DSpace at VNU: Cân bằng công suất - băng thông trong thông tin vệ tinh

Cân công suất - băng thông thông tin vệ tinh Hồng Vân Trường Đại học Cơng nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Kỹ thuật Điện tử; Mã số: 60 52 70 Người hướng dẫn: PGS.TS Bạch Gia Dương Năm bảo vệ: 2010 Abstract: Chương Tổng quan thơng tin vệ tinh: trình bày đặc điểm, cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Các vấn đề tần số, quỹ đạo, phân cực, suy hao, nhiễu Chương Truyền dẫn số thông tin vệ tinh: phân tích ảnh hưởng thiết bị hệ thống trạm mặt đất đến tín hiệu số Các yếu tố gây méo truyền dẫn vô tuyến Chương Các hệ thức tuyến cân công suất – băng thơng: trình bày cơng thức tính tốn tham số cho tuyến thơng tin vệ tinh Chương Tính tốn cơng suất tuyến: tính tốn thiết lập đường truyền từ trạm mặt đất Hà Nội đến trạm đầu cuối Hồ chí Minh qua vệ tinh Vinasat Chương Thực nghiệm: sở nghiên cứu băng tần C, thiết kế thử nghiệm khuếch đại siêu cao tần sử dụng JFET có ý nghĩa quan trọng việc làm chủ kênh truyền với công suất phát cho trước Keywords: Băng thông; Công suất; Kỹ thuật điện tử; Thông tin vệ tinh Content MỞ ĐẦU Ngày nay, thông tin vệ tinh trở thành dịch vụ phổ thơng tồn giới với vệ tinh đĩa tĩnh nhiều hệ thống, đặc biệt hệ thống Intelsat Intersputnyk cung cấp hàng triệu kênh thoại, truyền hình, số liệu…kết nối hàng trăm quốc gia khác Ngoài vệ tinh khu vực như: Eusat, Asiasat, Palapa… 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, đào tạo từ xa… đưa thông tin vệ tinh trở thành loại hình cung cấp đa dạng nhiều loại dịch vụ Năm 2008, vệ tinh Việt Nam – Vinasat đưa vào hoạt động, phục vụ mục đích thiết lập đường truyền dẫn quốc tế xây dựng mạng VSAT nội hạt Trong tốn xây dựng hệ thống thơng tin vệ tinh, khách hàng cần thuê đường truyền thường dựa sở nhu cầu dung lượng thực tế (Bps) với điều kiện chất lượng dịch vụ, nhà cung cấp đường truyền vệ tinh quy băng thông (Hz) công suất tương ứng Họ phải tính tốn để đảm bảo tỷ lệ băng thông cho thuê transponder cân với công suất bỏ tương ứng Do phải trả tiền cho nhà cung cấp đường truyền băng thông nên khách hàng có xu hướng sử dụng thiết bị nâng cao khả tối ưu băng thông để tiết kiệm chi phí Điều đẩy nhà cung cấp đường truyền vào toán cân công suất để đạt hiệu khai thác vệ tinh tốt Thực tế với phát triển công nghệ ngày thiết bị trạm mặt đất đổi phát triển liên tục, vệ tinh phải chấp nhận “nằm im” suốt thời gian sống khơng gian (15 năm) Vì vậy, cán cân công suất – băng thông ngày nghiêng tiêu tốn công suất, băng thông ngày tối ưu Đối với vệ tinh hệ cũ, vấn đề đảm bảo công suất khó khăn tốn Nhà cung cấp đường truyền thường xuyên phải đối mặt với việc giới hạn công suất, đặc biệt cho vùng có suy hao lớn mưa suy hao xạ khác Vì vậy, tốn cân cơng suất – băng thơng thiết thực nhà cung cấp đường truyền khách hàng Các vệ tinh hệ - công nghệ chế tạo ngày phát triển – giảm khối lượng khuếch đại điều khiển công suất đủ lớn theo yêu cầu, sẵn sàng phục vụ miền tần số cao dải tần Ka Tuy nhiên, số lượng vệ tinh ngày gia tăng, mật độ vệ tinh quỹ đạo ngày dày đặc nên để tránh can nhiễu hệ thống, ITU quy định giới hạn công suất phát cho transponder Chính vậy, việc tăng cơng suất phát vấn đề cần cân nhắc tốn cân cơng suất – băng thơng có ý nghĩa thực tế, kinh tế Vì vậy, mục đích luận văn phân tích yếu tố tác động đến tín hiệu, số biện pháp để khắc phục, nâng cao chất lượng ảnh hưởng biện pháp đến băng thơng Đồng thời phân tích q trình tính tốn quỹ công suất để đạt trạng thái cân với băng thông chiếm dụng transponder Trong luận văn đưa ví dụ tính tốn tuyến để việc cân băng nghiên cứu thực nghiệm thiết kế khuếch đại băng tần C tần số 5.5Ghz sử dụng công nghệ mạch dải siêu cao tần Luận văn gồm chương: Chương Tổng quan thơng tin vệ tinh: Trình bày đặc điểm, cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Các vấn đề tần số, quỹ đạo, phân cực, suy hao, nhiễu Chương phân tích sơ lược vấn đề đa truy nhập thông tin vệ tinh Chương Truyền dẫn số thông tin vệ tinh: Phân tích ảnh hưởng thiết bị hệ thống trạm mặt đất đến tín hiệu số Các yếu tố gây méo truyền dẫn vô tuyến: méo tuyến tính méo phi tuyến tương ứng yếu tố ảnh hưởng đến băng thông: lọc cosine nâng để chống ISI, lọc mask để chống IM3 Chương trình bày số loại mã hóa sử dụng thông tin vệ tinh tổng hợp yếu tố ảnh hưởng đến băng thơng tín hiệu Chương Các hệ thức tuyến cân công suất – băng thơng: Trình bày cơng thức tính tốn tham số cho tuyến thơng tin vệ tinh Chương Tính tốn cơng suất tuyến: Tính tốn thiết lập đường truyền từ trạm mặt đất Hà nội đến trạm đầu cuối Hồ chí Minh qua vệ tinh Vinasat Chương 5: Thực nghiệm: Trên sở nghiên cứu băng tần C, thiết kế thử nghiệm khuếch đại siêu cao tần sử dụng JFET có ý nghĩa quan trọng việc làm chủ kênh truyền với công suất phát cho trước Vấn đề cân công suất-băng thông vấn đề kỹ thuật Tuy nhiên, thương mại, khách hàng nhiều khơng đánh giá tầm quan trọng để lựa chọn cấu hình phù hợp với u cầu Có thể mục tiêu lợi nhuận cách tối giản chi phí th băng thơng dẫn đến suy giảm chất lượng nhà cung cấp đường truyền vệ tinh đáp ứng công suất Các tài liệu không phân tích sâu có hệ thống vấn đề Vì vậy, luận văn trình bày khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy cô bạn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp PGS.TS Bạch Gia Dương giành nhiều thời gian giúp đỡ, tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài References Tiếng Việt [1] Nguyễn Quốc Bình (2001), Kỹ thuật Truyền dẫn số, Học Viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội [2] Nguyễn Phạm Anh Dũng (2007), Thông tin vệ tinh, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội [3] Nguyễn Đình Lương & Nguyễn Thanh Việt (2001), Các hệ thống thông tin vệ tinh – Hệ thống kỹ thuật công nghệ, Tập 1, Nhà xuất Bưu điện, Hà Nội [4] Tổng Công ty Bưu Viễn thơng Việt Nam – Trung tâm thơng tin Bưu điện (2002), Các hệ thống thông tin vệ tinh, Nhà xuất Bưu điện, Hà Nội Tiếng Anh [5] Intelsat (2001), Satellite based rural telephony handbook [6] G.Maral (1999), VSAT Network, John Wiley and Sons Ltd [7] David M Pozar (2004) Microwave Engineering, Wiley and Sons Ltd ... liên tục, vệ tinh phải chấp nhận “nằm im” suốt thời gian sống khơng gian (15 năm) Vì vậy, cán cân cơng suất – băng thông ngày nghiêng tiêu tốn công suất, băng thông ngày tối ưu Đối với vệ tinh hệ... Anh Dũng (2007), Thông tin vệ tinh, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội [3] Nguyễn Đình Lương & Nguyễn Thanh Việt (2001), Các hệ thống thông tin vệ tinh – Hệ thống kỹ thuật công nghệ, Tập... tần C tần số 5.5Ghz sử dụng công nghệ mạch dải siêu cao tần Luận văn gồm chương: Chương Tổng quan thông tin vệ tinh: Trình bày đặc điểm, cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Các vấn đề tần số, quỹ