Tuy nhiên, TDMA cũng có các nhược điểm: Hệ thống yêu cầu có sự đồng bộ thời gian giữa các trạm mặt đất. Trong trường hợp một trạm có sự cố và khơng điều khiển được quá trình phát đúng vào khe thời gian của mình thì tồn bộ hệ thống bị ảnh hưởng. Do tốc độ số liệu khe thời gian ở TDMA lớn hơn FDMA nên công suất phát của các SES yêu cầu phải lớn hơn so với FDMA.
1.2.3. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA
Các trạm mặt đất sử dụng cùng một tần số sóng mang phát chung trong khơng gian và cùng chung một bộ phát đáp. Đầu thu sẽ dùng thuật toán giải mã, tách riêng từng trạm mặt đất để xử lý. Khác với GSM phân phối tần số thành những kênh nhỏ, rồi chia sẻ thời gian các kênh ấy cho người sử dụng. Trong khi đó trạm mặt đất chia sẻ cùng một giải tần số chung. Mọi khách hàng có thể nói đồng thời và tín hiệu được phát đi trên cùng một giải tần. Các kênh thuê bao được tách biệt bằng cách sử dụng mã ngẫu nhiên. Các tín hiệu của nhiều thuê bao khác nhau sẽ được mã hoá bằng các mã ngẫu nhiên khác nhau, sau đó được trộn lẫn và phát đi trên cùng một giải tần chung và chỉ được phục hồi duy nhất ở thiết bị thuê bao (máy điện thoại di
15
động) với mã ngẫu nhiên tương ứng. Ưu điểm của việc sử dụng đa truy nhập theo mã là chịu được tạp nhiễu và méo, chịu được sự thay đổi các thông số khác nhau của đường truyền; có tính bảo mật cao và dung lượng truyền dẫn cao. CDMA là kỹ thuật đa truy nhập mới và chất lượng nhất hiện nay.
Hình 1.5. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA
CDMA có các ưu điểm thực hiện đơn giản, khơng cần có sự đồng bộ giữa các trạm mặt đất trong cùng hệ thống thông tin vệ tinh mà chỉ cần đồng bộ khoá mã giữa đầu phát và đầu thu. Khả năng chống nhiễu từ các hệ thống hay do truyền lan đa đường rất cao, độ bảo mật thông tin cao. Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng băng tần thấp do CDMA yêu cầu băng tần lớn hơn so với FDMA và TDMA.
1.2.4. Đa truy nhập phân chia theo không gian SDMA
Việc phủ sóng các vùng khác nhau trên mặt đất và phương pháp sử dụng các phân cực sóng khác nhau thì với phổ tần giống nhau có thể sử dụng lại vài lần mà can nhiễu bị hạn chế giữa các người sử dụng.
Vệ tinh với việc sử dụng các loại anten khác nhau có kích thước khác nhau, có thể phủ sóng lên mặt đất với các vùng phủ sóng có diện tích và hình dạng khác nhau. Có bốn dạng phủ sóng cơ bản đó là: phủ sóng tồn cầu, là vùng phủ sóng rộng nhất mà vệ tinh có thể phủ sóng được; phủ sóng bán cầu là vùng phủ sóng một nửa bán cầu phía Đơng và phía Tây của quả đất; phủ sóng khu vực là vùng phủ sóng
16
một khu vực khá lớn như Bắc Mỹ, Châu Âu hoặc Đơng Nam Á và vùng phủ sóng “đốm” là vùng phủ sóng với diện tích nhỏ nhất so với ba vùng trên.
Nếu các vùng phủ sóng khơng chồng lấn lên nhau và năng lượng bức xạ của các búp phụ phủ sóng lên các vùng khác thấp dưới mức cho phép thì trong mỗi vùng phủ sóng đó có thể sử dụng phổ tần như nhau.
1.3. Suy hao tín hiệu trên đường truyền trong thông tin vệ tinh.
Một tuyến thông tin vệ tinh bao gồm đường truyền sóng từ anten của trạm phát đến vệ tinh (tuyến lên) và từ vệ tinh đến anten thu của trạm mặt đất (tuyến xuống). Với vệ tinh địa tĩnh bay ở độ cao 35.786 km, cự ly thông tin từ một trạm mặt đất đến vệ tinh cho một tuyến lên hay tuyến xuống gần nhất là 35.786 km khi anten chiếu thẳng vào vệ tinh với góc ngẩng cực đại bằng 90°, xa nhất là 41.679 km khi góc ngẩng nhỏ nhất cho phép là 5°.
Ngồi suy hao chính là suy hao khơng gian tự do cịn có các loại suy hao khác tuy khơng lớn nhưng nếu khi tính tốn tuyến thông tin vệ tinh mà chúng ta không xét hết khả năng xấu nhất do ảnh hưởng của mơi trường truyền sóng thì khi xảy ra các hiện tượng đó, chất lượng thơng tin sẽ xấu đi. Các suy hao đó bao gồm các dạng sau:
1.3.1. Suy hao khơng gian tự do
Suy hao tín hiệu trên đường truyền từ điểm phát tới điểm thu do khoảng cách tạo ra là suy hao lớn nhất. Do cự ly truyền sóng trong thơng tin vệ tinh lớn như vậy nên suy hao lớn nhất trên tuyến là suy hao khơng gian tự do. Khi sóng vơ tuyến điện truyền trong không gian tự do, tỷ số công suất phát trên công suất thu tại một điểm cách nơi phát một khoảng R (m) được gọi là suy hao khơng gian tự do, được tính theo cơng thức sau:
=( )
(1.10) Trong đó: λ là bước sóng của sóng vơ tuyến điện.
Từ (1.10) ta thấy rằng suy hao không gian tự do tỷ lệ với bình phương khoảng cách truyền lan sóng R. Do đó suy hao không gian tự do sẽ giảm đáng kể khi giảm được cự ly truyền sóng.
17
Do sóng khi bức xạ từ anten phát sẽ phát đi theo mọi phương khi dùng anten vô hướng và với giả thiết môi trường là chân không, từ (1.10) ta biến đổi và có suy hao khơng gian tự do được tính bằng:
Ltd(dB) =20LgR(km) + 20Lgf(GHz) + 92,45 (1.11) Trong đó: Ltd là suy hao trong không gian tự do (dB).
R là chiều dài tuyến lên hay xuống (km). f là tần số công tác (GHz).
1.3.2. Suy hao do các chất khí có trong tầng đối lưu
Tầng đối lưu là lớp khí quyển nằm sát mặt đất (cách 10 km) gồm các chất khí như H2O, O2, Ơzơn, CO2. Các chất này sẽ hấp thụ sóng và gây ra suy hao. Suy hao này phụ thuộc vào tần số và góc ngẩng của an ten. An ten có góc ngẩng càng lớn thì suy hao tầng đối lưu càng nhỏ.
1.3.3. Suy hao do tầng điện ly
Tầng điện ly là lớp khí quyển nằm ở độ cao 60 - 500 km, do bị ion hố mạnh nên lớp khí quyển ở độ cao này bao gồm chủ yếu là các điện tử tự do, các ion âm và dương nên gọi là tầng điện ly. Sự hấp thụ sóng trong tầng điện ly giảm khi tần số tăng. Ở tần số (0,6 - 6 GHz) hấp thụ trong tầng điện ly là rất nhỏ.
Điểm đáng chú ý là khi sóng điện từ lan truyền trong tầng điện ly thì sóng truyền theo đường cong, điều đó sẽ gây ra sai số khi đo khoảng cách từ điểm phát tới điểm thu.
1.3.4. Suy hao do mơi trường lan truyền sóng (mây và mưa…)
Suy hao do điều kiện thời tiết gây ra trong khoảng không gian gần bề mặt đất như mây, mưa, tuyết, sương mù. Suy hao này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cường độ mưa hay sương mù, vào tần số, vào chiều dài quãng đường đi của sóng trong mưa, chiều dài này phụ thuộc vào góc ngẩng anten.
Suy hao thực tế tuỳ thuộc vào góc ngẩng anten, độ cao anten so với mực nước biển, chiều cao cơn mưa và sương mù mà đoạn đường đi thực tế của sóng qua vùng đó là khác nhau.
18
Nước ta mưa nhiều nên việc thu sóng vệ tinh cũng bị ảnh hưởng khơng ít. Theo hình 1.6, Việt Nam nằm ở vùng quy định N của ITU. Bảng 1.2 là lượng mưa trung bình ở vùng châu Á-Thái Bình Dương.