Tài liệu điều khiển công suất và tốc độ thích nghi trong thông tin vệ tinh băng ka

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LẠI QUANG HƯNG Điều khiển công suất và tốc độ thích nghi trong thông tin vệ tinh băng KA luËn v¨n th¹c sÜ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Hµ néi – 2006 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LẠI QUANG HƯNG Điều khiển công suất và tốc độ thích nghi trong thông tin vệ tinh băng KA Mã số : 2.07.00 luËn v¨n th¹c sÜ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Viết Kính Hµ néi - 2006 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Môc lôc Môc lôc......................................................................................................... 1 b¶ng C¸c ch÷ viÕt t¾t .......................................................................... 3 Më §ÇU........................................................................................................... 5 Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ th«ng tin vÖ tinh ............................... 7 1.1. LÞch sö ph¸t triÓn cña th«ng tin vÖ tinh ................................................. 7 1.2. C¸c d¹ng quü ®¹o vÖ tinh ........................................................................ 9 1.2.1. C¸c nguyªn lý vÒ quü ®¹o ................................................................ 9 1.2.2. C¸c d¹ng quü ®¹o cña vÖ tinh ........................................................ 11 1.3. C¸c b¨ng tÇn lµm viÖc cña th«ng tin vÖ tinh........................................ 13 1.3.1. Lùa chän b¨ng tÇn cho th«ng tin vÖ tinh ...................................... 13 1.3.2. Quy ®Þnh b¨ng tÇn cho th«ng tin vÖ tinh ...................................... 15 1.4. C¸c ph−¬ng ph¸p ®a truy nhËp trong th«ng tin vÖ tinh .................... 18 1.4.1. §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè (FDMA)............................... 18 1.4.2. §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian (TDMA).......................... 19 1.4.3. §a truy nhËp ph©n chia theo m· (CDMA):.................................. 22 1.5. CÊu tróc cña 1 hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh. .......................................... 22 1.5.1. PhÇn kh«ng gian.............................................................................. 23 1.5.2. PhÇn mÆt ®Êt.................................................................................... 24 1.6. C¸c lo¹i h×nh dÞch vô cña th«ng tin vÖ tinh ......................................... 25 ch−¬ng 2: tÝnh to¸n tuyÕn th«ng tin vÖ tinh....................... 27 2.1. C¸c th«ng sè cña anten .......................................................................... 27 2.1.1 HÖ sè t¨ng Ých.................................................................................... 27 2.2. §å thÞ bøc x¹ ....................................................................................... 28 2.3 Ph©n cùc ............................................................................................... 29 2.2. C«ng suÊt ph¸t ë mét h−íng cho tr−íc ................................................ 32 2.2.1. C«ng suÊt bøc x¹ ®¼ng h−íng t−¬ng ®−¬ng ................................. 32 2.3. C«ng suÊt tÝn hiÖu thu............................................................................ 33 2.3.1. C«ng suÊt anten thu nhËn ®−îc ..................................................... 33 2.3.2. Tr−êng hîp thùc tÕ.......................................................................... 34 2.3.3. KÕt luËn ............................................................................................ 36 2.4. C«ng suÊt t¹p ©m ®Çu vµo m¸y thu ...................................................... 36 2.4.1. Nguån t¹p ©m................................................................................... 36 2.4.2. §Æc tÝnh vµ x¸c ®Þnh t¹p ©m........................................................... 37 1 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka 2.4.3. NhiÖt t¹p ©m cña anten .................................................................. 38 2.4.4. NhiÖt t¹p ©m cña bé suy hao .......................................................... 39 2.4.5. NhiÖt t¹p ©m cña mét thiÕt bÞ cã nhiÒu phÇn tö trong tÇng ........ 39 2.4.6. NhiÖt t¹p ©m cña m¸y thu .............................................................. 39 2.5. Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ë ®Çu vµo m¸y thu..................................... 40 2.5.1. §Þnh nghÜa........................................................................................ 40 2.5.2. BiÓu thøc .......................................................................................... 41 2.5.3. HÖ sè phÈm chÊt cña thiÕt bÞ thu ................................................... 41 2.5.4. NhiÖt t¹p ©m anten .......................................................................... 42 2.5.5. NhiÖt t¹p ©m cña m¸y thu .............................................................. 46 2.5.6. KÕt luËn ............................................................................................ 47 2.6. ¶nh h−ëng cña m«i tr−êng truyÒn dÉn................................................ 47 2.6.1. ¶nh h−ëng cña m−a ........................................................................ 48 2.6.2. C¸c ¶nh h−ëng kh¸c........................................................................ 52 2.6.3. KÕt luËn ........................................................................................... 54 2.7. Sù bï l¹i ®èi víi c¸c ¶nh h−ëng cña m«i tr−êng truyÒn sãng ........... 54 2.7.1. Ph©n cùc trùc giao........................................................................... 54 2.7.2. Suy hao ............................................................................................. 54 2.7.3. Ph©n tËp kh«ng gian ....................................................................... 55 2.7.4. T−¬ng thÝch ...................................................................................... 57 2.7.5. KÕt luËn ............................................................................................ 57 2.8. Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m ®èi víi 1 tuyÕn (truy nhËp ®¬n) ............... 58 2.8.1. KiÓu bé lÆp ....................................................................................... 59 2.8.2 BiÓu thøc cña (C/N0)T ....................................................................... 61 2.9. Xu thÕ th«ng tin vÖ tinh ......................................................................... 63 Ch−¬ng 3: §iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ tèc ®é thÝch nghi trong Th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka ................................................ 65 3.1. Giíi thiÖu................................................................................................. 65 3.2. M« h×nh kªnh và bé −íc ®o¸n kªnh ..................................................... 67 3.3. Tèc ®é và c«ng suÊt thÝch nghi.............................................................. 68 3.3.1. §iÒu khiÓn c«ng suÊt thÝch nghi..................................................... 69 3.3.2. §iÒu khiÓn tèc ®é thÝch nghi........................................................... 75 3.4. KÕt luËn ................................................................................................... 80 kÕt luËn ..................................................................................................... 82 Phô lôc........................................................................................................ 84 2 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka b¶ng C¸c ch÷ viÕt t¾t AR1 First order Auto Regressive M« h×nh tù håi quy bËc 1 ARMA Auto Regressive Moving Average M« h×nh trung b×nh tù ®éng håi quy AWGN Additive White Gaussian Noise NhiÔu Gausse tr¾ng céng tÝnh BER Bit Error Rate TØ sè lçi bit BSS Broadcasting Satellite Service DÞch vô vÖ tinh qu¶ng b¸ CDMA Code Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo m· DVB Digital Video Broadcasting Qu¶ng b¸ video sè EIRP Equivalent Isotropic Radiotive Power C«ng suÊt bøc x¹ ®¼ng h−íng t−¬ng ®−¬ng FDMA Frequency Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè FSS Fixed Satellite Service DÞch vô vÖ tinh cè ®Þnh GEO Geographic Earth Orbit Quü ®¹o ®Þa tÜnh HEO High Earth Orbit Quü ®¹o cao INTELSAT International Satellite Orgnisation Tæ chøc vÖ tinh quèc tÕ IBO Input Back Off Lïi ®Çu vµo ITU International Telecommunication Liªn minh viÔn th«ng quèc Union tÕ LEO Low Earth Orbit Quü ®¹o thÊp LHCP Left Hand Circular Polarization Ph©n cùc trßn bªn tr¸i MEASAT Malaysia Satellite VÖ tinh Malaysia MEO Medium Earth Orbit Quü ®¹o trung b×nh MMSE Minimum Mean Squared Error Lçi trung b×nh b×nh ph−¬ng tèi thiÓu MPSK Multi Phase Shift Key Kho¸ dÞch ®a pha 3 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka MQAM Multi Quadrature Amplitude §iÒu biªn cÇu ph−¬ng ®a Modulation møc MSS Mobile Satellite Service DÞch vô vÖ tinh di ®éng OBO Output Back Off Lïi ®Çu ra PSK Phase Shift Key Kho¸ dÞch pha QAM Quadrature Amplitude Modulation §iÒu biªn cÇu ph−¬ng QPSK Quarter Phase Shift Key Kho¸ dÞch pha cÇu ph−¬ng RHCP Right Hand Circular Polarization Ph©n cùc trßn bªn ph¶i SNR Signal to Noise Rate Tû sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu TDMA Time Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian TTVT TT&C Th«ng tin vÖ tinh Telematric Tracking and Control §o xa, b¸m vµ ®iÒu khiÓn VINASAT Vietnam Satellite Project Dù ¸n vÖ tinh ViÖt Nam VSAT Very Small Aperture Terrminal §Çu cuèi cã gãc më nhá XPD Cross - Polarisation Discriminaion Ph©n cùc chÐo XPI Cross - Polarisation Isolation C¸ch ly ph©n cùc chÐo 4 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Më §ÇU Trong nh÷ng n¨m qua cïng víi sù ph¸t triÓn nh− vò b·o cña khoa häc vµ c«ng nghÖ, th«ng tin vÖ tinh ®· cã nh÷ng b−íc ph¸t tiÓn nh¶y vät. Do cã tÝnh −u viÖt v−ît tréi so víi c¸c ph−¬ng thøc th«ng tin kh¸c nh− cho phÐp triÓn khai nhanh, cù ly liªn l¹c kh«ng h¹n chÕ…C¸c quèc gia hµng ®Çu vÒ c«ng nghÖ viÔn th«ng nh− Nga, Mü, NhËt, Ph¸p, §øc…®· quan t©m ®Çu t− nghiªn cøu, c¶i tiÕn, ph¸t triÓn c«ng nghÖ th«ng tin vÖ tinh. Cïng víi sù ph¸t triÓn nhu cÇu sö dông c¸c dÞch vô viÔn th«ng, nhu cÇu sö dông dÞch vô th«ng tin vÖ tinh liªn tôc t¨ng víi tèc ®é cao vµ ngµy cµng ®a d¹ng, sè l−îng vÖ tinh ë khu vùc trªn thÕ giíi t¨ng lªn nhanh chãng. Cho ®Õn nay c¸c n−íc trong khu vùc nh−: Th¸i Lan, Ên §é, Indonexia, Malaysia,… ®· cã c¸c vÖ tinh riªng phôc vô nhu cÇu th«ng tin trong n−íc, khu vùc vµ quèc tÕ. Ngµy 24 th¸ng 09 n¨m 1998, Thñ t−íng chÝnh phñ ®· ra quyÕt ®Þnh sè 868/Q§-TTg vÒ viÖc th«ng qua b¸o c¸o nghiªn cøu kh¶ thi dù ¸n “Phãng vÖ tinh viÔn th«ng ViÖt Nam” víi môc tiªu lµ: “Phãng vÖ tinh viÔn th«ng ViÖt Nam nh»m ®¸p øng nhu cÇu truyÒn dÉn trong n−íc, quèc tÕ qua vÖ tinh cña ViÖt Nam trong nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû 21, x©y dùng hÖ thèng c¸c tr¹m mÆt ®Êt phôc vô nhu cÇu th«ng tin liªn l¹c c«ng céng vµ nhu cÇu cña mét sè ngµnh chuyªn phôc vô c«ng Ých”. Víi nh÷ng c¨n cø trªn, ®Ò tµi “§iÒn khiÓn c«ng suÊt vµ tèc ®é thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka” lµ cÇn thiÕt nh»m ®−a ra c¸c mét hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh sö dông cã hiÖu qu¶ trong ®iÒu kiÖn c¸c b¨ng tÇn kh¸c ®· sö dông hÕt. Các yêu cầu sử dụng dịch vụ trực tiếp đến người dùng qua vệ tinh tăng, băng Ka đã trở thành một sự lựa chọn ưa thích trong nhiều hệ thống mới vì nó cung cấp băng thông rộng cần thiết để hỗ trợ cho các nhu cầu được dự đoán trước về dung lượng. Víi môc ®Ých nh− vËy, ®Ò tµi sÏ t×m hiÓu c¸c biÖn ph¸p n©ng cao chÊt l−îng th«ng tin vÖ tinh, trong ®ã tËp trung ®i s©u nghiªn cøu vÒ ®iÒn khiÓn c«ng suÊt còng nh− tèc ®é ®¸p øng trong ®iÒu kiÖn suy hao lín. Trong b¨ng tÇn Ka tõ 20 – 30 GHz, suy hao do m−a lµ rÊt lín. Nã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn 5 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka chÊt l−îng dÞch vô. Khi đưa ra giải pháp cho vấn đề nghẽn phổ, băng Ka cũng bị suy hao do mưa sâu cỡ hàng chục dB. Do vËy, ®Ò tµi “§iÒn khiÓn c«ng suÊt vµ tèc ®é thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka” chÝnh lµ ®èi t−îng nghiªn cøu ®Ó n©ng cao chÊt l−îng ®−êng truyÒn trong ®iÒu kiÖn suy hao lín. LuËn v¨n bao gåm nh÷ng ch−¬ng sau: Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ th«ng tin vÖ tinh Ch−¬ng 2: TÝnh to¸n tuyÕn trong th«ng tin vÖ tinh Ch−¬ng 3: §iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ tèc ®é thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Phô lôc: Giíi thiÖu ch−¬ng tr×nh nguån m« pháng ph−¬ng ph¸p thÝch nghi c«ng suÊt vµ tèc ®é trong b¨ng Ka viÕt b»ng Matlab 6.5. C¸c vÊn ®Ò kü thuËt liªn quan ®Õn ®Ò tµi lµ t−¬ng ®èi réng vµ lµ nh÷ng vÊn ®Ò khã nªn luËn v¨n ch¾c ch¾n sÏ cßn nhiÒu sai sãt. Do ®ã, t«i rÊt mong nhËn ®−îc ý kiÕn ®ãng gãp, phª b×nh cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ b¹n bÌ ®ång nghiÖp ®Ó gióp t«i cã thÓ hoµn thiÖn h¬n n÷a phÇn nghiªn cøu cña m×nh. Trong thêi gian thùc hiÖn luËn v¨n nµy, t«i ®· nhËn ®−îc nhiÒu sù hç trî, ®éng viªn vµ khuyÕn khÝch rÊt nhiÒu tõ gia ®×nh, c¸c thÇy c« vµ c¸c ®ång nghiÖp. Tr−íc hÕt, t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi ThÇy PGS.TS NguyÔn ViÕt KÝnh, ng−êi ®· tËn t×nh chØ b¶o t«i c¸ch ®Þnh h−íng vµ gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò ®Ó t«i cã thÓ hoµn thµnh b¶n luËn v¨n nµy. Bªn c¹ch ®ã t«i còng xin c¶m ¬n Gia ®×nh t«i ®· lu«n khuyÕn khÝch, ®éng viªn vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn cho t«i yªn t©m hoµn thµnh kho¸ häc vµ luËn v¨n nµy. T«i xin c¶m ¬n C¸c ThÇy, C« trong khoa §iÖn tö ViÔn Th«ng ®· trang bÞ kiÕn thøc cho t«i trong suèt thêi gian häc. Vµ t«i còng xin göi lêi biÕt ¬n ®Õn Phßng Th«ng tin vÖ tinh vµ øng dông c«ng nghÖ vò trô, Côc Th«ng tin liªn l¹c, Bé C«ng an n¬i t«i c«ng t¸c, ®· t¹o ®iÒu kiÖn vÒ vËt chÊt, thêi gian cho t«i ®−îc theo häc kho¸ häc nµy. Cuèi cïng t«i xin c¶m ¬n c¸c b¹n häc, c¸c ®ång nghiÖp ®· gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh häc. Hµ Néi, ngµy 15 th¸ng 9 n¨m 2006 6 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Ch−¬ng 1 Tæng quan vÒ th«ng tin vÖ tinh 1.1. LÞch sö ph¸t triÓn cña th«ng tin vÖ tinh. [1] Trong chiÕn tranh thÕ giíi thø 2 cã sù ph¸t triÓn v−ît bËc cña 2 c«ng nghÖ kh¸c nhau ®ã lµ viba vµ tªn löa, ®ã chÝnh lµ nÒn t¶ng cña th«ng tin vÖ tinh. Ngoµi ra, ý t−ëng vÒ mét hÖ thèng th«ng tin toµn cÇu sö dông vÖ tinh bay xung quanh qu¶ ®Êt ®· ®−îc nhµ b¸c häc Arthur C. Clarke giíi thiÖu trong mét t¹p chÝ Anh “Wireless world” (thÕ giíi kh«ng gi©y) vµo th¸ng 5 n¨m 1945. Th¸ng 10 n¨m 1957, Liªn x« ®· phãng thµnh c«ng vÖ tinh nh©n t¹o ®Çu tiªn (vÖ tinh Sputnik) trªn thÕ giíi më ra mét kû nguyªn chinh phôc vò trô cña con ng−êi, ®ång thêi còng lµ lÇn ®Çu tiªn th«ng tin gi÷a tr¸i ®Êt vµ vò trô ®−îc thùc hiÖn. N¨m 1958 b¶n tin chóc mõng Gi¸ng sinh cña tæng thèng Mü Eisenhower lÇn ®Çu tiªn ®−îc ph¸t ®i qua vÖ tinh cã tªn lµ Score bay ë ®é cao 1500 km. Nh÷ng n¨m sau ®ã tõ n¨m 1960 ®Õn 1962 mét lo¹t c¸c vÖ tinh khëi ®Çu cã tªn Echo, Curier, Telstar vµ Relay ®· ®−îc phãng lªn ë quü ®¹o cã ®é cao thÊp (kho¶ng 1000 km ®Õn 8000 km), do h¹n chÕ bëi tªn löa phãng. N¨m 1963 mét vÖ tinh ®Þa tÜnh ®Çu tiªn cã tªn lµ Syncom, cã ®é cao bay 36.000 km ®· truyÒn h×nh trùc tiÕp thÕ vËn héi Olympic Tokyo tõ NhËt vÒ Mü. N¨m 1965 vÖ tinh Molniya cña liªn x« ®−îc phãng lªn ë quü ®¹o elip nghiªng 65o so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o. Th¸ng 7 n¨m 1964 mét tæ chøc quèc tÕ vÒ th«ng tin vÖ tinh ®· ra ®êi, ban ®Çu cã 11 n−íc thµnh viªn, gäi t¾t lµ Intelsat (Internation Telecommucations Satellite) [4]. C¸c n−íc tham gia vµo tæ chøc nµy t¨ng lªn nhanh chãng, 30 n¨m sau th¸ng 8 n¨m 1994 sè n−íc thµnh viªn tham gia tæ chøc Intelsat ®· lµ 133, trong ®ã cã ViÖt Nam. VÖ tinh th−¬ng m¹i ®Çu tiªn cña Intelsat ®ã tªn lµ Earlybird ®−îc phãng lªn ë quü ®¹o ®Þa tÜnh trªn §¹i t©y d−¬ng vµo n¨m1965. §ã lµ thÕ hÖ Intelsat I. Do sù ph¸t triÓn nhanh chãng c¸c yªu cÇu vÒ dÞch vô th«ng tin qua vÖ tinh, 7 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Intelsat ®· phãng hµng lo¹t c¸c vÖ tinh ®Þa tÜnh tiÕp theo trªn ba vÞ trÝ Th¸i b×nh d−¬ng, Ên ®é d−¬ng vµ §¹i t©y d−¬ng ®Ó phñ sãng toµn cÇu. §ã lµ c¸c thÕ hÖ vÖ tinh Intelsat I, II, III, IV, IV-A, V, V-A, VI, VII, VII-A, VIII, VIIIA (tÝnh ®Õn th¸ng 1 n¨m 1996). ViÖt Nam ®· cã tr¹m mÆt ®Êt Hoa Sen ®Çu tiªn trong thËp kû 70 t¹i Phñ Lý - Nam Hµ (cò) thuéc hÖ thèng InterSputnic cña Liªn bang Nga cò, sau gi¶i phãng MiÒn nam cã thªm mét tr¹m Hoa Sen ë thµnh phè Hå ChÝ Minh. C¸c tr¹m nµy chñ yÕu th«ng tin tho¹i vµ truyÒn h×nh víi c¸c n−íc XHCN cò. Trong thËp kû 80 n−íc ta tham gia tæ chøc Intelsat vµ x©y thªm c¸c tr¹m mÆt ®Êt míi lµm viÖc víi c¸c vÖ tinh cña IntelSat. Th«ng tin vÖ tinh ®ãng mét vai trß quan träng trong m¹ng viÔn th«ng ViÖt Nam trong ®ã kho¶ng 2050 kªnh qua vÖ tinh Intelsat vµ 30 kªnh qua vÖ tinh InterSputnic cho th«ng tin quèc tÕ víi kho¶ng 36 n−íc trªn thÕ giíi cho c¸c dÞch vô tho¹i, truyÒn h×nh, ph¸t thanh, truyÒn sè liÖu ... §µi truyÒn h×nh ViÖt Nam ®ang thuª kªnh cña vÖ tinh MEASAT vµ THAICOM 3 ®Ó ph¸t truyÒn gi÷a c¸c ®µi trung −¬ng vµ ®µi ®Þa ph−¬ng. §µi tiÕng nãi ViÖt nam sö dông vÖ tinh PALAPA ®Ó ph¸t thanh c¸c ch−¬ng tr×nh quèc tÕ. Ngoµi ra côc hµng kh«ng d©n dông, c«ng ty dÇu khÝ VietsoPetro ®ang sö dông vÖ tinh cho nhu cÇu th«ng tin cña ngµnh m×nh. HÖ thèng VSAT FDMA/DAMA thuª vÖ tinh cña ASIASAT phôc vô c¸c vïng xa x«i hÎo l¸nh, h¶i ®¶o, c¸c c¸ nh©n, c¸c tæ chøc vµ c¸c c«ng ty cã nhu cÇu th«ng tin trong n−íc còng nh− quèc tÕ. Sè tr¹m VSAT lªn tíi hµng tr¨m tr¹m n»m r¶i r¸c kh¾p mäi miÒn ®Êt n−íc. HÖ thèng VSAT TDM/TDMA ®· d−a vµo khai th¸c chñ yÕu phôc vô cho truyÒn sè liÖu. Th«ng tin vÖ tinh néi ®Þa cña ViÖt Nam tuy cã m¹ng VSAT nh−ng m¹ng mÆt ®Êt cßn rÊt Ýt vÒ sè l−îng tr¹m còng nh− ch−a phong phó vÒ lo¹i h×nh dÞch vô cung cÊp. Tuy nhiªn t−¬ng lai ViÖt nam sÏ cã vÖ tinh VINASAT riªng lóc ®ã m¹ng vÖ tinh néi ®Þa sÏ cã ®iÒu kiÖn ph¸t triÓn m¹nh víi nhiÒu lo¹i dÞch vô nh− phñ sãng ph¸t thanh truyÒn h×nh toµn quèc; dÞch vô truyÒn h×nh tr¶ tiÒn tr−íc MMDS, 8 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka CATV; dÞch vô truyÒn h×nh vµ ph¸t thanh trùc tiÕp ®Õn nhµ riªng (DTM); dÞch vô truyÒn h×nh ®é nÐt cao vµ nhiÒu dÞch vô viÔn th«ng kh¸c. 1.2. C¸c d¹ng quü ®¹o vÖ tinh [2] 1.2.1. C¸c nguyªn lý vÒ quü ®¹o Quü ®¹o lµ ®−êng ®i cña vÖ tinh trong thÕ c©n b»ng gi÷a 2 lùc t¸c ®éng bao gåm lùc hÊp dÉn cña tr¸i ®Êt vµ lùc ly t©m cña liªn quan ®Õn ®é cong quü ®¹o vÖ tinh. Quü ®¹o cña vÖ tinh n»m trong mét mÆt ph¼ng vµ bay xung quanh qu¶ ®Êt víi c¸c d¹ng quü ®¹o kh¸c nhau, ë c¸c ®é cao kh¸c nhau, nh−ng ®Òu ph¶i tu©n theo 3 ®Þnh luËt Kepler vµ ®Þnh luËt v¹n vËt hÊp dÉn cña Newton. §Þnh luËt thø nhÊt cña Kepler: vÖ tinh chuyÓn ®éng vßng quanh qu¶ ®Êt theo mét quü ®¹o h×nh ªlÝp (hoÆc quü ®¹o trßn khi b¸n trôc lín a b»ng b¸n trôc bÐ b) víi t©m cña qu¶ ®Êt trïng víi mét trong hai tiªu ®iÓm cña h×nh ªlÝp ®ã, nh− chØ ra trªn h×nh 1.1. 2a r viÔn ®iÓm 2b cËn ®iÓm rn rP H×nh 1.1: Quü ®¹o Elip Trong ®ã: a,b: b¸n kÝnh 2 trôc. r: b¸n kÝnh quü ®¹o. ViÔn ®iÓm cã b¸n kÝnh quü ®¹o lín nhÊt b»ng rn. CËn ®iÓm cã b¸n kÝnh quü ®¹o nhá nhÊt b»ng rP. §Þnh luËt thø hai cña Kepler: Mét vËt chuyÓn ®éng theo quü ®¹o ªlÝp cã vËn tèc gi¶m khi b¸n kÝnh quü ®¹o t¨ng lªn vµ cã vËn tèc t¨ng lªn khi b¸n kÝnh quü ®¹o gi¶m. Mét vËt chuyÓn ®éng theo quü ®¹o trßn sÏ cã vËn tèc kh«ng thay ®æi trong toµn quü ®¹o (nh− chØ ra trªn h×nh 1.2). 9 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka §Þnh luËt thø ba cña Kepler: B×nh ph−¬ng chu kú quü ®¹o th× tû lÖ víi lËp ph−¬ng cña b¸n kÝnh quü ®¹o, ®−îc biÓu thÞ bëi c«ng thøc: T = 2π r 3 / μ (s) (1.1) VËn tèc kh«ng ®æi VËn tèc nhá nhÊt E VËn tèc nhanh nhÊt VËn tèc kh«ng ®æi H×nh 1.2: VËn tèc cña vÖ tinh trªn quü ®¹o Trong ®ã : r lµ b¸n kÝnh quü ®¹o vÖ tinh (km) μ lµ h»ng sè b»ng G.M = 398.600,5 km3/s2 G lµ h»ng sè hÊp dÉn b»ng 6,673.10-20 km3/kg.s2 M lµ khèi l−îng qu¶ ®Êt (kg) §Þnh luËt v¹n vËt hÊp dÉn cña Newton: Lùc hÊp dÉn vµ lùc ly t©m cña mét vËt thÓ c©n b»ng nhau th× vËt thÓ ®ã sÏ chuyÓn ®éng trßn xung quanh qu¶ ®Êt víi vËn tèc kh«ng ®æi, nh− chØ ra trªn h×nh 1.3 v Fc = mv2/r r Fg = GMm/r2 H×nh 1.3: ChuyÓn ®éng cña quü ®¹o trßn Tõ ®iÒu kiÖn GMm/r2 = mv2/r ta rót ra: v = (μ/r)1/2 (km/s) 10 (1.2) L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Trong ®ã m lµ khèi l−îng cña vËt thÓ, v lµ vËn tèc ly t©m Dùa vµo c¸c ®Þnh luËt ®· nªu trªn, vÖ tinh ®−îc phãng lªn víi c¸c quü ®¹o kh¸c nhau. 1.2.2. C¸c d¹ng quü ®¹o cña vÖ tinh NÕu ph©n lo¹i theo h×nh d¹ng cña quü ®¹o th× ta cã thÓ ph©n lµm 2 lo¹i: Quü ®¹o trßn vµ quü ®¹o Elip. Trong ®ã quü ®¹o Elip chØ cã mét d¹ng quü ®¹o Elip cao (HEO) mµ ®iÓn h×nh lµ vÖ tinh Molniya cña Liªn X« (nªn cßn gäi lµ quü ®¹o Molniya), ®é nghiªng cña mÆt ph¼ng quü ®¹o so víi m¨t ph¼ng xÝch ®¹o lµ 65o, cËn ®iÓm lµ 1000 km vµ viÔn ®iÓm lµ 39.400 km, chu kú quü ®¹o lµ 11h58’. D¹ng quü ®¹o trßn cã thÓ ph©n lµm ba lo¹i: - Quü ®¹o thÊp (LEO): lµ d¹ng quü ®¹o bay quanh tr¸i ®Êt víi kho¶ng c¸ch tõ 200 – 1000 km. §Ó phñ sãng toµn bé mÆt ®Êt cÇn ph¶i cã tõ 20 ®Õn 60 vÖ tinh. C¸c quü ®¹o nµy ®−îc øng dông cho c¸c lo¹i vÖ tinh quan tr¾c, th«ng tin di ®éng.. - Quü ®¹o trung b×nh (MEO): Quü ®¹o nµy cã ®é cao tõ 1.000 ®Õn 10.000 km. - Quü ®¹o cao (HEO) hay quü ®¹o ®ång bé khi vÖ tinh bay ë ®é cao 35.786 km, lóc ®ã chu kú bay cña vÖ tinh b»ng chu kú tù quay cña qu¶ ®Êt b»ng 23h56’04’’. §©y lµ quü ®¹o ®Þa tÜnh vµ bay ®ång bé víi mÆt ®Êt nªn ta cã thÓ coi vÖ tinh ®øng im so víi mÆt ®Êt. Víi lo¹i quü ®¹o nµy chØ cÇn 3 qu¶ vÖ tinh lµ cã thÓ phñ sãng toµn cÇu. VÖ tinh ë quü ®¹o nµy gäi lµ vÖ tinh ®Þa tÜnh vµ ®−îc øng dông trong th«ng tin vÖ tinh. Ngoµi ra quü ®¹o trßn l¹i cã thÓ chia ra: Quü ®¹o cùc trßn, mÆt ph¼ng quü ®¹o vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o, nghÜa lµ mçi vßng bay cña vÖ tinh sÏ ®i qua hai cùc qu¶ ®Êt Quü ®¹o trßn nghiªng khi mÆt ph¼ng quü ®¹o nghiªng mét gãc nµo ®ã so víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o 11 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Quü ®¹o xÝch ®¹o trßn, khi mÆt ph¼ng quü ®¹o trïng víi mÆt ph¼ng xÝch ®¹o. Trong quü ®¹o xÝch ®¹o trßn nÕu chiÒu bay vÖ tinh cïng chiÒu víi chiÒu quay qu¶ ®Êt vµ cã chu kú b»ng chu kú quay cña qu¶ ®Êt gäi lµ quü ®¹o ®Þa tÜnh (GEO) Quü ®¹o cùc trßn Quü ®¹o ªlÝp nghiªng Quü ®¹o xÝch ®¹o trßn H×nh 1.3: Ba d¹ng quü ®¹o c¬ b¶n cña vÖ tinh Cã thÓ tãm t¾t c¸c d¹ng quü ®¹o cña vÖ tinh b»ng s¬ ®å d−íi ®©y. Quü ®¹o Elip C¸c hÖ thèng quü ®¹o ªlÝp cao (HEO) Vïng phñ sãng tõ vÜ ®é trung b×nh ®Õn vÜ ®é cao víi mét vÖ tinh Quü ®¹o trßn Quü ®¹o cùc vµ nghiªng Quü ®¹o thÊp (LEO) Quü ®¹o trung b×nh (MEO) Quü ®¹o XÝch ®¹o Quü ®¹o ®ång bé vµ quü ®¹o ®Þa tÜnh (GEO) Cã thÓ phñ sãng toµn cÇu nh−ng cÇn ph¶i cã nhiÒu vÖ tinh Cã thÓ phñ sãng toµn cÇu víi ba vÖ tinh Tõ c¸c d¹ng quü ®¹o nªu trªn th× vÖ tinh ®Þa tÜnh lµ vÖ tinh sö dông cho th«ng tin lµ lý t−ëng nhÊt v× cã thÓ coi nã ®øng yªn khi quan s¸t tõ mét vi trÝ 12 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka cè ®Þnh trªn mÆt ®Êt. NghÜa lµ th«ng tin sÏ ®−îc b¶o ®¶m liªn tôc, æn ®Þnh trong 24 giê ®èi víi c¸c tr¹m n»m trong vïng phñ sãng cña vÖ tinh mµ kh«ng cÇn chuyÓn ®«Ø sang mét vÖ tinh kh¸c. Bëi vËy hÇu hÕt c¸c hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh cè ®Þnh ®Òu sö dông vÖ tinh ®Þa tÜnh. 1.3. C¸c b¨ng tÇn lµm viÖc cña th«ng tin vÖ tinh. [7] Th«ng tin vÖ tinh lµ hÖ thèng th«ng tin cã ph−¬ng thøc truyÒn dÉn v« tuyÕn, bëi vËy viÖc lùa chän vµ Ên ®Þnh b¨ng tÇn c«ng t¸c cho c¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh lµ rÊt quan träng. Nã ph¶i tho¶ m·n hai ®iÒu kiÖn c¬ b¶n. - Kh«ng g©y can nhiÔu lªn c¸c hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn kh¸c còng nh− c¸c dÞch th«ng tin vÖ tinh trong m¹ng. - Tæn hao truyÒn sãng nhá ®Ó gi¶m nhá kÝch th−íc vµ gi¸ thµnh cña thiÕt bÞ. 1.3.1. Lùa chän b¨ng tÇn cho th«ng tin vÖ tinh Cã nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan tíi sù truyÒn lan sãng v« tuyÕn ®iÖn trong th«ng tin vÖ tinh, v× viÖc ph¸t vµ thu sãng thùc hiÖn gi÷a mét tr¹m mÆt ®Êt vµ vÖ tinh ë rÊt xa trong vò trô. VÊn ®Ò lín nhÊt lµ sãng bÞ tiªu hao do sù lan to¶ tÊt yÕu vµo kh«ng gian. §Æc tr−ng cho tæn hao ®ã lµ hÖ sè tæn hao kh«ng gian tù do ®−îc biÓu thÞ b»ng c«ng thøc: Lotd = (4πr/λ)2 (1.3) Trong ®ã: r lµ kho¶ng c¸ch tõ anten tr¹m mÆt ®Êt ®Õn anten vÖ tinh. λ lµ b−íc sãng. §Ó h¹n chÕ sù lan to¶ sãng vµo kh«ng gian trong th«ng tin v« tuyÕn ph¶i sö dông anten bøc x¹ cã h−íng ®Ó h−íng bøc x¹ sãng v« tuyÕn ®iÖn ®Õn anten thu còng nh− h−íng anten thu vµo anten ph¸t. §¹i l−îng ®ã ®−îc gäi lµ hÖ sè tÝnh h−íng cña anten th−êng ®−îc ký hiÖu lµ D, nªn tæn hao kh«ng gian tù do sÏ gi¶m ®i vµ b»ng: Ltd = (4πr/λ)2 /D1.D2 (1.4) Trong ®ã D1 lµ hÖ sè tÝnh h−íng cña anten ph¸t, D2 lµ cña anten thu 13 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka Ngoµi tæn hao kh«ng gian tù do lµ tæn hao chñ yÕu cßn cã suy hao do khÝ quyÓn qu¶ ®Êt. KhÝ quyÓn qu¶ ®Êt ®−îc chia lµm ba tÇng: líp khÝ quyÓn d−íi cïng r¶i tõ mÆt ®Êt lªn ®é cao kho¶ng 11 km gäi lµ tÇng ®èi l−u. C¸c hiÖn t−îng thêi tiÕt nh− m−a, b·o, s−¬ng mï... ®Òu xÈy ra trong tÇng ®èi l−u. TiÕp ®Õn lµ tÇng b×nh l−u, cã giíi h¹n trªn kho¶ng 35 km, vµ trªn cïng lµ tÇng ®iÖn ly cã ®é cao kho¶ng tõ 50 km ®Õn 400 km TÇng ®iÖn ly lµ mét líp khÝ bÞ ion ho¸ m¹nh nªn mËt ®é chÊt khÝ chñ yÕu lµ c¸c ®iÖn tö tù do vµ c¸c ion. Nã cã tÝnh chÊt hÊp thô vµ ph¶n x¹ sãng v« tuyÕn ®iÖn. B»ng viÖc kh¶o s¸t thùc tÕ ng−êi ta thÊy tÇng ®iÖn ly chØ ph¶n x¹ ®èi víi b¨ng sãng ng¾n trë xuèng. TÇn sè cµng cao ¶nh h−ëng bëi tÇng ®iÖn ly cµng Ýt, ë c¸c tÇn sè trong b¨ng vi ba hÇu nh− kh«ng bÞ ¶nh h−ëng bëi tÇng ®iÖn ly. Trong tÇng ®èi l−u sãng v« tuyÕn ®iÖn bÞ hÊp thô bëi c¸c ph©n tö khÝ nh− oxy, h¬i n−íc (H2O), CO2 v.v...còng nh− trong m−a vµ s−¬ng mï. Nh−ng ë c¸c tÇn sè kho¶ng 6 GHz trë xuèng hÊp thô kh«ng ®¸ng kÓ, cã thÓ bá qua. Kho¶ng tÇn sè ®ã ®−îc gäi lµ cöa sæ v« tuyÕn , nh− chØ ra trªn h×nh 1.4 NÕu sö dông b¨ng tÇn n»m trong “cöa sæ v« tuyÕn” tøc lµ kho¶ng tõ 1GHz ®Õn 10 GHz th× suy hao do tÇng ®iÖn ly vµ tÇng ®èi l−u lµ kh«ng ®¸ng kÓ vµ suy hao truyÒn sãng gÇn nh− b»ng suy hao kh«ng gian tù do. hÊp thô dB 1000 100 10 hÊp thô do tÇng ®iÖn ly 1 0,5 cöa sæ v«tuyÕn gãc tµ 15o 0,2 .02 .05 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50 100 200 GHz H×nh 1.4: Sù phô thuéc hÊp thô khÝ quyÓn vµo tÇn sè 14 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka 1.3.2. Quy ®Þnh b¨ng tÇn cho th«ng tin vÖ tinh [7] Nh− ®· thÊy b¨ng tÇn lý t−ëng nhÊt sö dông cho th«ng tin vÖ tinh còng nh− c¸c hÖ thèng vi ba kh¸c lµ b¨ng tÇn n»m trong “cöa sæ v« tuyÕn” v× c¸c tÇn sè n»m trong “cöa sæ v« tuyÕn” cã suy hao trong khÝ quyÓn lµ nhá nhÊt, trong ®iÒu kiÖn b×nh th−êng cã thÓ bá qua. Tuy nhiªn c¸c tÇn sè n»m trong “cöa sæ v« tuyÕn” ®−îc sö dông nhiÒu cho c¸c hÖ thèng th«ng tin vi ba trªn mÆt ®Êt, h¬n n÷a b¨ng tÇn cña th«ng tin vÖ tinh rÊt réng nªn ngoµi c¸c b¨ng tÇn n»m trong “cöa sæ v« tuyÕn” ®−îc Ên ®Þnh cho th«ng tin vÖ tinh th× ph¶i sö dông thªm c¸c b¨ng tÇn kh¸c. C¸c b¨ng tÇn ®ã ®−îc quy ®Þnh nh− chØ ra trªn b¶ng 1.1 B¨ng tÇn Kho¶ng tÇn sè øng dông (GHz) L 1,5 - 1,6 DÞch vô th«ng tin di ®éng (MSS) S 2,0 - 2,7 DÞch vô ph¸t thanh, truyÒn h×nh (BSS) C 3,7 - 7,25 DÞch vô vÖ tinh cè ®Þnh (FSS) X 7,25 - 8,4 C¸c vÖ tinh néi ®Þa Ku 10,7 - 18 DÞch vô vÖ tinh cè ®Þnh (FSS) Ka 18 - 31 DÞch vô vÖ tinh cè ®Þnh (FSS) Q 44 C¸c vÖ tinh néi ®Þa B¶ng 1.1: C¸c b¨ng tÇn Ên ®Þnh cho th«ng tin vÖ tinh DÞch vô cè ®Þnh (FSS) lµ dÞch vô cho c¸c tr¹m mÆt ®Êt cã vÞ trÝ cè ®Þnh. DÞch vô di ®éng lµ dÞch vô sö dông cho c¸c con tµu biÓn, m¸y bay, «t« vµ c¸c ph−¬ng tiÖn kh¸c chuyÓn ®éng trong khi truyÒn dÉn ITU mµ cô thÓ CCIR ®· ph©n chia vµ Ên ®Þnh c¸c b¨ng tÇn nãi chung cho tÊt c¶ c¸c hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn trªn ph¹m vi toµn cÇu, trong ®ã cã th«ng tin vÖ tinh còng nh− ®iÒu khiÓn viÖc bè trÝ vÞ trÝ cña vÖ tinh trªn quü ®¹o ®Þa tÜnh. 15 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka ITU ®· ph©n chia thÕ giíi lµm ba khu vùc: Khu vùc I: bao gåm Ch©u ¢u, Ch©u Phi, Liªn X« cò vµ c¸c n−íc §«ng ¢u (V1). Khu vùc II: gåm c¸c n−íc Nam vµ B¾c Mü (V2). Khu vùc III: gåm Ch©u ¸ vµ Ch©u §¹i D−¬ng (V3). H×nh 1.5: Khu vùc ITU Tuy nhiªn do cã sù kh¸c nhau gi÷a c¸c khu vùc ®èi víi c¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh nªn viÖc Ên ®Þnh tÇn sè cho ba khu vùc nµy th−êng cã mét vµi ngo¹i lÖ ViÖc ph©n ®Þnh tÇn sè cho c¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh cè ®Þnh ®−îc chØ ra trªn B¶ng 1.2 ( quy ®Þnh trong d¶i tÇn tõ 1 GHz ®Õn 52 GHz) Trong c¸c b¨ng tÇn sö dông cho th«ng tin vÖ tinh ®¸ng chó ý nhÊt lµ b¨ng C, b¨ng Ku vµ b¨ng Ka lµ c¸c b¨ng tÇn hiÖn t¹i vµ t−¬ng lai ®−îc sö dông phæ biÕn nhÊt v×: B¨ng C (6/4 GHz): cho ®−êng lªn gÇn 6 GHz vµ ®−êng xuèng gÇn 4GHz. B¨ng tÇn nµy n»m ë kho¶ng gi÷a “cöa sæ v« tuyÕn” Ýt bÞ suy hao trong khÝ quyÓn qu¶ ®Êt còng nh− trong c¸c ®iÒu khiÖn khÝ t−îng nh− m−a, s−¬ng mï... Nã ®· ®−îc sö dông cho nhiÒu hÖ thèng th«ng tin vi ba trªn mÆt ®Êt 16 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka còng nh− cho hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh cña Intelsat vµ c¸c hÖ thèng kh¸c bao gåm c¸c hÖ thèng th«ng tin khu vùc vµ nhiÒu hÖ thèng vÖ tinh néi ®Þa. Kho¶ng tÇn sè ( GHz ) C¸c dÞch vô vÖ tinh cè ®Þnh ®−êng lªn V1 V2 V3 ®−êng xuèng V1 V2 V3 DÞch vô gi÷a c¸c vÖ tinh chung cho 3 vïng 2,5 – 2,535 2,535 – 2,655 2,655 – 2,690 3,4 – 4,2 4,5 – 4,8 5,735 – 5,85 5,85 – 7,075 7,25 – 7,75 7,9 – 8,4 10,7 – 11,7 11,7- 12,3 12,3 – 12,5 12,5 – 12,7 12,7 – 12,75 12,75 – 13,25 14 – 14,5 14,5 – 14,8 17,3 – 17,7 17,7 – 18,1 18,1 – 21,2 22,55 – 23,55 27 – 27,5 27,5 – 31 32 – 33 37,5 – 40,5 42,5 - 43,5 50,4 – 51,4 Ghi chó: V1, V2, V3 lµ 3 khu vùc cña ITU B¶ng 1.2: Ph©n ®Þnh tÇn sè cho c¸c dÞch vô th«ng tin vÖ tinh cè ®Þnh. B¨ng Ku( 14/12 vµ 14/11 GHz): b¨ng nµy ®−îc sö dông réng r·i sau b¨ng C cho viÔn th«ng c«ng céng. B¨ng Ku sö dông thÝch hîp cho th«ng tin vÖ tinh néi ®Þa vµ th«ng tin gi÷a c¸c c«ng ty. Do tÇn sè cao nªn cho phÐp c¸c tr¹m mÆt ®Êt sö dông anten kÝch th−íc nhá 17 L¹i Quang H−ng - K10D1 §iÒu khiÓn tèc ®é vµ c«ng suÊt thÝch nghi trong th«ng tin vÖ tinh b¨ng Ka B¨ng Ka (30/20 GHz): ch−a ®−îc sö dông nhiÒu do suy hao lín trong khÝ quyÓn qu¶ ®Êt còng nh− trong c¸c ®iÒu kiÖn thêi tiÕt xÊu nh− m−a, s−¬ng mï...¦u ®iÓm cña b¨ng tÇn nµy lµ cho phÐp sö dông c¸c tr¹m mÆt ®Êt nhá, Ýt bÞ can nhiÔu còng nh− g©y can nhiÔu cho c¸c hÖ thèng vi ba kh¸c. Nh−ng nã cã nh−îc ®iÓm lµ gi¸ thµnh thiÕt bÞ t−¬ng ®èi cao. 1.4. C¸c ph−¬ng ph¸p ®a truy nhËp trong th«ng tin vÖ tinh. [6] Th«ng tin vÖ tinh lµ hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn ®iÓm ®Õn ®a ®iÓm, nghÜa lµ mét vÖ tinh cã thÓ th«ng tin víi nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt. Kü thuËt sö dông mét vÖ tinh chung cho nhiÒu tr¹m mÆt ®Êt gäi lµ ®a truy nhËp. Trong kü thuËt nµy sÏ lµm cho c¸c tr¹m kh«ng bÞ can nhiÔu víi nhau. Tõ quan ®iÓm ghÐp sãng mang trong bé ph¸t ®¸p vÖ tinh, ®a truy nhËp cã thÓ ph©n chia thµnh ba d¹ng nh− sau: - FDMA: §a truy nhËp nhËp ph©n chia theo tÇn sè - TDMA: §a truy nhËp nhËp ph©n chia theo thêi gian - CDMA: §a truy nhËp nhËp ph©n chia theo m· 1.4.1. §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè (FDMA). Mçi tr¹m mÆt ®Êt ®−îc Ên ®Þnh cho mét kho¶ng b¨ng tÇn nhÊt ®Þnh trong b¨ng tÇn quy ®Þnh chung cho hÖ thèng. §é réng b¨ng tÇn tuú thuéc vµo dung l−îng vµ c¸c dÞch vô th«ng tin cña mçi tr¹m. Toµn bé dung l−îng cña mét vÖ tinh ®−îc ph©n chia cho c¸c bé ph¸t ®¸p, mçi bé ph¸t ®¸p th−êng cã ®é réng 36MHz; 72 MHz vµ 110 MHz. Mçi bé ph¸t ®¸p cã thÓ ®−îc chia nhá cho c¸c kh¸ch hµng hoÆc c¸c tr¹m mÆt ®Êt kh¸c nhau. P f1 fbv1 f2 fbv2 f3 fn f b¨ng tÇn bé ph¸t ®¸p f f H×nh 1.6: §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè 18 L¹i Quang H−ng - K10D1