1. 3 Đánh giá về tiềm năng khai thác về vệ tinh quỹ đạo thấp trên thế giới và
2.4.4 Chất lượng tuyến:
Phương trình công suất tuyến cao tần RF đường xuống biểu diễn mức tín hiệu tín hiệu từ vệ tinh và tạp âm nhận được tại trạm mặt đất. Các giá trị như: hệ số tăng ích ăng ten vệ tinh, suy hao đường truyền phụ thuộc vào tần số, tốc độ dữ liệu, tăng ích
41
ăng-ten thu, suy hao độ lệch anten, tạp âm thu trạm mặt đất và mã FEC cho từng kiểu điều chế. Tương tự như vậy, phương trình đường truyền tuyến lên biểu thị tín hiệu và tạp âm nhận được ở máy thu của vệ tinh. Hình 2.15 minh họa đường biên liên kết như một hàm của góc ngẩng anten mặt đất. Vệ tinh hoạt động ở băng tần S (2.250 GHz) và tốc độ dữ liệu đường xuống là 1 Mbps, không sử dụng FEC; trạm mặt đất có ăng ten đường kính 2,4 mét, 3,9° độ rộng búp sóng. Giá trị tạp âmcủa máy thu trạm mặt đất (NF) là 3 dB. Suy hao thực tế 3 dB tại máy thu được giả định để tuyến vệ tinh hoạt động với giá trị BER 10−7, thì Eb/No thu được phải lớn hơn 15 dB. Do đó, Eb/No
yêu cầu tối thiểu là +15 dB được mô tả trong biểu đồ ở hình 2.15. Có thể thấy rằng vệ tinh có thể làm việc ở tuyến xuống có biểu đồ mức công suất tiệm cận tiêu chuẩn ở góc ngẩng lớn hơn 12 ° và giá trị Eb/No sẽ tăng lên thêm ở các góc nâng cao hơn. Nếu Tỷ lệ 1/2, k = 7 FEC đã được áp dụng, hiệu suất tuyến truyền dẫn sẽ cải thiện tới 5,2 dB.
SGR= PT + AGSC - ML - SL + AGGS + PL
Syêu cầu = KTB + GN +NF + NBW + IF + (Eb/No R) Trong đó:
o SL = 37,8 + 20*log(F) + 20*log(góc nghiêng). o KTB = -174 dBm/Hz.
Tín hiệu tuyến tính toán = SGS - Syêu cầu. Trong đó:
PT = Công suất phát của vệ tinh tính bằng dBm;
AGSC = tăng ích anten vệ tinh theo hướng của Trạm mặt đất tính bằng dBic
SL = Suy hao không gian (thay đổi tỷ lệ nghịch với bình phương của phạm vi nghiêng đối với Trạm mặt đất) tính bằng dB;
AGGS = Tăng ích ăng ten của trạm mặt đất tính bằng dBic; ML = Suy hao điều chế tính bằng dB;
PL = Suy hao căn chỉnh ăng ten trạm mặt đất tính bằng dB; SGR = Mức tín hiệu đầu vào máy thu mặt đất tính bằng dBm; NF = Hệ số tạp âm của máy thu mặt đất tính bằng dB;
42
KTB = tính bằng dBm;
GN = Tạp âm mặt đất khi có tác động của KTB, tính bằng dB; IL = Suy hao lắp đặt tính bằng dB;
Eb/No R = Eb/No bắt buộc có tính đến yêu cầu điều chế, BER và FEC tính bằng dB
SRequired = Cường độ tín hiệu yêu cầu tại máy thu mặt đất tính bằng dBm
Phương trình công suất của tuyến truyền dẫn có thể tính toán chi tiết theo hàm của cao độ quỹ đạo, góc ngẩng anten mặt đất và nhiều tham số khác đã được mô tả trong bảng 2.7.
Bảng 2.7: Ví dụ về phương trình công suất tuyến truyền dẫn
Tham số Mô tả Giá trị
PT Công suất phát vệ tinh 40.00
dBm AGSC Hệ số tăng ích anten theo hướng trạm
mặt đất
-1.45 dBm
ML Suy hao điều chế -0.50 dB
SL Suy hao không gian (trong khoảng 600 km cao độ đến góc ngảng 15°)
-163.70 dB AGGS Hệ số tăng ích anten thu mặt đất 32.04 dB PL Suy hao căn chỉnh anten thu 0.00 dB SGS Công suất tín hiệu đầu vào máy thu trạm
mặt đất
- 93.11 dBm
NF Hệ số tạp âm máy thu 3.00 dB
NBW Băng thông tạp âm máy thu (1 Mbps) 60.79 dB KTB KTB Mật độ tạp âm (per Hz) -174.00
dBm GN Tạp âm nền sinh ra theo tạp âm KTB 0.00 dB
IL Suy hao lắp đặt 2.00 dB
Eb/No R Eb/No yêu cầu ( FSK, no FEC, BER=10-
7) 15.00 dB
Syêu cầu Mức tín hiệu yêu cầu tại đầu vào máy thu
-93.21 dBm
Nếu sử dụng FEC, độ lợi công suất sẽ tăng lên được 5,3 dB; và điều đó sẽ cho phép tín hiệu thu ở mức chất lượng 10−7 BER. Sử dụng QPSK với FEC sẽ làm tăng
43
biên độ khoảng 8,9 dB. Công suất dư thừa có thể cho phép tăng tốc độ dữ liệu lên thành 2 Mbps.