Dải thụng của kờnh của một bộ chuyển tiếp được chia thành cỏc dải con, mỗi dải con được phõn bố cho cỏc súng mang do trạm một mặt đất phỏt đi. Với kiểu truy nhập này trạm mặt đất phỏt đi liờn tục và kờnh sẽ phỏt đi đồng thời một súng mang tại cỏc tần số khỏc nhau. Nhất thiết phải cung cấp cỏc khoảng bảo vệ giữa mỗi dải mà một súng mang chiếm để bự trừ lại sự khụng hoàn hảo của cỏc bộ lọc và cỏc bộ dao động. Mỏy thu của tuyến xuống chọn lọc cỏc súng mang cần thiết phự hợp với tần số thớch hợp. Bộ khuếch đại trung tần IF sẽ bảo đảm việc này.
Tuỳ thuộc vào cỏc kỹ thuật ghộp kờnh và điều chế được sử dụng mà ta cú thể xem xột một số cơ chế truyền dẫn. Trong mỗi trường hợp, kờnh sẽ vận chuyển một số súng mang cựng một lỳc và đặc tớnh chuyển tải tuyến của kờnh sẽ là nguyờn nhõn của một vấn đề lớn – đú là xuyờn điều chế giữa cỏc súng mang.
Bộ ghộp kờnh FDM (SSB/SC) Bộ ghộp kờnh TDM Bộđiều chế FM TX Bộđiều chếPSK TX TX TX TX Bộđiều chếPSK Bộđiều chếPSK Bộđiều chế FM A/D A/D A/D c)SCPC/FDMA b)TDM/PSK/FDMA Người dựng Người dựng Người dựng Người dựng Người dựng (số liệu) Người dựng Người dựng Người dựng Người dựng Từ cỏc trạm khỏc F2 F3 F1 SCPC/FM/FDMA SL a)FDM/FM/FDMA
Hỡnh 2.7. Cấu hỡnh truyền dẫn FDMA a) FDM/FM/FDMA b) TDM/PSK/FDMA c) SCPC/FDMA
2.6.2.1. Cỏc cơ chế truyền dẫn a- FDM/FM/FDMA (Hỡnh 2.7a.)
Cỏc tớn hiệu băng tần gốc từ cỏc thuờ bao hoặc từ mạng là cỏc tớn hiệu tương tự, chỳng được tổ hợp lại để hỡnh thành một tớn hiệu ghộp kờnh phõn chia theo tần số (FDM). Tần số tớn hiệu tương tự đó được ghộp kờnh này dựng để điều chế một súng mang theo kiểu điều tần (FM), sau đú súng mang này truy cập lờn vệ tinh với một tần số riờng tại cựng một thời điểm với cỏc súng mang khỏc nhau trờn cỏc tần số khỏc nhau phỏt đi từ cỏc trạm khỏc trờn mạng. Để giảm thiểu cỏc thành phần xuyờn điều chế cũng như số lượng súng mang phỏt đi trong mạng thỡ việc định tuyến lưu lượng được thực hiện theo phương phỏp “mỗi súng mang trờn một trạm phỏt”. Do vậy, tớn hiệu ghộp kờnh FDM bao gồm tất cả cỏc tần số của tớn hiệu đi tới cỏc trạm khỏc.
b- TDM/PSK/FDMA (Hỡnh 2.7b.)
Cỏc tớn hiệu băng tần gốc từ cỏc thuờ bao hoặc từ mạng là cỏc tớn hiệu số, chỳng được tổ hợp lại để hỡnh thành một tớn hiệu ghộp kờnh phõn chia theo thời gian (TDM). Dũng nhị phõn biểu thị tớn hiệu được ghộp kờnh này sẽ điều chế một súng mang theo khoỏ dịch pha (PSK), súng mang này truy nhập vệ tinh tại một tần số riờng tại cựng một thời điểm với súng mang khỏc, trờn cỏc tần số khỏc từ cỏc trạm khỏc. Để giảm thiểu cỏc sản phẩm xuyờn điều chế, và do vậy số lượng cỏc súng mang việc định nghĩa tuyến lưu lượng được thực hiện theo phương phỏp “mỗi súng mang trờn một trạm phỏt”. Như vậy, tớn hiệu ghộp kờnh TDM bao gồm tất cả cỏc tớn hiệu theo thời gian hướng tới cỏc trạm khỏc.
c- SCPC/FDMA (Hỡnh 2.7c.)
Mỗi tớn hiệu băng tần gốc từ cỏc thuờ bao hoặc từ mạng điều chế trực tiếp một súng mang dưới dạng tương tự hoặc số tuỳ thuộc vào bản chất của tớn hiệu đang xột (SCPC). Mỗi súng mang truy nhập vệ tinh trờn tần số riờng của nú tại cựng một thời điểm như cỏc súng mang khỏc trờn cỏc tần số khỏc nhau từ cựng một trạm hoặc từ cỏc trạm khỏc.
Do vậy, việc định tuyến thụng tin được định tuyến theo phương phỏp “mỗi súng mang trờn một tuyến”.
2.6.2.2. Can nhiễu của kờnh lõn cận
Dải thụng của kờnh được một số súng mang chiếm tại những tần số khỏc nhau. Kờnh sẽ phỏt chỳng tới tất cả cỏc trạm mặt đất nằm trong vựng phủ súng của anten vệ tinh. Cỏc súng mang phải được mỏy thu lọc tại mỗi trạm mặt đất và việc lọc này được thực hiện dễ dàng hơn khi phổ của súng mang tỏch biệt nhau bởi một dải bảo vệ rộng. Tuy nhiờn, việc sử dụng cỏc dải bảo vệ rộng dẫn đến sử dụng khụng hiệu quả dải thụng của kờnh và chi phớ khai thỏc của đoạn khụng gian cho mỗi súng mang sẽ cao hơn. Do vậy, cần phải cú sự dung hoà kinh tế - kỹ thuật. Bất kể sự dung hoà được chọn như thế nào thỡ một phần cụng suất của một súng mang nằm bờn cạnh súng
mang cho trước cũng sẽ bị “bắt” bởi mỏy thu điều hưởng ở tần số của súng mang này. Đõy là nguyờn nhõn sẽ gõy ra can nhiễu của kờnh lõn cận.
2.6.2.3. Xuyờn điều chế
Ta thấy một kờnh của một bộ chuyển tiếp vệ tinh cú một đặc tớnh truyền đạt khụng tuyến tớnh. Nhờ tớnh chất của đa truy nhập phõn chia theo tần số, bộ khuếch đại này khuếch đại đồng thời nhiều súng mang tại cỏc tần số khỏc nhau. Bản thõn trạm mặt đất cũng cú một bộ khuếch đại phi tuyến và nú cũng cú thể được cấp nhiều súng mang tại cỏc tần số khỏc nhau. Núi chung, khi N tớn hiệu hỡnh sin tại cỏc tần số f1, f2…fN đi qua một bộ khuếch đại phi tuyến, thỡ đầu ra của nú khụng chỉ chứa N tớn hiệu tại cỏc tần số gốc mà cũn chứa cỏc tớn hiệu khụng mong muốn, gọi là cỏc sản phẩm xuyờn điều chế. Cỏc sản phẩm đú xuất hiện tại cỏc tần số fIM, vốn là cỏc tổ hợp tuyến tớnh của cỏc tần số đầu vào, như vậy:
fIM=m1f1 + m2f2 +…+mNfN (Hz) trong đú m1, m2 … mN là cỏc số nguyờn dương hoặc õm.
Đại lượng X được gọi là bậc của một sản phẩm xuyờn điều chế, sao cho: X= |m1| + |m2| +…+|mN|
Khi tần số trung tõm của dải thụng của bộ khuếch đại là lớn so với dải thụng của bộ chuyển tiếp của kờnh vệ tinh, thỡ chỉ cỏc sản phẩm xuyờn điều chế bậc lẻ mới rơi vào dải thụng của kờnh. Vả lại, biờn độ của cỏc sản phẩm xuyờn điều chế này sẽ giảm theo bậc của sản phẩm này. Trong thực tế, chỉ những sản phẩm bậc 3 và ở mức nhỏ hơn 5 là đỏng kể.
2.6.2.4. Hiệu suất của FDMA
Giữa hiệu suất và số lượng cỏc kờnh thoại của dung lượng tổng cộng của một kờnh vệ tinh cú độ rộng 36 MHz bao phủ toàn cầu bởi vệ tinh INTELSAT IV hoặc IVA cú mối quan hệ với nhau. Trong cơ chế truyền dẫn kiểu FDM/FM/FDMA thỡ cỏc súng mang được điều chế bởi cỏc tớn hiệu ghộp kờnh. Số cỏc súng mang tăng thỡ dải thụng ấn định cho mỗi súng mang phải giảm, tổng dung lượng thực tế trờn cỏc súng mang sẽ giảm đi so với trường hợp chỉ cú một súng mang. Vỡ dung lượng tổng cộng được tạo ra từ dung lượng của mỗi súng mang và số cỏc súng mang thỡ ta cú thể hỡnh dung là dung lượng tổng cộng sẽ là hằng số tuyệt đối. Nhưng khụng phải vậy, dung lượng tổng cộng giảm khi số súng mang tăng. Kết quả này là do mỗi súng mang làm suy giảm giỏ trị (C/N0)T khi số cỏc súng mang lớn.
2.6.2.5. Kết luận
Đa truy nhập phõn chia theo tần số (FDMA) được đặc trưng bởi sự truy nhập liờn tục tới vệ tinh trong một băng tần cho trước. Kỹ thuật này cú lợi thế là tớnh đơn giản và dựa vào cỏc thiết bị đó được kiểm nghiệm. Tuy nhiờn, nú cú một số nhược điểm:
- Thiếu linh hoạt trong trường hợp tỏi cấu hỡnh; để thớch ứng với sự thay đổi dung lượng, nhất thiết phải thay đổi kế hoạch tần số và điều này đũi hỏi thay đổi cỏc tần số phỏt, cỏc tần số thu và cỏc dải thụng bộ lọc của cỏc trạm mặt đất.
- Tổn thất dung lượng khi số lượng truy nhập tăng lờn do phỏt sinh cỏc sản phẩm xuyờn điều chế đũi hỏi phải hoạt động tại một cụng suất phỏt của vệ tinh bị giảm bớt.
- Cần phải điều khiển cụng suất phỏt của cỏc trạm mặt đất theo một cỏch sao cho cỏc cụng suất súng mang tại đầu vào vệ tinh là như nhau. Việc điều khiển này phải được thực hiện theo thời gian thực và phải thớch ứng với độ suy hao do mưa gõy ra trờn cỏc tuyến lờn.