Thông Tin Vệ Tinh Địa Tĩnh

Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội LỜI NÓI ĐẦU Chỉ với lịch sử 40 năm đời phát triển diễn biến nhanh vũ bão cách mạng công nghệ Viễn thông, thông tin vệ tinh ngày trở nên quen thuộc phạm vi tồn cầu, có Việt Nam Trong tình hình chung giới nay, quốc gia trọng phát triển theo xu hướng hội nhập với khu vực tồn cầu hố, lẽ vai trò thơng tin quan trọng Điều đặt yêu cầu phải có mạng lưới thông tin đại, đử sức đáp ứng nu cầu kết nối đường thông tin đến nơi, lúc Một công nghệ viễn thông hệ thống thông tin sử dụng vệ tinh Loại hình thơng tin bắt đầu ứng dụng thực tiễn từ năm 60, có nhiều ưu điểm cho hệ thống viễn thông mà đến có phát triển mạnh mẽ số lượng chất lượng Trong bối cảnh vừa cạnh tranh khốc liệt vừa thừa kế thành tựu vượt bậc với phương thức truyền dẫn khác (điển hình cáp sợi quang), thông tin vệ tinh ngày giữ vai trò quan trọng lĩnh vực truyền thơng, đặc biệt tính quảng bá đảm nhiệm tỷ trọng không nhỏ việc chuyển tải nhiều loại hình dịch vụ từ mạng viễn thơng Quốc tế tận hộ gia đình Tiến trình áp dụng cơng nghệ thơng tin vệ tinh vào mạng Viễn thông nước ta năm 1980 đến yếu tố góp phần đem lại phồn vinh ngành Bưu điện Việt Nam nói riêng kinh tế quốc dân nói chung 25 năm qua Hệ tất yếu q trình phát triển dự án phóng vệ tinh Viễn thông riêng Việt Nam triển khai cách khẩn trương dự kiến trở thành thực thời gian tới Trong luận văn em nghiên cứu tổng quan lý thuyết thông tin vệ tinh địa tĩnh ứng dụng để phân tích tính tốn đường truyền cho kênh thuê riêng qua vệ tinh Khố luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội CHƯƠNG THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1 Sự đời hệ thống thông tin vệ tinh Thông tin vô tuyến qua vệ tinh thành tựu nghiên cứu lĩnh vực truyền thơng nhằm mục đích khắc phục nhược điểm mạng vô tuyến mặt đất, đạt mức gia tăng chưa có cự ly dung lượng, đem lại cho khách hàng nhiều dịch vụ với chi phí thấp có Trong chiến tranh giới lần thứ hai, để tạo vũ khí, khí tài ngày đại, nước tham chiến buộc phải nghiên cứu hai kỹ thuật là: tên lửa tầm xa truyền dẫn viba Hai kỹ thuật lúc đầu kỹ thuật riêng rẽ, xuất phát từ nghiên cứu này, sau người ta tìm cách kết hợp hai kỹ thuật với thông tin vệ tinh bắt đầu đề cập đến Dịch vụ cung cấp qua thơng tin vệ tinh bổ sung cách hữu ích cho dịch vụ mà trước mạng đất cung cấp, sử dụng vô tuyến cáp Kỷ nguyên vũ trụ bắt đầu vào năm 1957 với việc phóng vệ tinh nhân tạo (vệ tinh Sputnik Liên Xô cũ) Những năm tiếp sau để lại ấn tượng nhiều thử nghiệm, phải kể đến kiện sau: Lời chúc mừng Giáng sinh Tổng thống Mỹ Eisenhower qua vệ tinh SCORE năm 1958, phóng thành cơng vệ tinh phản xạ ECHO năm 1960, truyền dẫn kiểu lưu trữ chuyển tiếp vệ tinh COURIER năm 1960, vệ tinh chuyển tiếp băng rộng TELSTAR RELAY năm 1962 vệ tinh địa tĩnh SYNCOM năm 1963 Trong năm 1965, vệ tinh địa tĩnh thương mại INTELSAT-1 (hay Early Bird) đưa lên quỹ đạo, đánh dấu mở đầu cho hàng loạt vệ tinh INTELSAT Cùng năm đó, Liên Xơ cũ phóng vệ tinh truyền thông hàng loạt vệ tinh truyền thơng mang tên MOLNYA 1.1.2 Q trình phát triển thông tin vệ tinh Các hệ thống vệ tinh có khả cung cấp dung lượng thấp với giá thuê bao tương đối cao Ví dụ vệ tinh INTELSAT-1 nặng 68kg phóng có 480 kênh thoại với giá thuê bao 32.500USD kênh năm Giá thành cao thời điểm lúc khả tên lửa đẩy thấp nên người ta khơng thể đưa lên vệ tinh nặng có dung lượng lớn lên quỹ đạo Việc giảm giá Khố luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội thành kết nhiều nỗ lực, nỗ lực dẫn đến việc tạo tên lửa phóng có khả đưa vệ tinh ngày nặng lên quỹ đạo (3750kg phóng vệ tinh INTELSAT-6) Ngồi ra, nhờ khả phát triển kỹ thuật siêu cao tần ngày tăng tạo điều kiện thực anten nhiều tia có khả tạo biên hình mà búp sóng chúng hồn tồn thích ứng với hình dạng lục địa, cho phép tái sử dụng băng tần búp sóng kết hợp sử dụng khuếch đại truyền dẫn công suất cao Dung lượng vệ tinh tăng lên dẫn đến giảm giá thành kênh thoại (80000 kênh INTELSAT-6 có giá thuê bao kênh 380 USD năm) Ngồi việc giảm chi phí truyền thơng, đặc điểm bật tính đa dạng dịch vụ mà hệ thống thông tin vệ tinh cung cấp Lúc đầu, hệ thống thiết kế để thực truyền thông từ điểm đến điểm khác, mạng cáp diện bao phủ rộng vệ tinh lợi dụng để thiết lập tuyến thông tin vô tuyến cự ly xa, vệ tinh Early Bird cho phép thiết lập trạm bên bờ Đại Tây Dương kết nối với Do hiệu hạn chế vệ tinh, người ta thường sử dụng trạm mặt đất có anten lớn mà giá thành cao (khoảng 10 triệu USD cho trạm mặt đất có anten đường kính 30m) Kích thước công suất vệ tinh tăng lên cho phép giảm kích thước trạm mặt đất giảm giá thành chúng, đồng thời tăng số lượng trạm mặt đất Bằng cách này, khai thác tính khác vệ tinh, khả thu thập phát quảng bá tín h 30 2.4.3 Cấu hình khuếch đại cơng 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 điều chế tần số (FM) 32 2.5.3 Kỹ thuật giải điều chế sóng mang điều tần (FM) 32 2.5.4 Điều chế số 32 2.5.5 Kỹ thuật giải điều chế sóng mang PSK 33 2.6 KỸ THUẬT ĐA TRUY NHẬP 34 81 Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội 2.6.1 Các vấn đề lưu lượng 34 2.6.2 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 36 2.6.3 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 39 2.6.4 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 42 2.7 CÁC THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN SỐ CỦA TRẠM MẶT ĐẤT 46 2.7.1 Số hố tín hiệu tương tự 47 2.7.2 Thiết bị ghép kênh phân chia 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 lượng 50 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TỐN ĐƯỜNG TRUYỀN 52 3.1 PHÂN TÍCH ĐƯỜNG TRUYỀN 52 3.1.1 Giới thiệu chung 52 3.1.2 Phân tích đường truyền tuyến lên 52 3.1.3 Phân tích đường truyền tuyến xuống 54 3.1.4 Bộ phát đáp vệ tinh 59 3.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tuyến truyền dẫn 60 3.1.6 Các biện pháp khắc phục ảnh hưởng 64 3.2 TÍNH TỐN ĐƯỜNG TRUYỀN 65 3.2.1 Đặt vấn đề 65 3.2.2 Tính cơng suất phát tối thiểu trạm mặt đất Hà Nội 66 CHƯƠNG 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 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 mạng viễn thông quốc tế Việt Nam 75 4.2 XU HƯỚNG SỬ DỤNG THÔNG TIN VỆ TINH Ở VIỆT NAM 76 4.2.1 Vai trò thơng tin vệ tinh mạng viễn thông 76 4.2.2 Những thuận lợi khó khăn Việt Nam sử dụng vệ tinh riêng 76 4.2.3 Xu hướng sử dụng thông tin vệ tinh Việt Nam 77 KẾT LUẬN 79 Tài liệu tham khảo 82 Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội LỜI CẢM ƠN Lời khoá luận cho phép em gửi lời cảm ơn tới thầy cô môn Viễn thông, thầy cô khoa Điện tử - Viễn thông - trường Đại học Công Nghệ - Đại học quốc gia Hà Nội, người dạy dỗ bảo, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em thời gian học tập làm khoá luận Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo KS.Hồng Minh Thống – Phó trưởng Ban chuẩn bị đầu tư dự án vệ tinh viễn thông Việt Nam VINASAT - Tổng Công ty Bưu Viễn thơng Việt Nam, giao đề tài tận tình hướng dẫn giúp đỡ bảo em suốt q trình làm khố luận, kinh nghiệm thầy giúp em tiếp cận giải vấn đề thường gặp thực tế, kinh nghiệm quý báu mà em học tập trước trường Xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể bạn sinh viên lớp K46ĐB, người bạn giúp đỡ động viên suốt q trình học tập làm khố luận tốt nghiệp Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2005 Sinh viên Lê Đình Dũng 83 Khố luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội Tóm tắt nội dung Thơng tin vô tuyến qua vệ tinh thành tựu nghiên cứu lĩnh vực truyền thông nhằm khắc phục nhược điểm mạng vô tuyến mặt đất , đạt mức gia tăng chưa có cự ly dung lượng, đem lại cho khách hàng nhiều dịch vụ với chi phí thấp Thơng tin vệ tinh có nhiều ưu điểm so với hệ thống thơng tin khác là: tính quảng bá rộng lớn cho loại địa hình, có dải thơng rộng nhanh chóng dễ dàng thiết lập lại cấu hình cần thiết Thơng tin vệ tinh đặc biệt mơ hình thơng tin vệ tinh địa tĩnh có cấu trúc gồm phần khơng gian phần mặt đất Cùng với kỹ thuật trạm mặt đất có liên quan ứng dụng để phân tính tính tốn đường truyền cho kênh thuê riêng qua vệ tinh Cuôi em đề cập đến tình hình sử dụng vệ tinh Việt Nam 84 Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Cơng Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đình Lương Cơng nghệ thông tin vệ tinh Nhà xuất 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 Nhà xuất 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 Và tài liệu có liên quan 85 Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Cơng Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Lê Đình Dũng LÝ THUYẾT THƠNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH VÀ ỨNG DỤNG TÍNH TỐN ĐƯỜNG TRUYỀN CHO KÊNH THUÊ RIÊNG QUA VỆ TINH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Điện tử - Viễn thơng HÀ NỘI 86 - 2005 Khoá luận tốt nghiệp Lê Đình Dũng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường ĐH Công Nghệ - ĐH Quốc gia Hà Nội ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Lê Đình Dũng LÝ THUYẾT THƠNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH VÀ ỨNG DỤNG TÍNH TỐN ĐƯỜNG TRUYỀN CHO KÊNH THUÊ RIÊNG QUA VỆ TINH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Điện tử - Viễn thơng Cán hướng dẫn: KS.Hồng Minh Thống HÀ NỘI - 2005 87 Khố luận tốt nghiệp CuuDuongThanCong.com Lê Đình Dũng https://fb.com/tailieudientucntt ... CHƯƠNG THÔNG TIN VỆ TINH ĐỊA TĨNH 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1 Sự đời hệ thống thông tin vệ tinh Thông tin vô tuyến qua vệ tinh thành tựu nghiên cứu lĩnh vực truyền... 1965, vệ tinh địa tĩnh thương mại INTELSAT-1 (hay Early Bird) đưa lên quỹ đạo, đánh dấu mở đầu cho hàng loạt vệ tinh INTELSAT Cùng năm đó, Liên Xơ cũ phóng vệ tinh truyền thông hàng loạt vệ tinh. .. phóng thành cơng vệ tinh phản xạ ECHO năm 1960, truyền dẫn kiểu lưu trữ chuyển tiếp vệ tinh COURIER năm 1960, vệ tinh chuyển tiếp băng rộng TELSTAR RELAY năm 1962 vệ tinh địa tĩnh SYNCOM năm 1963