Nhiễu trong thông tin vệ tinh, kết quả đo và một số giải pháp hạn chế nhiễu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Bùi Ngọc Thạch NHIỄU TRONG THÔNG TIN VỆ TINH, KẾT QUẢ ĐO VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ NHIỄU Ngành Chuyên ngành Mã số : Công nghệ Điện tử - Viễn thông : Kỹ thuật vô tuyến thông tin liên lạc : 2.07.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN MINH TUẤN Hà Nội - 2008 MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, lĩnh vực thông tin viễn thông có bước tiến nhanh, đóng vai ngày quan trọng phát triển kinh tế Không nằm xu hướng đó, thông tin vệ tinh không ngừng phát triển với ứng dụng, dịch vụ cho ngành, lĩnh vực như: quân sự, viễn thông, khí tượng thủy văn, hàng hải, khác thác dầu, giáo dục, y tế, phát thanh, truyền hình đặc biệt bùng nổ truyền hình DTH Với nhu cầu ngày lớn, công nghệ, kỹ thuật lĩnh vực thông tin vệ tinh tìm hiểu nghiên cứu, ứng dụng vào thực tiễn nhiều Để đáp ứng nhu cầu lớn dịch vụ thông tinh vệ tinh, số lượng vệ tinh quỹ đạo phóng lên ngày nhiều, khoảng cách vệ tinh bị thu hẹp từ khoảng cách 40, 20 trước đây, vị trí quỹ đạo có vài vệ tinh, dải tần vệ tinh C, Ku, Ka sử dụng cách tối đa, công nghệ phủ sóng spotbeam nhiều nhà khai thác vệ tinh sử dụng Với việc khai thác tối đa nguồn tài nguyên thông tin vệ tinh, khả xuất hiện, gây nhiễu hệ thống hệ thống dễ xảy Trong thông tin vệ tinh tác động, ảnh hưởng nhiễu đến chất lượng dịch vụ lớn Các nguồn nhiễu như: nhiễu sóng mang lân cận, nhiễu vệ tinh lân cận, nhiễu hệ thống khách hàng, nhiễu xuyên phân cực, nhiễu mặt trời nhiều loại nhiễu khác Vì vậy, việc tìm hiểu nghiên cứu nhiễu thông tin vệ tinh cần thiết, đặc biệt nước ta phóng vệ tinh VINASAT-1 phóng thêm vệ tinh khác tương lai Với yêu cầu đề tài “Nhiễu thông tin vệ tinh, kết đo số giải pháp hạn chế nhiễu” lựa chọn để nghiên cứu, phân tích ứng dụng thực tế, làm sở xây dựng nên quy trình xử lý nhiễu, hữu ích người khai thác khách hàng sử dụng dịch vụ thông tin vệ tinh Nội dung luận văn gồm có chương: Chương 1: Tổng quan thông tin vệ tinh Trình bày ứng dụng, dịch vụ, công nghệ, kỹ thuật số vấn đề thông tin vệ tinh Chương 2: Nhiễu hệ thống thông tin vệ tinh Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống, tham số đánh giá chất lượng hệ thống số phương pháp tính nhiễu Chương 3: Nhiễu thông tin vệ tinh kết đo giải pháp hạn chế nhiễu Đưa thông tin chung nguồn nhiễu, loại nhiễu, số thống kê nguyên nhân gây nhiễu Sau đó, với loại nhiễu mô tả, đánh giá ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ, phân tích nguyên nhân đưa biện pháp hạn chế khắc phục, có sử dụng kết đo để minh họa Tính toán công suất xạ đẳng hướng tương đương sóng mang phát một, nhiều sóng mang phát đáp Tính toán công suất trạm mặt đất phát bão hòa phát đáp Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy giáo TS.Trần Minh Tuấn thầy cô giáo Khoa Điện tử Viễn thông Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội đồng nghiệp Vì lĩnh vực khó nên nội dung không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tôi mong nhận đóng góp ý kiến, phê bình thầy cô giáo đồng nghiệp để bổ sung vào nội dung luận văn Chương TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Giới thiệu chung thông tin vệ tinh 1.1.1 Giới thiệu chung: Trong năm trở lại đây, thông tin vệ tinh có phát triển vượt bậc, việc sử dụng kỹ thuật làm cho dịch vụ thông tin vệ tinh trở thành dịch vụ phổ thông khắp giới Hàng ngày hai hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu lớn Intelsat Intersputnyk bay vũng quanh trái đất cung cấp hàng ngàn kênh thoại cố định nối hàng trăm quốc gia với Ngoài có vệ tinh khu vực Aussat, Eusat, Arbsat… cung cấp dịch vụ thoại cố định, phát truyền hình, truyền số liệu, đảm bảo thông tin dẫn đường cho hàng không, cứu hộ hàng hải, thăm dò tài nguyên hệ thống vệ tinh tầm thấp, chương trình đào tạo giáo dục từ xa… Tóm lại, ngày thông tin vệ tinh có mặt hầu hết lĩnh vực viễn thông Thông tin vệ tinh thông tin trạm mặt đất nhờ trạm lặp trạm vệ tinh ba loại thông tin vụ tuyến vũ trụ để phân biệt với hai loại thông tin vụ tuyến vũ trụ khác thông tin trạm mặt đất với trạm vũ trụ hay thông tin hai trạm vũ trụ với Intelsat tổ chức viễn thông quốc tế hoạt động phi lợi nhuận trăm nước thành viên góp vốn Mạng thông tin vệ tinh Intelsat cung cấp ngày mạng vệ tinh lớn giới, cung cấp 2/3 tổng số kênh liên lạc quốc tế toàn cầu Intersputnyk có mạng vệ tinh cho chục nước tham gia vào mạng thông tin liên lạc cố định phủ sóng phát truyền hình 1.1.2 Đặc điểm thông tin vệ tinh: - Vùng phủ sóng lớn: Từ quĩ đạo địa tĩnh cách trái đất khoảng 37000 km vệ tinh nhìn thấy 1/3 trái đất, cần vệ tinh quĩ đạo phủ sóng toàn cầu - Dung lượng thông tin lớn: Với băng tần cung cấp rộng sử dụng kỹ thuật tái sử dụng băng tần, hệ thống thông tin vệ tinh cho phép đạt dung lượng thông tin cao - Độ tin cậy cao: Do tuyến thông tin vệ tinh có trạm (2 trạm mặt đất đầu cuối thông tin trạm lặp vệ tinh) nên xác suất hư háng tuyến nhỏ - Tính linh hoạt cao - Đa dạng loại hình dịch vụ 1.2 Cấu trúc tuyến liên lạc vệ tinh: 1.2.1 Các thiết bị tuyến liên lạc thông tin vệ tinh: Không giống hệ thống thông tin khác thông tin phần tử mặt đất, mà tuyến thông tin thông tin vệ tinh tuyến liên lạc phần tử mặt đất phần tử không gian vũ trụ vệ tinh nên tuyến liên lạc thông tin vệ tinh bao gồm hai phần phần không gian phần mặt đất Các phần không gian mặt đất xem xét kỹ thuật đây: - Phần không gian bao gồm vệ tinh, thiết bị vệ tinh, thiết bị điều khiển đo xa, thiết bị cung cấp nguồn - Phần mặt đất gọi trạm mặt đất bao gồm anten thu phát thiết bị điều khiển bám vệ tinh, ống dẫn sóng chia cao tần ghép công suất, máy thu tạp âm thấp giải điều chế, đổi tần lên xuống, khuếch đại công suất lớn điều chế 1.2.2 Tuyến liên lạc qua hệ thống thông tin vệ tinh: - Tại trạm phát: Các tín hiệu có băng tần điều chế thành trung tần, sau đổi lên cao tần nhờ đổi tần tuyến lên UC (Up Converter) khuếch đại lên mức công suất cao nhờ khuếch đại công suất lớn HPA (High Power Amplifier) phát lên vệ tinh qua anten phát - Tại trạm thu: Tín hiệu cao tần phát từ vệ tinh thu anten thu qua khuếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier) đổi xuống trung tần nhờ đổi tần xuống DC (Down Converter), sau qua giải điều chế để khắc phục lại băng tần giống bên phát MOD U/C HPA LNA D/C DEM Hình 1.1: Đường liên lạc thông tin vệ tinh 1.3 Các vấn đề truyền sóng: 1.3.1 Tần số công tác thông tin vệ tinh: Sóng điện từ có dải rộng dùng thông tin vệ tinh tuỳ vào khác mục đích sử dụng Sóng có tần số cao dễ bị hấp thụ tiêu hao tầng khí quyển, sương mù đặc biệt mưa Sóng tần thấp lại bị yếu nhiều qua nhiều tầng điện ly bị hấp thụ hay bị phản xạ Uỷ ban tư vấn quốc tế vô tuyến CCIR khuyến nghị dải tần làm việc thông tin vệ tinh GHz- 10 GHz, dải tần thực tế thông tin vệ tinh gọi “cửa sổ vô tuyến” Các băng tần sử dụng: Hiện thông tin vệ tinh sử dụng chủ hai băng tần C Ku với tần số cho tuyến lên tuyến xuống 4/6 cho băng tần C 11/14 cho băng tần Ku, băng tần 30/20 đưa vào sử dụng (tần số tính đơn vị GHz) Độ rộng băng tần thông tin vệ tinh 500 MHz chia thành băng tần nhỏ 36 MHz 70 MHz Tuy để nâng cao giá trị hiệu dụng băng tần nhằm tăng dung lượng thông tin người ta sử dụng kỹ thuật sử dụng lại băng tần cho phép nâng băng tần hiệu dụng lên tới 2590 MHz Các kỹ thuật sử dụng lại băng tần thường sử dụng gồm có: - Tái sử dụng băng tần cách chọn phân cực: Các băng tần giống phát xạ anten thông qua phát đáp khác sử dụng phân cực trực giao sóng điện từ - Trong thông tin vệ tinh sóng điện từ phân cực theo hai loại tròn tuyến tính để truyền không gian, để thu sóng điện từ anten thu phải có phân cực tương ứng Anten có thu phân cực tuyến tính thu với mức lớn sóng điện từ phân cực góc nghiêng sóng điện từ anten không gian - Tái sử dụng băng tần cách phân biệt chùm tia phát xạ từ anten Các băng tần giống phát anten vệ tinh dùng phát đáp khác có chùm tia thu chùm tia phát không trùng lên 1.3.2 Phân định tần số thông tin vệ tinh: Việc phân định tần số thực theo Điều lệ vô tuyến điện khu vực ITU Có ba khu vực ITU; Nhật Bản nằm khu vực 3: Khu vực 1: Châu Âu, Châu Phi, Liên bang Xô Viết cũ nước Đông Âu Khu vực 2: Các nước Nam Bắc Mỹ Khu vực 3: Châu Á châu Đại dương Tuy nhiên có khác khu vực dịch vô thông tin vệ tinh nên phân định tần số cho ba khu vực thường tiến hành với vài ngoại lệ Bảng 1.1 Tần phân loại sóng vô tuyến điện: Tần số Dải tần số Tần băng tần Phân loại Sử dụng chủ yếu theo bước sóng 30-300Hz Tần số thấp (VLF) Sử dụng vật lý Chưa phân định 300Hz-3KHz Tần số cực thấp (EHF) 3-30KHz Tần số thấp (VLF) 300-3000KHz Tần số thấp (LF) Sóng Km Thông tin di động hàng không Vô tuyến hàng hải 3-30MHz Tần số trung bình (MF) Sóng Hectomet 30-300MHz Tần số cao (HF) Sóng decamet Phát Thông tin hàng hải Thông tin quốc tế Phát sóng ngắn Các loại thông tin di động Các loại thông tin cố định 300-3000MHz Tần số cao (VHF) Sóng m 3-30 GHz Tần số cực cao (UHF) Sóng dm Sóng Mm Vô tuyến hàng hải,thông (chục nghìn m) tin di động hàng hải (cỡ trăm m) (cỡ chục m) 30-300 GHz Tần số siêu cao (SHF) Sóng cm 10 30-300 GHz Tần số vô cao (DHF) Sóng mm 11 300-3000 GHz Phát FM truyền hình Các loại thông tin di động Truyền hình Các loại thông tin di động Các loại thông tin cố định Thông tin vệ tinh rada Viễn thông công cộng Vô tuyến thiên văn Vô tuyến thiên văn Rada sóng mm Nghiên cứu thử nghiệm Sóng decimilimet 1.3.3 Tần số sử dụng cho thông tin vệ tinh cố định: Chưa phân định Việc phân định tần số cho dịch vô thông tin vệ tinh cố định nghĩa vệ tinh điểm cố định Trong tần băng tần L, S C sử dụng rộng rãi nhiều nước, bao gồm Nhật Mỹ, tần phổ thông không quốc tế công nhận Phân định tần số cho dịch vô thông tin vệ tinh cố định Tần tần số: - L: 1.0 – 2.0 GHz Ka: 26.5 –40.0 GHz S: 2.0 – 4.0 GHz K: 18.0 – 26.5 GHz C: 4.0 – 8.0 GHz Ku: 12.4 – 18.0 GHz X: 8.0 – 12.4 GHz Băng C (6/4 GHz, cho đường lên gần GHz đường xuống gần GHz) Nằm khoảng cửa sổ tần số, băng tần suy hao mưa trước sử dụng cho hệ thống Viba mặt đất; phát triển thiết bị mức tiên tiến, sử dụng chung cho hệ thống Intelsat hệ thống khác bao gồm hệ thống vệ tinh khu vực nhiều hệ thống vệ tinh nội địa - Băng Ku (các băng 14/12 GHz 14/11 GHz) Băng sử dụng rộng rãi tiếp sau băng C cho viễn thông công cộng Nó ưu tiên dùng thông tin nội địa thông tin công ty, tần số cao nên cho phép trạm mặt đất sử dụng Anten kích thước nhỏ - Băng Ka (30/20 GHz) Băng Ka lần sử dụng cho đường thông tin thương mại qua vệ tinh thông tin “SAKURA” Nhật Ưu điểm thông tin vệ tinh sử dụng băng tần cho phép sử dụng trạm mặt đất nhỏ Mặt khác có nhược điểm giá thành thiết bị tương đối cao để khắc phục suy hao lớn mưa Ở Nhật sử dụng băng C Ku hai băng tần dễ gây nhiễu cho hệ thống viba đặt vùng khác nước Nhật Băng Ka 30/20 GHz có ưu điểm không gây nhiễu với hệ thống viba sử dụng Bảng 1.2 Các băng tần sử dụng cho thông tin vệ tinh Băng tần Tần thông dụng 6/4 GHz Băng C 14/12 GHz Băng Ku 30/20 GHz Băng Ka Đặc tính ứng dụng Phù hợp cho thông tin vệ tinh Dùng cho thông tin quốc tế nội địa Bị suy hao mưa Sử dụng cho thông tin quốc tế nội địa Bị suy hao nhiều mưa Sử dụng cho thông tin nội địa 1.3.4 Phân cực sóng: - Phân cực sóng Trường điện từ sóng vô tuyến điện môi trường (như khí quyển) dao động theo hướng định Phân cực hướng dao động điện trường Có hai loại phân cực sóng vô tuyến điện sử dụng thông tin vệ tinh: sóng phân cực thẳng sóng phân cực tròn - Sóng phân cực thẳng Một sóng phân cực thẳng tạo cách dẫn tín hiệu từ ống dẫn sóng chữ nhật đến anten loa Nhờ đó, sóng xạ theo kiểu phân cực thẳng đứng song song với cạnh đứng anten loa Để thu sóng anten thu cần bố trí giống tư anten phía phát Khi đặt vuông góc, thu sóng sóng vào ống dẫn sóng không nối với đường cáp đồng trục Mặc dù sóng phân cực thẳng dễ dàng tạo ra, cần phải điều chỉnh hướng ống dẫn sóng anten thu cho song song với mặt phẳng phân cực sóng đến - Sóng phân cực tròn Sóng phân cực tròn sóng truyền lan phân cực quay tròn Có thể tạo loại sóng cách kết hợp hai sóng phân cực thẳng có phân cực vuông góc với góc lệch pha 900 Sóng phân cực tròn sóng phân cực phải hay trái phụ thuộc vào khác pha sóng phân cực thẳng sớm pha hay chậm pha Phân cực quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược chiều kim đồng hồ với tần số tần số sóng mang Đối với sóng phân cực tròn không cần điều chỉnh hướng loa thu, mạch fiđơ anten trở nên phức tạp đôi chút 1.3.5 Tạp âm: - Khỏi niệm tạp âm thông tin vệ tinh Tạp âm hiểu tín hiệu không mong muốn có luồng tín hiệu thu về, tạp âm làm giảm chất lượng thông tin, ví dụ tạp âm làm giảm tỷ số tín hiệu nhiễu S/N, làm giảm tỷ số sóng mang tạp âm, tăng tín hiệu lỗi bit đường truyền Trên thực tế hệ thống tin khác tạp âm thường nhỏ so với tín hiệu hữu ích, tuyến thông tin vệ tinh, tín hiệu hữu ích thu thường nhỏ, tạp âm lại lớn khoảng cách truyền thông tin dài (khoảng cách 37000 km) Tạp âm góp nhặt anten từ môi trường truyền sóng, suy hao mưa Tín hiệu thu xem bị chỡm tạp âm Vì nghiên cứu tạp âm vấn đề quan trọng thiếu thông tin vệ tinh - Các nguồn tạp âm thông tin vệ tinh Tạp âm vũ trụ: Tạp âm vũ trụ hình thành nhiễu xạ cao tần từ dải ngân hà, phát xạ mặt trăng, tác động mạnh dải tần 10 GHz Tạp âm khí quyển: Ô xy, ni tơ, nước, sương mù, có khí hấp thụ lượng sóng điện từ có tần số xấp xỉ tần số dao động phần tử khí nói sóng điện từ truyền qua nó, hấp thụ làm cho sóng điện từ bị suy yếu tạp âm sinh từ Trong thông tin vệ tinh dải tần từ đến 10 GHz góc ngẩng anten 5o mức suy hao ảnh hưởng tầng đối lưu nhỏ 1,5 dB Suy hao mây mù vào khoảng dB dải tần 4-6 GHz (băng C) suy hao khoảng dB dải tần GHz nhỏ dB dải tần 10 GHz Tạp âm mưa: Sóng điện từ bị suy hao mưa mà cộng thêm tạp âm sinh xạ siêu cao mưa, thêm vào nhiệt độ nước mưa nguồn tạp âm nhiệt Có thể nói nguồn tạp âm thông tin vệ tinh tạp âm mưa sinh cần phải lưu ý Do tính toán tuyến truyền thông tin vệ tinh, để đảm bảo chất lượng thông tin người ta phải có tính toán đến dự trữ cho mưa toán phức tạp Tạp âm trái đất: Mặt đất phản xạ sóng điện từ búp sóng phụ anten trạm mặt đất, búp sóng phụ gây tạp âm ảnh hưởng trực tiếp từ mặt đất tạp âm khí từ phản xạ từ mặt đất Nhiệt tạp âm ảnh hưởng trái đất khoảng từ 3-25˚K Tạp âm nhiệt: Tạp âm sinh hoạt động ngẫu nhiên điện tử tự vật dẫn điện, chuyển động điện tử va chạm với nguyên tử sinh tạp âm nhiệt, vật dẫn hở mạch, điện tử chuyển động hỗn loạn sinh tạp âm nhiệt 1.4 Đa truy nhập thông tin vệ tinh: Trong hệ thống thông tin vệ tinh, trạm mặt đất liên lạc với thông qua vệ tinh Vì thông tin vệ tinh việc sử dụng phương thức truy nhập tới từ vệ tinh nghiên cứu cách kỹ để chọn lựa sử dụng phương pháp có hiệu Băng tần vệ tinh thông thường chia thành băng tần nhỏ, khuếch đại cách riêng rẽ dùng phát đáp Việc truy nhập cho phát đáp giới hạn với trạm mặt đất điểm, thực đồng thời nhiều sóng mang lúc Trong vệ tinh bao gồm hai phương pháp truy nhập nói Một số phát đáp làm việc với sóng mang đơn, có phát đáp làm việc với nhiều sóng mang đơn có phát đáp lại xử lý luồng thông tin nhiều sóng mang Đó phương pháp truy nhập tới phát đáp vệ tinh Phần giới thiệu chọn lựa sẵn phương pháp truy nhập tới từ vệ tinh Hiện hệ thống thông tin vệ tinh áp dụng phổ biến phương thức đa truy nhập khác sử dụng tần số, thời gian, không gian hay sử dụng phương pháp xử lý mã phương pháp: FDMA, TDMA, CDMA, OMA, RMA, DAMA… Truy nhập hiểu nhiều người sử dụng chia sử dụng tài nguyên chung Trong lĩnh vực thông tin vệ tinh người sử dụng trạm mặt đất có kiểu dịch vô tuyến ISL (InterSatellite Link) trở nên thông dụng khỏi niệm người sử dụng mở rộng ra, bao gồm vệ tinh khác dịch vụ khác tương lai Dưới trình bày cách tổng quát số kỹ thuật đa truy nhập thường sử dụng kỹ thuật FDMA kỹ thuật TDMA 1.4.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA): FDMA phương thức đa truy nhập dùng thông tin vệ tinh, sử dụng có nhiều trạm mặt đất làm việc hệ thống thông tin vệ tinh, dựa vào nguyên tắc phân chia theo tần số Đó hệ thống thông tin vệ tinh dùng FDMA trạm mặt đất phát tín hiệu làm việc với phần phát đáp dành trước cho Mỗi trạm mặt đất thu gom toàn lưu lượng thông tin tram lên sóng mang đơn cách ghép băng tần FDM TDM mà không cần biết địa thông tin Sóng mang FM mang tín hiệu có địa khác khuếch đại lên nhờ khuếch đại công suất trạm mặt đất đưa tới anten phát lên vệ tinh Anten thu vệ tinh thu sóng mang đồng thời với sóng mang khác mà sóng mang phân biệt với nhờ tần số chúng Toàn băng tần thu đưa qua lọc sau khuếch đại lọc sau khuếch đại khuếch đại sau lọc tương ứng Một kiểu FDMA thường sử dụng SCPC (mỗi kênh đơn sóng mang – Single Channel Per Carrier) Trong phương thức tín hiệu thoại liệu điều tần điều pha PSK phát truy nhập tới vệ tinh theo phương thức FDMA Kiểu đa truy nhập phân chia theo tần số PCM/PSK/FDMA dựa theo nguyên tắc kênh thoại đưa đến trạm mặt đất dạng luồng PCM, sau thực biến đổi A/D luồng số có tốc độ 16 - 64 Kbps sử dụng chiều truyền dẫn kênh thoại Sau chúng ghép kênh điều chế sóng mang theo kiểu PSK phát đi, vệ tinh tiếp nhận chúng sở FDMA Nếu lưu lượng truyền dẫn trạm mức tới hạn sử dụng để tăng dung lượng kênh thoại mà không cần phải tăng sóng mang vệ tinh Trạm A Trạm B Trạm C A B C D E liên tục Trạm D Trạm E F Trạm F Hình 1.2: Đa truy nhập phân chia theo tần số Khi hệ thống hoạt động chế độ thoại sử dụng phương thức SCPC, thời gian trung bình mà kênh sử dụng chế độ đàm thoại chiếm 40% toàn thời gian hoạt động kênh cho liên lạc Chế độ thoại không làm giảm độ rộng trung bình băng tần sử dụng phát đáp vệ tinh, thời điểm hoạt động với 40% dung lượng sóng mang thoại yêu cầu công suất không đáng kể mức điều chế tương hỗ giảm 1.4.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA): - Các đặc tính TDMA TDMA phương thức truy nhập thông tin vệ tinh dựa vào phân chia thời gian sử dụng phát đáp vệ tinh trạm mặt đất, trạm mặt đất sử dụng trung tần số sóng mang Phương thức hoàn toàn thích hợp cho mạng viễn thông số dạng gói, hệ thống thông tin cáp quang, truyền hình số hoạt động mạng máy tính dùng chung sở liệu Các phương pháp TDMA SCPT/TDMA (Single Carrier Per Transponder - Một số sóng mang phát đáp) MCPC/TDMA (Multiple CPT – nhiều sóng mang phát đáp) Tất nhiên phương pháp thứ hai có yếu tố làm suy giảm chất lượng hệ thống so với phương pháp thứ Phương pháp đa truy nhập TDMA nói trên, dựa việc phân chia thời gian sử dụng phát đáp thành khoảng thời gian nhỏ, khoảng thời gian có khoảng thời gian trống gọi khoảng bảo vệ Điều hoàn toàn tương tự kỹ thuật FDMA chia toàn băng tần thành băng tần chúng có khoảng gión băng Khác với kỹ thuật FDMA, kỹ thuật TDMA, phát đáp làm việc với sóng mang thời điểm dựa sở việc truy nhập thực nhiều người sử dụng Trong kỹ thuật này, trạm mặt đất thiết kế sử dụng khe thời gian dành riêng cho để phát lưu lượng thông tin dạng bit số nằm luồng bit số gọi burst tín hiệu ( hình 1.3) Thời gian bắt đầu phát burst tín hiệu thiết lập trạm điều khiển trung tâm thu burst tín hiệu đồng Khoảng thời gian mà trạm truy nhập với phát đáp vệ tinh phân chia trạm điều khiển cho phù hợp với nhu cầu dung lượng trạm (trạm có dung lượng lớn chia khoảng thời gian dài hơn) thay đổi nhanh chúng cho phù hợp với nhu cầu đột xuất dung lượng trạm A B C D E F time Bất kỳ trạm truy nhập tới toàn trạm khác hệ thống để nối thông liên lạc chúng Đối với kỹ thuật FDMA, thay đổi độ rộng băng tần ấn định cho trạm tốn so với kỹ thuật TDMA Sau trạm gửi xong burst thông tin có khoảng thời gian trống tạo trước trạm gửi burst thông tin Khoảng thời gian trống thiết lập dựa khả nhận biết trước thay đổi trễ thiết bị, khả thu đồng biến đổi dải công tác nhằm ngăn ngừa giao thoa burst tín hiệu cho việc truyền dẫn đồng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đình Lương Phạm Văn Đương (2007), Công nghệ thông tin vệ tinh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Tiếng Anh Bruce R Elbert (2004), The Satellite Communication Applications Handbook Second Edition, Artech House, Inc.Boston London Michael O Kolawole (2002), Satellite Communication Engineering, Jolade Pty Ltd.Melbourne, Australia Abramson, Norman (1990), VSAT Data Networks, IEEE Dennis Roddy (2001), Satellite Communications, Mac Graw-Hill Regis J Bates (2000), Broadband Telecommunications Handbook, McGraw-Hill [...]... thông tin vệ tinh: Trong một hệ thống thông tin vệ tinh, các trạm mặt đất liên lạc với nhau thông qua vệ tinh Vì vậy trong thông tin vệ tinh việc sử dụng các phương thức truy nhập tới và từ vệ tinh được nghiên cứu một cách hết sức kỹ để có thể chọn lựa sử dụng phương pháp có hiệu quả nhất Băng tần của một vệ tinh thông thường được chia thành những băng tần nhỏ, được khuếch đại một cách riêng rẽ dùng trong. .. TDMA 1.4.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA): FDMA là một phương thức đa truy nhập dùng trong thông tin vệ tinh, được sử dụng khi có nhiều trạm mặt đất cùng làm việc trong một hệ thống thông tin vệ tinh, dựa vào nguyên tắc phân chia theo tần số Đó là trong hệ thống thông tin vệ tinh dùng FDMA thì mỗi trạm mặt đất khi phát tín hiệu sẽ làm việc với một phần bộ phát đáp đó được dành trước cho... giới hạn với một trạm mặt đất tại một điểm, hoặc cũng có thể thực hiện đồng thời nhiều sóng mang một lúc Trong một vệ tinh thì có thể bao gồm cả hai phương pháp truy nhập nói trên Một số bộ phát đáp chỉ làm việc với một sóng mang đơn, trong khi đó cũng có những bộ phát đáp làm việc với nhiều sóng mang đơn và còn có những bộ phát đáp lại xử lý một luồng thông tin nhiều sóng mang Đó chính là các phương pháp. .. âm trong thông tin vệ tinh Tạp âm được hiểu là tín hiệu không mong muốn có trong luồng tín hiệu thu về, tạp âm làm giảm chất lượng thông tin, ví dụ như tạp âm làm giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu S/N, hoặc làm giảm tỷ số sóng mang trên tạp âm, tăng tín hiệu lỗi bit đường truyền Trên thực tế đối với các hệ thống tin khác thì tạp âm thường rất nhỏ so với tín hiệu hữu ích, nhưng trên tuyến thông tin vệ tinh,. .. đáp trong vệ tinh giữa các trạm mặt đất, các trạm mặt đất này có thể sử dụng trung một tần số sóng mang Phương thức này cũng hoàn toàn thích hợp cho các mạng viễn thông số ở dạng gói, hệ thống thông tin cáp quang, truyền hình số và các hoạt động của mạng máy tính dùng chung một cơ sở dữ liệu Các phương pháp TDMA là SCPT/TDMA (Single Carrier Per Transponder - Một số sóng mang trên một phát đáp) và MCPC/TDMA... cao của mưa, thêm vào đó nhiệt độ nước mưa cũng là nguồn tạp âm nhiệt Có thể nói trong các nguồn tạp âm trong thông tin vệ tinh thì tạp âm do mưa sinh ra cần phải lưu ý nhất Do đó trong tính toán tuyến truyền thông tin vệ tinh, để đảm bảo chất lượng thông tin người ta phải có tính toán đến sự dự trữ cho mưa và đây cũng là một bài toán rất phức tạp Tạp âm trái đất: Mặt đất phản xạ sóng điện từ đối với... chung Trong lĩnh vực thông tin vệ tinh thì những người sử dụng ở đây là những trạm mặt đất có cùng kiểu dịch vô và khi các tuyến ISL (InterSatellite Link) trở nên thông dụng thì khỏi niệm về người sử dụng cũng được mở rộng ra, bao gồm các vệ tinh khác nhau và các dịch vụ khác trong tương lai Dưới đây trình bày một cách tổng quát một số kỹ thuật đa truy nhập thường được sử dụng nhất đó là kỹ thuật FDMA và. .. được thường rất nhỏ, trong khi đó tạp âm thì lại rất lớn do khoảng cách truyền của thông tin rất dài (khoảng cách 37000 km) Tạp âm cũng được góp nhặt bởi anten từ môi trường truyền sóng, suy hao do mưa Tín hiệu thu về xem như bị chỡm trong tạp âm Vì thế nghiên cứu tạp âm là một vấn đề rất quan trọng không thể thiếu trong thông tin vệ tinh - Các nguồn tạp âm trong thông tin vệ tinh Tạp âm vũ trụ: Tạp... phát đáp của vệ tinh Phần này giới thiệu các chọn lựa sẵn và các phương pháp truy nhập tới và từ vệ tinh Hiện nay hệ thống thông tin vệ tinh áp dụng phổ biến các phương thức đa truy nhập khác nhau sử dụng tần số, thời gian, không gian hay sử dụng phương pháp xử lý mã như phương pháp: FDMA, TDMA, CDMA, OMA, RMA, DAMA… Truy nhập có thể được hiểu là nhiều người sử dụng chia nhau sử dụng cùng một tài nguyên... Chế độ thoại không làm giảm độ rộng trung bình của băng tần sử dụng bộ phát đáp trên vệ tinh, nhưng tại bất kỳ thời điểm nào cũng chỉ hoạt động với 40% dung lượng của sóng mang thoại vì vậy yêu cầu về công suất không đáng kể và mức do điều chế tương hỗ giảm đi 1.4.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA): - Các đặc tính của TDMA TDMA là một phương thức truy nhập trong thông tin vệ tinh dựa vào