bit khi s dng phân cc tròn thì ch có th phân bit v chiu quay vect phân cc. Khi ó sóng mang vct E quay theo tay phi gi là RHCP (Right Hand Circular Polaristion) và sóng mang có vect E quay theo tay trái gi là LHCP (Left Hand Circular Polaristion). Các phân cc tròn LHCP và RHCP hin ang c dùng r t ph bin trong thông tin v tinh, c bit trong các h thng s dng li tn s. Hai phân cc thng gi là vuông góc vi nhau khi có mt phân cc hng theo chiu thng ng (Vertical), phân cc kia hng theo chiu nm ngang (Horizontal) trong mt h quy chiu nào ó. 1.1.8. Phân chia dải tần cho thông tin vệ tinh  phân phi tn s ngi ta chia th gii ra làm 3 khu vc sau: - Khu vc 1: gm Châu Âu, Châu Phi, vùng Trung ông và Nga. Y  E MAX E MIN  E X Hng truyn sóng ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 9 Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ____________________________________________________________________ - Khu vc 2: gm các nc Châu M. - Khu vc 3: gm các nc Châu Á (tr vùng Trung ông, Nga) và Châu i Dng Tn s phân phi cho mt dch v nào ó có th ph thuc vào khu vc. Trong mt khu vc mt vùng dch v có th c dùng toàn b bng tn ca khu vc này hoc phi chia s vi các dch v khác. Các dch v c nh s dng các bng tn sau: - Bng C (khong 6 GHz cho tuyn lên và 4 GHz cho tuyn xung c gi là bng 6/4 GHz). Bng tn này c các h thng c s dng, ví d nh h thng INTELSAT, các h thng ni a ca M… và hin nay có xu hng bão hoà. - Bng X (khong 8 GHz cho tuyn lên và 7 GHz cho tuyn xung c gi là bng 8/7 GHz). Bng tn này c dành riêng cho quân i s dng. - Bng K U (khong 14 GHz cho tuyn lên và 11 hoc 12 GHz cho tuyn xung oc gi là bng 14/12 GHz – 14/11 GHz). Bng tn này c các h thng mi hin nay s dng ví d nh h thng EUTELSAT, TELECOM I và II. - Bng K a (khong 30 GHz cho tuyn lên và 20 GHz cho tuyn xung c gi là bng 30/20 GHz). Bng tn này hin nay mi ch s dng cho các h thng cao cp, các cuc th nghim và dành cho tng lai. - Các bng tn cao hn 30 GHz hin ang c nghiên cu và chc chn s c dùng ph bin trong tng lai. - Các dch v di ng dùng thông tin v tinh s dng bng tn khong 1.6 GHz cho tuyn lên và 1.5 GHz cho tuyn xung. B ng tn này c gi là bng 1.6/1.5 GHz hay bng L. - Các dch v qung bá qua v tinh ch có tuyn xung và s dng bng tn vào khong 12 GHz. i vi thông tin v tinh Quc t,  tin cy là rt quan trng. Do ó, vic la chn bng tn dùng cho thông tin v tinh Quc t cn phi c la chn và thm dò k càng. Ngi ta ã chn bng C dùng cho thông tin v tinh Quc t, còn bng K U trc ây dùng cho thông tin v tinh ni a và hin nay ã c m rng cho khu vc. 1.2. THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH 1.2.1. Các đặc điểm của thông tin vệ tinh địa tĩnh H thng thông tin s dng v tinh a tnh ã c hình thành t ý tng ca Arthur Clarke nm 1945, n nhng nm 60 ý tng ó ã tr thành hin thc. Ngày nay, vi nhng thành tu  ã t c ca khoa hc – công ngh, thông tin s dng ____________________________________________________________________ Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng 10 [...]... định tư thế vệ tinh Do vệ tinh ổn định bằng con quay sẽ quay xung quanh trục quay, nên với các vệ tinh thông tin cần có mô tơ để chống lại sự quay của anten đảm bảo hướng của anten luôn cố định Đối với vệ tinh địa tĩnh trục quay được điều chỉnh sao cho song song với trục Bắc – Nam của Trái Đất - Ổn định vị trí vệ tinh Vệ tinh địa tĩnh cần được duy trì vị trí đúng khe quỹ đạo Vệ tinh địa tĩnh trên quỹ... với nhau trên Trái Đất thông qua trạm chuyển tiếp vệ tinh thông tin người ta phải thiết lập 2 trạm trên mặt đất Do đó có tên gọi là trạm mặt đất thông tin vệ tinh SES (Satellite Earth Station) làm chức năng phát tín hiệu lên vệ tinh và thu tín hiệu từ vệ tinh về - thực hiện kết nối vệ tinh thông tin với các mạng vệ tinh mặt đất Các trạm này thường nối với các mạng thông tin nội địa mặt đất để cung cấp... được xây dựng trên mặt đất thực hiện nhiệm vụ quản lý vệ tinh, đảm bảo các điều kiện cần thiết cho vệ tinh trên quỹ đạo hoạt động bình thường trong hệ thống thông tin vệ tinh Chức năng chủ yếu trong vấn đề quản lý vệ tinh là giám sát quỹ đạo và tư thế vệ tinh, theo dõi trạng thái của các cảm biến và các hệ con trên vệ tinh Trên các vệ tinh địa tĩnh cỡ lớn, có thể định hướng lại vài anten theo lệnh... vệ tinh địa tĩnh phát triển rất lớn mạnh Một trong những điều kiện tạo nên sự thành công của thông tin sử dụng vệ tinh địa tĩnh còn là do nó có những ưu điểm sau: - Vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh có chu kỳ bay đồng bộ với chu kỳ quay của Trái Đất, nên nhìn từ Trái Đất vệ tinh địa tĩnh như nằm cố định tại một điểm trên trời Điều này có lợi cho việc phủ sóng cố định tại từng vùng được vệ tinh đó... đoạn không gian Vệ tinh thực chất là một trạm phát lặp tích cực trên tuyến thông tin siêu cao tần: trạm mặt đất phát – vệ tinh thông tin - trạm mặt đất thu, cấu trúc gồm 2 phần chính: - Tải hữu ích (Payload) - Phần thân (Bus) 1) Tải hữu ích (Payload) Tải hữu ích hay còn gọi là tải thông tin là một bộ phận cơ bản của vệ tinh thông tin, đảm nhiệm vai trò phát lặp của một vệ tinh thông tin Nó thực hiện... truy cập đồng thời lên vệ tinh (sử dụng chung một bộ phát đáp trên vệ tinh) Như vậy, các sóng mang phát bởi các trạm mặt đất truy cập đến cùng anten thu vệ tinh và đồng thời các trạm mặt đất có thể thu được tất cả các sóng mang phát lại bởi vệ tinh Nếu búp sóng đủ lớn (độ rộng búp sóng = 170) thì vệ tinh có thể bao phủ mọi vùng của bán cầu nhìn từ vệ tinh Với góc mở nhỏ thì vệ tinh chỉ bao phủ một phần... hữu hiệu và tin cậy là điều then chốt cho việc phóng thành công và vận hành có hiệu quả vệ tinh thông tin trên quỹ đạo Hệ điều khiển dùng để thay đổi tư thế và hiệu chỉnh vị trí vệ tinh trên quỹ đạo, cũng như giám sát hoạt động của hệ thống thông tin Khi phóng vệ tinh lên, hệ này điều khiển việc điểm hoả môtơ viễn điểm và làm quay vệ tinh hình trụ hoặc triển khai các cánh pin mặt trời của vệ tinh Cấu... vệ tinh gần như cố định tại một chỗ, anten trạm mặt đất nhỏ không cần bám sát - Chỉ cần 3 vệ tinh là có thể thiết lập được một hệ thống viễn thông toàn cầu - Góc nhìn từ vệ tinh xuống Trái Đất là 17.40 nên 42.4% diện tích bề mặt Trái Đất nằm trong tầm nhìn của vệ tinh - Vệ tinh cho phép những trạm mặt đất nằm rải rác trong một khu vực rộng có thể kết nối với nhau 1.2.2 Cấu trúc hệ thống thông tin vệ. .. tốc độ chuyển động của vệ tinh Phương pháp ổn định này dùng các động cơ phản lực trên vệ tinh để điều chỉnh lại tư thế vệ tinh - Phương pháp ổn định quay: phương pháp ổn định quay sử dụng ở trên các vệ tinh hình trụ, dùng nguyên lý con quay ở tốc độ cao duy trì một trạng thái không đổi Vệ tinh có cấu tạo sao cho cân bằng về mặt cơ khí quanh một trục đặc biệt (trục quay) và vệ tinh quay xung quanh trục... hệ thống thông tin vệ tinh Nhưng nó đảm bảo các điều kiện yêu cầu cho tải hữu ích thực hiện chức năng của một trạm phát lặp Phần thân có 6 hệ con: a) Hệ duy trì vị trí và tư thế bay của vệ tinh - Ổn định tư thế bay của vệ tinh Tư thế bay của vệ tinh liên quan đến việc định hướng trong không gian, phần lớn các thiết bị mang trên tàu vũ trụ là nhằm hỗ trợ cho việc điều khiển tư thế bay của vệ tinh Tư . cho thông tin v tinh Quc t, còn bng K U trc ây dùng cho thông tin v tinh ni a và hin nay ã c m rng cho khu vc. 1.2. THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH 1.2.1. Các đặc điểm của thông. CHNG 1 THÔNG TIN V TINH A TNH 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1. Sự ra đời của hệ thống thông tin vệ tinh Thông tin vô tuyn qua v tinh là thành tu nghiên cu trong lnh vc truyn thông. Xô c cng phóng v tinh truyn thông u tiên trong hàng lot v tinh truyn thông mang tên MOLNYA. 1.1.2. Quá trình phát triển của thông tin vệ tinh Các h thng v tinh u tiên ch có