HC VIN CNG NGH BU CHNH VIN THNG

THNG TIN V TINH

(Dng cho sinh vin h o to i hc t xa)

Lu hnh ni b

H NI - 2007

HC VIN CNG NGH BU CHNH VIN THNG

THNG TIN V TINH

Bin son : TS. NGUYN PHM ANH DNG

i

LI NI U

Thng tin v tinh tr thnh mt phng tin thng tin rt ph bin v a dng. N th hin t cc cho anten truyn hnh gia nh cho n cc h thng thng tin ton cu truyn cc khi lng s liu v lu lng thoi ln cng vi cc chng trnh truyn hnh.

V mt v tinh c th ph sng cho mt vng rng ln trn tri t, nn mt b pht p trn v tnh c th cho php ni mng nhiu trm mt t t cc vng a l cch xa nhau trn tri t. Cc v tinh m bo ng truyn thng tin cho cc cho cc vng dn c xa xi ho lnh khi m cc phng tin thng tin khc kh t n.

T nghin cu cc s liu quan trc hn 20 nm ca nh thin vn Tycho Brahe, Johannes Kepler chng minh rng cc hnh tinh quay quanh mt tri trn cc qu o elip ch khng phi trn. ng tng kt cc nghin cu ca mnh trong ba nh lut chuyn ng hnh tinh. Hai nh lut u c cng b trong tp ch New Astromy vo nm 1609 v nh lut th ba c cng b trong cun sch Harmony of The World vo nm 1619. Ba nh lut ny c trnh by nh sau. nh lut 1. Qu o cu mt hnh tinh c dng elip vi mt tri nm ti tiu im nh lut 2. Bn knh ca vect ni hnh tinh v mt tri qut cc din tch bng nhau trong

khong thi gian bng nhau nh lut 3. Bnh phng chu k quay quanh qu o ca hnh tinh t l vi lp phng bn

trc chnh ca elip Ba nh lut ny l c s m t qu o ca v tinh quay quanh tri t trong v tinh ng vai tr hnh tinh cn tri t ng vai tr mt tri. n nay nhiu h thng thng tin v tinh c thit lp vi cc qu o v tinh khc nhau, trong ch c v tinh Molnya ca Lin x c l s dng qu o elip, cn cc v tinh cn li u s dng qu o trn. Hin nay khng ch c cc h thng thng tin v tinh cho cc i tng c nh m cc h thng thng tin v tinh di ng cng c thit lp v a vo khai thc. Ngy cng c xu th tch hp thng tin v tinh vi thng tin mt t.

Ti liu ny bao gm cc bi ging v mn hc "Thng tin v tinh" c bin son theo chng trnh i hc cng ngh vin thng ca Hc vin Cng ngh Bu chnh Vin thng. Mc ch ca ti liu l cung cp cho sinh vin cc kin thc cn bn nht v thng tin v tinh.

Ti liu ny c xy dng trn c s sinh vin hc cc mn: Anten v truyn sng, Truyn dn v tuyn s, L thuyt tri ph v a truy nhp v tuyn.

Do hn ch ca thi lng nn ti liu ny ch bao gm cc phn cn bn lin quan n cc kin thc cn bn v thng tin v tinh. Tuy nhin hc k ti liu ny sinh vin c th hon chnh thm kin thc cu mn hc bng cch c cc ti liu tham kho dn ra cui ti liu ny.

Ti liu ny c chia lm by chng. c kt cu hp l sinh vin c th t hc. Mi chng u c phn gii thiu chung, ni dung, tng kt, cu hi vi bi tp. Cui ti liu l p n cho cc bi tp. Ngi bin son: TS. Nguyn Phm Anh Dng

Chng 1. Tng quan cc h thng thng tin v tinh

1

CHNG 1

TNG QUAN CC H THNG THNG TIN V TINH 1.1. GII THIU CHUNG 1.1.1. Cc ch c trnh by trong chng

Tng quan cc qu o v tinh trong thng tin v tinh Phn b tn s Cc v tinh ca INTELSAT Cc v tinh DOMSAT Cc h thng thng tin di ng v tinh

1.1.2. Hng dn

Hc k cc t liu c trnh by trong chng Tham kho thm [1] v [2] Tr li cc cu hi v bi tp

1.1.3. Mc ch chng

Hiu c cc loi qu o v ng dng ca chng trong thng tin v tinh Hiu c t chc ca cc h thng thng tin v tinh Hiu c quy hoch tn s cho thng tin v tinh

1.2. CC QU O V TINH TRONG CC H THNG THNG TIN V TINH Tu thuc vo cao so vi mt t cc qu o ca v tinh trong h thng thng tin v tinh c chia thnh (hnh 2.1): * HEO (Highly Elpitical Orbit): qu o elip cao * GSO (Geostationary Orbit) hay GEO (Geostatinary Earth Orbit): qu o a tnh * MEO (Medium Earth Orbit): qu o trung * LEO (Low Earth Orbit): qu o thp.

Chng 1. Tng quan cc h thng thng tin v tinh

2

GEO

HEO40.000 km

36.000km

1.000 km

MEO

LEO

10.000km

Hnh 1.1. Cc qu o v tinh trong cc h thng thng tin v tinh

1.3. PHN B TN S CHO CC H THNG THNG TIN V TINH Phn b tn s cho cc dch v v tinh l mt qu trnh rt phc tp i hi s cng tc quc t v c quy hoch. Phn b tn c thc hin di s bo tr ca Lin on vin thng quc t (ITU). tin cho vic quy hoch tn s, ton th gii c chia thnh ba vng: Vng 1: Chu u, Chu Phi, Lin x c v Mng C Vng 2: Bc M, Nam M v o Xanh Vng 3: Chu (tr vng 1), c v Ty nam Thi Bnh Dng Trong cc vng ny bng tn c phn b cho cc dch v v tinh khc nhau, mc d mt dch v c th c cp pht cc bng tn khc nhau cc vng khc nhau. Cc dch v do v tinh cung cp bao gm: Cc dch v v tinh c nh (FSS) Cc dch v v tinh qung b (BSS) Cc dch v v tinh di ng (MSS) Cc dch v v tinh o hng Cc dch v v tinh kh tng

Tng phn loi trn li c chia thnh cc phn nhm dch v; chng hn dch v v tinh c nh cung cp cc ng truyn cho cc mng in thoi hin c cng nh cc tn hiu truyn hnh cho cc hng TV cp phn phi trn cc h thng cp. Cc dch v v tinh qung b c mc ch ch yu pht qung b trc tip n gia nh v i khi c gi l v tinh qung b trc tip (DBS:direct broadcast setellite), Chu u gi l dch v trc tip n nh (DTH: direct to home). Cc dch v v tinh di ng bao gm: di ng mt t, di ng trn bin v di ng trn my bay. Cc dch v v tinh o hng bao gm cc h thng nh v ton cu v cc v tinh cho cc dch v kh tng thng cung cp c dch v tm kim v cu h.

Bng 1.1. lit k cc k hiu bng tn s dng chung cho cc dch v v tinh.

Chng 1. Tng quan cc h thng thng tin v tinh

3

Bng 1.1. Cc k hiu bng tn Di tn, GHz K hiu bng tn

0,1-0,3 0,3-1,0 1,0-2,0 2,0-4,0 4,0-8,0 8,0-12,0 12,0-18,0 18,0-27,0 27,0-40,0 40,0-75 75-110 110-300 300-3000

VHF UHF L S C X Ku K Ka V W mm m

Bng Ku l bng nm di bng K cn bng Ka l bng nm trn K. Ku l bng hin nay

c s dng cho cc v tinh qung b trc tip v n cng c s dng cho mt s dch v v tinh c nh. Bng C c s dng cho cc dch v v tinh c nh v cc dch v qung b trc tip khng c s dng bng ny. Bng VHF c s dng cho mt s dch v di ng v o hng v truyn s liu t cc v tinh thi tit. Bng L c s dng cho cc dch v di ng v cc h thng o hng. i vi cc dch v v tinh c nh trong bng C, phn bng c s dng rng ri nht l vo khong t 4 n 6 GHz. Hu nh cc tn s cao hn c s dng cho ng ln v thng bng C c k hiu l 6/4 GHz trong con s vit trc l tn s ng ln. i vi dch v qung b trc tip trong bng Ku, di thng c s dng l vo khong t 12 n 14 GHz v c k hiu l 14/12 GHz. Mc d cc n nh tn s c thc hin c th hn v chng c th nm ngoi cc gi tr c trch dn y (chng hn cc n nh tn s bng Ku c th l 14,030 GHz v 11,730 GHz), cc gi tr gn ng c a ra trn hon ton tho mn cho cc tnh ton c lin quan n tn s. 1.4. INTELSAT INTELSAT (International Telecommunications Satellite) l mt t chc c thnh lp vo nm 1964 bao gm 140 nc thnh vin v c u t bi 40 t chc. Cc h thng v tinh INTELSAT u s dng qu o a tnh. H thng v tinh INTELSAT ph ba vng chnh: vng i Ty Dng (AOR: Atlanthic Ocean Region), vng n Dng (IOR: Indian Ocean Region) v vng Thi Bnh Dng (POR: Pacific Ocean Region). INTELSAT VI cung cp lu lng trong AOR gp ba ln trong IOR v hai ln trong IOR. v POR cng li. Nh vy h thng v tinh ny ch yu m bo lu lng cho AOR. Thng 5/1999 c ba v tinh INTELSAT VI phc v trong AOR v hai trong IOR. Cc v tinh INTELSAT VII-VII/A c phng trong khong thi gian t 11/1993 n 6/1996 vi thi hn phc v t 10 n 15 nm. Cc v tinh ny c thit k ch yu phc v POR v mt phn AOR. Cc v tinh ny c dung lng 22.500 knh thoi hai chiu v 3 knh TV. Nu s dng nhn knh s c th nng s knh thoi ln 112.500 knh hai chiu.

Chng 1. Tng quan cc h thng thng tin v tinh

4

Cc v tinh INTELSAT VIII-VII/A c phng trong khong thi gian t 2/1997 n 6/1998 vi thi hn phc v t 14 n 17 nm. Cc v tinh ny c dung lng ging nh VII/A. Cc v tinh INTELSAT IX l seri v tinh c phng mun nht (t qu 1 /2001). Cc v tinh ny cung cp di dch v rng hn bao gm c cc dch v nh: internet, TV n nh (DTH), khm bnh t xa, dy hc t xa, video tng tc v a phng tin. Ngoi ra cc v tinh INTELSAT cng cung cp cc dch v ni a hoc cc dch v vng gia cc nc. 1.5. V TINH NI A, DOMSAT V tinh ni a c vit tt l DOMSAT (domestic satellite). Cc v tinh ny c s dng cung cp cc dch v khc nhau nh: thoi, s liu, truyn dn TV trong mt nc. Cc v tinh ny thng c t trn qu o a tnh. Ti M cc v tinh ny cng cho php la chn cc knh truyn hnh cho my thu gia nh, ngoi ra chng cn cung cp mt khi lng ln lu lng thng tin thng mi. Cc DOMSAT cung cp dch v DTH c th c cc cng sut rt khc nhau. (EIRP t 37dBW n 60 dBW). Bng 1.2 di y cho thy c tnh c bn ca ba loi v tinh DOMSAT ti M. Bng 1.2. c tnh ca ba loi DOMSAT ti M Cng sut cao Cng sut trung bnh Cng sut thp Bng K Ku Ku C Tn s ng xung (GHz)

12,2-12,7 11,7-12,2 3,7-4,2

Tn s ng ln (GHz) 17,3-17,8 14-14,5 5,925-6,425 Dch v v tinh BSS FSS FSS Mc ch ban u DBS im n im im n im Mc ch ban u l ch c cc v tinh cng sut ln cung cp dch v v tinh qung b (DBS). Cc v tinh cng sut trung bnh ch yu cung cp dch v im n im v mt phn DBS. Cn cc v tinh cng sut thp ch cung cp dch v im n im. Tuy nhin t kinh nghim ngi ta thy my thu v tinh truyn hnh (TVRO) cng c th bt c cc chng trnh t bng C, nn nhiu gia nh s dng cc cho anten bng C bt cc chng trnh truyn hnh. Hin ny nhiu hng truyn thng qung b mt m ha chng trnh bng C, v th ch c th bt c chng trnh ny sau khi gii m. 1.6. CC H THNG THNG TIN DI NG V TINH Thng tin di ng v tinh trong mi nm gn y tri qua nhng bin i cch mng bt u t h thng thng tin di ng v tinh hng hi (INMARSAT) vi cc v tinh qu o a tnh (GSO). Nm 1996 INMARSAT phng 3 trong s nm v tinh ca INMARSAT 3 to ra cc chm bp hp chiu x ton cu. Tri t c chia thnh cc vng rng ln c phc v bi cc chm bp hp ny. Vi cng mt cng sut pht cc chm bp hp to ra c EIRP ln hn nhiu so vi cc chm bp ton cu. Nh vy vic thit k u cui mt t s n gin hn,

Chng 1. Tng quan cc h thng thng tin v tinh

5

v u cui mt t s nhn thy anten v tinh vi t s gia h s khuych i anten v nhit tp m h thng (G/Ts) ln hn v EIRP ng xung ln hn. Ngi ta d nh c th s dng thit b u cui mt t vi kch thc s tay. Hin nay cc v tinh GSO cho php cc thit b di ng mt t trn t hoc kch c va li. Vi EIRP t v tinh ln, cc my di ng c th s dng cc anten c kch thc trung bnh cho dch v thu s liu v thoi. Tuy nhin vn cha th cung cp dch v cho cc my thu pht cm tay. m bo hot ng vng sng vi ba