2. 5.4 Nhiệt tạp âm anten
2.9.Xu thế thông tin vệ tinh
Nh− đã nói, nhu cầu sử dụng các dịch vụ viễn thông, các dịch vụ thông tin vệ tinh liên tục tăng với tốc độ cao và ngày càng đa dạng. Các dịch vụ vệ tinh ngày nay chủ yếu dùng cho quảng bá, thu nhận và phân phối ảnh thời tiết, giám sát quân sự, các dịch vụ thoại toàn cầu và theo dõi trái đất. Trong những năm gần đây sự bùng nổ Internet và sự thành công của hệ thống di động tế bào thế hệ thứ 2 tạo ra một xu thế mới đó là sự t−ơng tác giữa các hệ thống vệ tinh. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3, Dịch vụ thông tin di động toàn cầu (UMTS) v−ợt qua giới hạn băng thông và cung cấp các dịch vụ có tốc độ bit khác nhau tr−ớc và trong khi gọi làm thoả mãn yêu cầu tốc độ cao đối với khách hàng. Và khi kết hợp với hệ thông tin vệ tinh UMTS (S - UMTS) sẽ phủ sóng toàn cầu và chuyển mạng tới ng−ời dùng hệ UMTS cũng nh− khả năng phát triển các đầu cuối trong các n−ớc và sự mềm dẻo dịch vụ. Do đó có thể cung cấp các dịch vụ đa ph−ơng tiện qua mạng di động. Ngoài ra nếu ta quan tâm đến các hệ thống thông tin vệ tinh, các dịch vụ phổ biến là truyền hình quảng bá t−ơng tự. Hầu hết 871 vệ tinh địa tĩnh bay quanh trái đất cung cấp các dịch vụ truyền hình quảng bá. Dịch vụ quảng bá truyền hình số qua vệ tinh (DVB-S) phát triển nhanh chóng tại các khu vực trên thế giới. DVB-S đ−ợc thiết kế mang các l−u l−ợng dữ liệu gói theo truyền hình thời gian thực, cung cấp cho ng−ời dùng với kênh truyền băng thông rộng. Quảng bá và ứng dụng dữ liệu nh− là trả tiền theo yêu cầu, mua hàng tại nhà, th−ơng mại điện tử và các dịch vụ phân phối dữ liệu trực tuyến yêu cầu... Đặc biệt một số ứng dụng thực tiễn nh− giáo dục từ xa có thể cung cấp thông tin bài giảng tới sinh viên tại mọi nơi. Nó cho phép liên lạc 2 chiều từ sinh viên và thầy giáo và ng−ợc lại. Sinh viên có thể tự học, nhận đ−ợc các tài liệu từ xa. Một ứng dụng
nữa là khám chữa bệnh từ xa, sẽ cung cấp các dịch vụ chăm sóc sức khoẻ từ xa, có thể truy nhập dữ liệu bệnh nhân từ xa, nâng cao khả năng liên kết giữa bác sỹ của các tổ chức y tế, bệnh viện. Ngoài ra nó còn chức năng t− vấn trực tiếp đến ng−ời bệnh. Trong ứng dụng này đòi hỏi phải có băng thông lớn vì phải truyền những ảnh y học có độ phân giải cao, yêu cầu đ−ờng liên lạc trực tuyến với tốc độ cao đặc biệt trong tr−ờng hợp khẩn cấp hoặc t− vấn khám bệnh. Các bác sỹ có thể liên lạc và khám bệnh từ xa qua các ảnh động kết hợp với các công cụ để chuẩn đoán lập kế hoạch chữa trị. Một xu thế nữa là mở ra các cơ hội trong th−ơng mại điện tử. Các công ty có thể quảng cáo, tạo ra các phòng tr−ng bày trực tuyến, bán hàng trực tuyến, các giao dịch th−ơng mại điện tử...nhờ −u thế về băng thông rộng thông tin vệ tinh.
Hầu hết các khoảng cách truyền giữa vệ tinh và trái đất từ 700 đến 20.000 km với tần số trong băng SHF và EHF (3 - 300 GHz) th−ờng là đ−ờng truyền thẳng trực tiếp (LOS). Do vậy tần số sử dụng cho các dịch vụ vệ tinh dày đặc không thể sử dụng cho dịch vụ mạng mặt đất để tránh can nhiễu do đó tần số lựa chọn là hạn chế. Một số băng tần th−ơng mại đ−ợc của thông tin vệ tinh th−ờng đ−ợc sử dụng là băng S, C, Ku và Ka. Trong đo các băng tần C và S đã đ−ợc sử dụng rất nhiều. Băng Ku đ−ợc sử dụng chủ yếu cho dịch vụ truyền hình quảng bá, cả số và t−ơng tự. Khoảng cách sóng mang hẹp và sự tận dụng triệt để làm hạn chế các dịch vụ t−ơng tác băng thông rộng. Còn băng Ka hiện nay đ−ợc sử dụng cho các dịch vụ trực tiếp 2 chiều đa ph−ơng tiện. Với −u điểm băng thông rộng, tần số không bị can nhiễu với các hệ thống viba mặt đất, do băng Ka có thể đáp ứng đ−ợc các xu thế về dịch vụ hiện nay và trong t−ơng lai. Nh−ng băng Ka là băng tần suy hao rất lớn trong một số các điều kiện về khí t−ợng, đặc biệt là do m−a. Một vài thuật toán đ−ợc đ−a ra nhằm hạn chế các fading do thời tiết trong băng Ka. Khả năng lớn của việc xử lý trên vệ tinh tạo ra các kế hoạch phân phối công suất thích nghi. Đó là một số vấn đề đ−ợc xét trong ch−ơng sau.
Ch−ơng 3
Điều khiển công suất và tốc độ thích nghi trong Thông tin vệ tinh băng Ka
Vấn đề điều khiển tốc độ và cụng suất thớch nghi để đạt được hiệu quả
sử dụng trong kờnh vệ tinh băng Ka là một vấn đề đó được nghiờn cứu. Fading do mưa được mụ hỡnh hoỏ theo phõn bố loga chuẩn, là quỏ trỡnh tự hồi quy với thống kờ đó biết. Cỏc cỏch thớch nghi, dựa trờn ước đoỏn kờnh theo phương phỏp MMSE đó được thiết kế, khi núi tới ảnh hưởng của lỗi do ước
đoỏn kờnh một cỏch tối ưu, sao cho thoả món xỏc suất ngừng hoạt động đũi hỏi với một sự thay đổi fading cho trước. Cỏc kết quả tớnh toỏn đó chứng tỏ
việc tiết kiệm cụng suất hoặc tăng tốc độ bớt là cú thể được từ cỏc cụng nghệ
thớch nghi. Ta cũng chứng minh được rằng cú sự cải thiện lớn so với cỏc hệ
thống khụng thớch nghi, nhờ dựng một sơđồ thớch nghi được thiết kế phự hợp, cú được do dựng cỏc thống kờ fađing của kờnh. Cuối cựng, phương phỏp thực tế dựa trờn lựa chọn mức điều chế thớch nghi trong hệ thống cú băng thụng cố định được tớnh toỏn theo hiệu suất băng thụng trung bỡnh.