2.2.1 Tổng quan
Theo phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số thì độ rộng băng tần của kênh ở bộ phát đáp được phân chia thành các băng tần con (sub-band) và mỗi băng tần con đó được gán cho các sóng mang được phát bởi trạm mặt đất. Với dạng truy nhập này, các trạm mặt đất phát một cách liên tục và kênh truyền một số sóng mang đồng thời với các tần số khác nhau.
Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi nhất. Trong hệ thống này mỗi trạm mặt đất có dùng riêng một tần số phát không trùng với các trạm khác sao cho khoảng cách tần số giữa các trạm không bị chồng lẫn lên nhau.
Băng tần của bộ phát đáp vệ tinh có thể từ vài trăm MHz đến vài GHz. Thông thường các bộ phát đáp thiết kế với dải thông 36 MHz hoặc 72MHz, trong đó dải thông 36 MHz là chuẩn phổ biến cho dịch vụ truyền hình băng C (6/4 GHz).
Các trạm thu mặt đất muốn thu được tin tức phải dùng các bộ lọc dải tương ứng với tần số cần thu. Phương pháp này cho phép các trạm truyền dẫn liên tục mà không cần điều khiển định thời đồng
Hình 2-2: Mô hình đa truy nhập phân chia theo tần số
Hình 2-3: Mô hình thác nước với các tín hiệu thực vệ tinh
Sóng mang sử dụng kỹ thuật đa truy nhập FDMA
2.2.2. Các mô hình truyền tín hiệu của đa truy nhập FDMA
Phụ thuộc vào ghép kênh và kỹ thuật điều chế sử dụng mà có thể có một số mô hình truyền tín hiệu đối với đa truy nhập FDMA là:
Ghép kênh phân chia theo tần số (FDM), điều tần (FM) và đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA)
Các tín hiệu băng cơ sở từ mạng hoặc từ những người sử dụng là thuộc dạng tương tự. Chúng được tổ hợp dưới dạng ghép kênh phân chia theo tần số (FDM)
Tần số tín hiệu tương tự được ghép kênh sẽ điều chế với một sóng mang, sóng mang này sẽ truy nhập vệ tinh trên một tần số cụ thể ở cùng thời gian như các sóng mang khác với các tần số khác của các trạm mặt đất khác.
Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM), điều khóa dịch pha (PSK) và đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA)
Các tín hiệu từ băng cơ sở từ mạng hoặc từ những người sử dụng là tín hiệu số (digital). Chúng được tổ hợp lại dưới dạng tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM). Dòng nhị phân đặc trưng cho tín hiệu ghép kênh đó được điều chế với một sóng mạng theo phương thức khóa dịch pha (PSK) và tín hiệu sóng mang đã được điều chế đó sẽ truy nhập đến vệ tinh ở một tần số cụ thể cùng lúc với các sóng mang có tần số khác của các trạm mặt đất khác. Việc định tuyến lưu lượng trong trường hợp này phù hợp với nguyên lí “một sóng mang cho một trạm phát”. Việc ghép kênh phân chia theo thời gian như vậy phù hợp với tất cả các tín hiệu theo thời gian đặc trưng cho các trạm mặt đất khác nhau.
Hình 2-4: Mô tả các dạng truyền theo đa truy nhập phân chia theo tần số từ các trạm mặt đất đến vệ tinh
Một sóng mang cho một kênh (SCPC), ghép kênh phân chia theo tần số (FDMA)
Các tín hiệu băng cơ sở từ mạng hoặc từ người sử dụng điều chế trực tiếp với một sóng mang dưới dạng tương tự hoặc số (SCPC). Mỗi một sóng mang đã điều chế sẽ truy nhập vệ tinh ở một tần số cụ thể cùng lúc với các sóng mang khác của các trạm khác. Việc định tuyến lưu lượng trong trường hợp này phù hợp với nguyên lí “một sóng mang cho một tuyến”
2.2.3. Nhận xét chung
Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) được đặc trưng bởi sự truy nhập liên tục tới vệ tinh trong dải tần cho trước. Kỹ thuật này có ưu điểm là đơn giản và dựa trên những thiết bị có sẳn. Tuy nhiên, có những nhược điểm sau:
- Phương pháp này thiếu linh hoạt trong việc thay đổi cách phân phối kênh do các kênh truyền dẫn được phân chia theo tần số quy định, khi muốn tăng số kênh bắt buộc phải giảm nhỏ băng thông nghĩa là thay đổi các bộ lọc dải đối với trạm thu. Đồng thời phương pháp này tốn kém nhiều kênh truyền.
- Khó thay đổi cấu hình, để điều tiết sự biến đổi dung lượng thì cần phải thay đổi các kế hoạch về tần số. Điều này cũng có nghĩa là phải thay đổi tần số thu, tần số phát và dải tần bộ lọc của các trạm mặt đất.
- Bị tổn hao về dung lượng khi số lượng truy nhập tăng lên.
- Cần phải điều khiển công suất phát của các trạm mặt đất trong trường hợp công suất sóng mang tại đầu vào của vệ tinh là cùng bậc để tránh hiệu ứng bất lợi. Sự điều khiển này phải được thực hiện theo thời gian thực và phải phù hợp với sự suy giảm do mưa tại các đường lên.
Kỹ thuật FDMA ra đời rất sớm và ngày nay nó vẫn thường xuyên được sử dụng bởi những ưu điểm đặc biệt của nó về vận hành với đặc điểm không cần đồng bộ giữa hai trạm mặt đất và do đã có sẵn những sự đầu tư cho nó từ trước tới nay.