DANH MỤC TÀI LIỆU
Luận văn: Thông tin vệ tinh địa tĩnh, kỹ thuật trạm trái đất, phân tích tính toán đường truyền cho kênh thuê riêng qua vệ tinh
Trường ĐH Công Ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
____________________________________________________________________
LI NÓI ĐẦU
Ch vi lch s hơn 40 năm ra đời và phát trin trong din biến nhanh như vũ bão
ca cuc cách mng công ngh Vin thông, thông tin v tinh ngày nay đã tr nên quá
quen thuc trên phm vi toàn cu, trong đó có Vit Nam.
Trong tình hình chung ca thế gii hin nay, các quc gia đều chú trng phát trin
theo xu hướng hi nhp vi khu vc và toàn cu hoá, vì l đó vai trò ca thông tin là
rt quan trng. Điu này đặt ra yêu cu là phi có mt mng lưới thông tin hin đại, đử
sc đáp ng nhng nu cu kết ni đường thông tin đến mi nơi, mi lúc. Mt trong
nhng công ngh vin thông mi hin nay là h thng thông tin s dng v tinh. Loi
hình thông tin này tuy mi bt đầu ng dng thc tin t nhng năm 60, nhưng do có
nhiu ưu đim cho h thng vin thông mà đến nay đã có s phát trin mnh m v s
lượng và cht lượng.
Trong bi cnh va cnh tranh khc lit va tha kế nhng thành tu vượt bc vi
các phương thc truyn dn khác (đin hình là cáp si quang), thông tin v tinh ngày
nay vn gi vai trò quan trng trong lĩnh vc truyn thông, đặc bit tính qung bá ca
đã và đang đảm nhim mt t trng không nh trong vic chuyn ti nhiu loi
hình dch v t mng vin thông Quc tế cho ti tn tng h gia đình.
Tiến trình áp dng công ngh thông tin v tinh vào mng Vin thông nước ta được
bt đầu t năm 1980 đến nay đã là mt yếu t góp phn đem li s phn vinh ca
ngành Bưu đin Vit Nam nói riêng và nn kinh tế quc dân nói chung trong 25 năm
qua. H qu tt yếu ca quá trình phát trin này là d án phóng v tinh Vin thông
riêng ca Vit Nam đang được trin khai mt cách khn trương và d kiến s tr thành
hin thc trong thi gian sp ti.
Trong bn lun văn này em nghiên cu tng quan v lý thuyết thông tin v tinh
địa tĩnh và ng dng để phân tích và tính toán đường truyn cho kênh thuê riêng qua
v tinh.
____________________________________________________________________
Khoá lun tt nghip Lê Đình Dũng
1
Trường ĐH Công Ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
____________________________________________________________________
CHƯƠNG 1 THÔNG TIN V TINH ĐỊA TĨNH
1.1. GII THIU CHUNG
1.1.1. S ra đời ca h thng thông tin v tinh
Thông tin tuyến qua v tinh là thành tu nghiên cu trong lĩnh vc truyn
thông nhm mc đích khc phc các nhược đim ca mng vô tuyến mt đất, đạt được
mc gia tăng chưa tng có v c ly và dung lượng, đem li cho khách hàng nhiu dch
v mi vi chi phí thp nht có th có.
Trong chiến tranh thế gii ln th hai, để to ra các vũ khí, khí tài ngày càng hin
đại, các nước tham chiến buc phi nghiên cu hai k thut mi là: tên la tm xa và
truyn dn viba. Hai k thut này lúc đầu ch là nhng k thut riêng r, xut phát t
nghiên cu này, v sau người ta tìm cách kết hp hai k thut này vi nhau và thông
tin v tinh bt đầu được đề cp đến. Dch v cung cp qua thông tin v tinh b sung
mt cách hu ích cho các dch v mà trước đó duy nht ch do các mng dưới đất
cung cp, s dng vô tuyến và cáp.
K nguyên vũ tr được bt đầu vào năm 1957 vi vic phóng v tinh nhân to đầu
tiên (v tinh Sputnik ca Liên Xô cũ). Nhng năm tiếp sau đã để li nhng n tượng
bi rt nhiu các cuc th nghim, trong đó phi k đến các s kin sau: Li chúc
mng Giáng sinh ca Tng thng M Eisenhower qua v tinh SCORE năm 1958,
phóng thành công v tinh phn x ECHO năm 1960, truyn dn kiu lưu tr và chuyn
tiếp bng v tinh COURIER năm 1960, các v tinh chuyn tiếp băng rng TELSTAR
và RELAY năm 1962 và v tinh địa tĩnh đầu tiên SYNCOM năm 1963.
Trong năm 1965, v tinh địa tĩnh thương mi đầu tiên INTELSAT-1 (hay Early
Bird) được đưa lên qu đạo, đánh du s m đầu cho hàng lot các v tinh
INTELSAT. Cùng năm đó, Liên Xô cũ cũng phóng v tinh truyn thông đầu tiên trong
hàng lot v tinh truyn thông mang tên MOLNYA.
1.1.2. Quá trình phát trin ca thông tin v tinh
Các h thng v tinh đầu tiên ch có kh năng cung cp mt dung lượng thp vi
giá thuê bao tương đối cao. Ví d v tinh INTELSAT-1 nng 68kg khi phóng và ch
480 kênh thoi vi giá thuê bao 32.500USD mt kênh mt năm. Giá thành quá cao này
là do thi đim lúc by gi kh năng ca tên la đẩy còn thp nên người ta không th
đưa lên được mt v tinh quá nng có dung lượng ln lên qu đạo. Vic gim giá
____________________________________________________________________
Khoá lun tt nghip Lê Đình Dũng
2
Trường ĐH Công Ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
____________________________________________________________________
thành là kết qu ca nhiu n lc, nhng n lc đó đã dn đến vic to ra các tên la
phóng có kh năng đưa các v tinh càng ngày càng nng hơn lên qu đạo (3750kg khi
phóng v tinh INTELSAT-6). Ngoài ra, nh kh năng phát trin trong k thut siêu
cao tn càng ngày càng tăng đã to điu kin thc hin các anten nhiu tia có kh năng
to biên hình mà búp sóng ca chúng hoàn toàn thích ng vi hình dng ca lc địa,
cho phép tái s dng cùng mt băng tn gia các búp sóng và kết hp s dng các b
khuếch đại truyn dn công sut cao hơn. Dung lượng v tinh tăng lên dn đến gim
giá thành mi kênh thoi (80000 kênh trên INTELSAT-6 có giá thuê bao mi kênh là
380 USD trong mt năm).
Ngoài vic gim chi phí truyn thông, đặc đim ni bt nht là tính đa dng ca
các dch v mà các h thng thông tin v tinh cung cp. Lúc đầu, các h thng này
được thiết kế để thc hin truyn thông t mt đim đến mt đim khác, như đối vi
các mng cáp và din bao ph rng ca v tinh đã được li dng để thiết lp các tuyến
thông tin vô tuyến c ly xa, như v tinh Early Bird cho phép thiết lp các trm bên
b Đại Tây Dương kết ni được vi nhau. Do hiu năng hn chế ca v tinh, người ta
thường s dng các trm mt đất có anten ln và do vy mà giá thành rt cao (khong
10 triu USD cho mt trm mt đất có anten đường kính 30m). Kích thước và công
sut ca các v tinh càng tăng lên thì càng cho phép gim kích thước ca trm mt đất
và do vy gim giá thành ca chúng, đồng thi tăng s lượng các trm mt đất. Bng
cách này, có th khai thác mt tính năng khác ca v tinh, đó là kh năng thu thp và
phát qung bá các tín hiu t hoc ti mt s đim. Thay vì phát các tín hiu t đim
này ti đim khác, bây gi có th phát t mt máy phát duy nht ti rt nhiu các máy
thu trong mt vùng rng ln, hoc ngược li, có th phát t nhiu trm ti mt trm
trung tâm duy nht được gi là mt HUB. Nh đó mà các mng truyn s liu đa
đim, các mng phát qung bá qua v tinh và các mng thu thp d liu đã được khai
thác. Có th phát qung bá hoc ti các máy phát chuyn tiếp (hoc các trm đầu cáp)
hoc trc tiếp ti khách hàng cá nhân (trường hp này được gi là phát qung bá trc
tiếp qua các h thng truyn hình qua v tinh). Các mng này hot động vi các trm
mt đất nhđường kính anten t 0.6m đến 3.5m vi giá thành t 500 USD đến
50000USD.
1.1.3. Các dng qu đạo v tinh
Tu thuc vào các mc đích khác nhau mà v tinh có th bay các qu đạo:
____________________________________________________________________
Khoá lun tt nghip Lê Đình Dũng
3
Trường ĐH Công Ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
____________________________________________________________________
1.1.3.1. Qu đạo tròn
- Các qu đạo thp (LEO): loi qu đạo này v tinh bay độ cao trong khong 400 km
đến 1200 km có chu k quay khong 90 phút. Thi gian quan sát thy v tinh khong
30 phút hoc ít hơn. Dng qu đạo này thường s dng cho v tinh quan trc c quân
s và dân dng. Nh qu đạo thp thi gian tr trong truyn tín hiu bé nên cũng
thích hp cho thông tin di động s dng các tròm v tinh như: các chòm v tinh
IRIDIUM, GLOBALSTAR.
- Qu đạo trung bình (MEO): v tinh bay độ cao trong khong 10000 ÷ 20000 km,
chu k bay ca v tinh t 5 ÷ 12 gi, thi gian quan sát thy v tinh t 2 ÷ 4 gi. Qu
đạo loi này có ưu đim ch cn 10 v tinh là có th ph sóng toàn cu.
- Qu đạo địa cc: là qu đạo tròn đi qua hai cc ca Trái Đất, có vùng bao ph dài
hn là toàn cu. Ưu đim ca qu đạo này là mi đim trên mt đất nhìn thy v tinh
trong mt khong thi gian nht định. Vic ph sóng toàn cu ca dng qu đạo này
đạt được vì qu đạo bay ca v tinh s ln lượt quét tt c các v trí trên mt đất,
dng qu đạo này được s dng cho các v tinh d báo thi tiết, hàng hi, v tinh do
thám. Nó ít được s dng cho thông tin vì thi gian xut hin ít.
- Qu đạo địa tĩnh (GEO): là qu đạo tròn nm trong mt phng xích đạo độ cao
khong 36786 km so vi đường xích đạo. V tinh qu đạo này có tc độ bay đồng
b vi tc độ quay ca Trái Đất (T=23g56’04’’). Do đó, v tinh gn như đứng yên
ti mt đim nào đó so vi Trái Đất. Qu đạo địa tĩnh thích hp hơn cho các loi
hình thông tin qung bá như: phát thanh, truyn hình… Còn cho thông tin thoi (yêu
cu thi gian thc cao) thì không được tt, vì thi gian tr do truyn sóng ln
(khong 0.25s).
1.1.3.2. Qu đạo elíp
Qu đạo này vi tâm đim ca Trái Đất là mt trong hai tiêu đim ca elíp. Ưu
đim ca loi qu đạo này là v tinh có th đạt được ti các vùng cc cao mà các v
tinh địa tĩnh không th đạt ti, dng qu đạo càng dt thì càng thì càng thun li cho
thông tin vĩ độ cao. Qu đạo dng elíp nghiêng có nhược đim là hiu ng Doppler
ln và vn đề điu khin bám v tinh phi mc cao.
1.1.3.3. Qu đạo đồng b mt tri (HEO)
mt loi qu đạo gn như địa cc, mt phng qu đạo gi mt góc không đổi
so vi trc Trái Đất – Mt Tri, dng qu đạo này được s dng cho v tinh quan trc
mt đất.
____________________________________________________________________
Khoá lun tt nghip Lê Đình Dũng
4
Trường ĐH Công Ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
____________________________________________________________________
1.1.4. Đặc đim ca thông tin v tinh
Nói ti thông tin v tinh, chúng ta phi k đến 3 ưu đim ni bt ca nó so vi các
h thng thông tin khác là:
- Tính qung bá rng ln cho mi loi địa hình.
- Có di thông rng.
- Nhanh chóng d dàng cu hình li khi cn thiết.
Đối vi h thng thông tin vô tuyến mt đất nếu hai trm mun thông tin cho nhau
thì các anten ca chúng phi nhìn thy nhau, đó gi là thông tin vô tuyến trong tm
nhìn thng. Tuy nhiên do Trái Đất có dng hình cu nên khong cách gia hai trm s
b hn chế để đảm bo điu kin cho các anten còn trông thy nhau. Đối vi kh năng
qung bá cũng vy, các khu vc trên mt đất không nhìn thy anten ca đài phát s
không thu được tín hiu na. Trong trường hp bt buc phi truyn tin đi xa, người ta
có th dùng phương pháp nâng cao ct anten, truyn sóng phn x tng đin ly hoc
xây dng các trm chuyn tiếp. Trên thc tế thì c ba phương pháp trên đều có nhiu
nhược đim. Vic nâng độ cao ca ct anten gp rt nhiu khó khăn v kinh tế và k
thut mà hiu qu thì không được bao nhiêu. Nếu truyn sóng phn x tng đin ly thì
cn có công sut phát rt ln và b nh hưởng rt mnh ca môi trường truyn dn nên
cht lượng tuyến không cao. Vic xây dng các trm chuyn tiếp gia hai trm đầu
cui s ci thin được cht lượng tuyến, nâng cao độ tin cy nhưng chi phí lp đặt các
trm trung chuyn li quá cao và không thích hp khi có nhu cu m thêm tuyến mi.
Tóm li, để có th truyn tin đi xa người ta mong mun xây dng được các anten rt
cao nhưng li phi n định và vng chc. S ra đời ca v tinh chính là để tho mãn
nhu cu đó, vi v tinh người ta có th truyn sóng đi rt xa và d dàng thông tin trên
toàn cu hơn bt c mt h thng thông tin nào khác. Thông qua v tinh INTELSAT,
ln đầu tiên hai trm đối din trên hai b Đại Tây Dương đã liên lc được vi nhau.
Do kh năng ph sóng rng ln nên v tinh rt thích hp cho các phương thc truyn
tin đa đim đến đa đim, đim đến đa đim (cho dch v qung bá) hay đa đim đến
mt đim trung tâm HUB (cho dch v thu thp s liu).
Bên cnh kh năng ph sóng rng ln, băng tn rng ca h thng v tinh rt thích
hp vi các dch v qung bá hin ti như truyn hình s phân gii cao HDTV (High
Definition Television), phát thanh s hay dch v ISDN thông qua mt mng mt đất
hoc trc tiếp đến thuê bao DTH (Direct To Home) thông qua trm VSAT(Very Small
Aperture Terminal). Cui cùng do s dng phương tin truyn dn qua giao din vô
tuyến cho nên h thng thông tin v tinh là rt thích hp cho kh năng cu hình li nếu
____________________________________________________________________
Khoá lun tt nghip Lê Đình Dũng
5
Trường ĐH Công Ngh - ĐH Quc gia Hà Ni
____________________________________________________________________
cn thiết. Các công vic trin khai mng mi, loi b các trm cũ hoc thay đổi tuyến
đều có th thc hin d dàng, nhanh chóng vi chi phí thc hin ti thiu.
Tuy nhiên v tinh cũng có nhng nhược đim quan trng đó là:
- Không hoàn toàn c định.
- Khong cách truyn dn xa nên suy hao ln, nh hưởng ca tp âm ln.
- Giá thành lp đặt h thng rt cao, nên chi phí phóng v tinh tn kém mà vn còn tn
ti xác sut ri ro.
- Thi gian s dng hn chế, khó bo dưỡng, sa cha và nâng cp.
- Do đường đi ca tín hiu vô tuyến truyn qua v tinh khá dài (hơn 70.000 km đối vi
v tinh địa tĩnh) nên t đim phát đến đim nhn s có thi gian tr đáng k.
Người ta mong mun v tinh có vai trò như là mt ct anten c định nhưng trong
thc tế v tinh luôn có s chuyn động tương đối đối vi mt đất, dù là v tinh địa tĩnh
nhưng vn có mt s dao động nh. Điu này buc trong h thng phi có các trm
điu khin nhm gi v tinh mt v trí nht định cho thông tin. Thêm na do các v
tinh bay trên qu đạo cách rt xa mt đất cho nên vic truyn sóng gia các trm phi
chu s suy hao ln, b nh hưởng ca các yếu t thi tiết và phi đi qua nhiu loi
môi trường khác nhau. Để vn đảm bo được cht lượng ca tuyến người ta phi s
dng nhiu k thut bù và chng li phc tp.
Như ta đã biết, chi phí phóng v tinh là rt cao cho nên nói chung các v tinh ch
có kh năng hn chế. Bù li, các trm mt đất phi có kh năng làm vic tương đối
mnh nên các thiết b phn ln đều đắt tin, nht là chi phí cho anten ln (ví d mt
trm cng quc tế có anten đường kính 18m giá khong 5-7 triu USD).
Các v tinh bay trong không gian cách xa mt đất, năng lượng ch yếu dùng cho
các động cơ phn lc điu khin là các loi nhiên liu lng hoc rn được v tinh
mang theo trên boong. Lượng nhiên liu d tr này không th quá ln vì kh năng ca
các tên la đẩy có hn, đồng thi nó s làm cho kích thước v tinh tăng lên đáng k do
phi tăng th tích thùng cha. Nếu như v tinh đã dùng hết lượng nhiên liu này thì
chúng không th điu khin v tinh được na tc là không còn duy trì được độ n định
ca tuyến. Khi đó, v tinh coi như hết kh năng s dng và vì thế tui th ca v tinh
nói chung thường thp hơn so vi các thiết b thông tin mt đất khác. Để làm cho v
tinh hot động tr li, người ta cn thu hi v tinh li để sa cha và tiếp thêm nhiên
liu sau đó phóng li lên qu đạo. Vic khôi phc các v tinh đã hết tui th này hết
sc tn kém và phc tp nên trên thc tế người ta thường dùng phương pháp thay thế
bng mt v tinh hoàn toàn mi và vt b v tinh cũ đi.
____________________________________________________________________
Khoá lun tt nghip Lê Đình Dũng
6
thông tin tài liệu
Tiềm năng sử dụng vệ tinh thông tin cho mục đích thông tin nội địa của Việt Nam còn rất lớn. Cùng với sự phát triển của các phương thức thông tin khác như cáp quang và vi ba, thông tin vệ tinh đã góp phần nâng cao năng lực mạng lưới viễn thông trong nước và quốc tế, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lưu lượng và loại hình dịch vụ cung cấp cho khách hàng. Mặt khác thông tin vệ tinh còn có khả năng nhanh chóng cung cấp dịch vụ cần thiết tới nhiều đối tượng khác nhau, ở những vùng địa lý khác nhau, nơi mà các phương thức thông tin khác như cáp quang hay vi ba gặp khó khăn khi thực hiện. Mạng thông tin vệ tinh nội địa của Việt Nam là một hệ thống đa chức năng, phục vụ cho nhu cầu thông tin đa dạng của nhiều đối tượng. Do đó mà Việt Nam cần phải có một vệ tinh riêng đó chính là vệ tinh VINASAT. Hiện nay dự án vệ tinh viễn thông Việt Nam VINASAT đang trong quá trình chuẩn bị và dự định đến năm 2008 sẽ được phóng lên quỹ đạo.
Mở rộng để xem thêm
xem nhiều trong tuần
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có

LÝ THUYẾT TOÁN


×