Sc final

ĐỒ ÁN CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG

Giảng Viên: Thầy Trương Tấn Quang
HK2 - Năm học: 2020-2021

TÊN ĐỒ ÁN:

TRUYỀN THÔNG VỆ TINH
Communications Satelite
DANH SÁCH THÀNH VIÊN
Nguyễn Phước Hưng
Lê Minh Huy
Đoàn Việt Khang
Trần Phi Hùng
Vũ Mạnh Hùng

18200118
18200122
18200140
18200115
18200116

Nhóm Viên
Nhóm Viên
Nhóm Viên
Nhóm Viên
Nhóm Trưởng


Nhận xét của giảng viên:
..........................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................
Hồ Chí Minh, ngày …..tháng …..năm ……….
Giảng viên kí tên


Mục lục
Giới thiệu..........................................................................................................................................
Phần I: Tổng quan về hệ thống truyền thông vệ tinh:.................................................................
1. Mở đầu: ................................................................................................................................
2. Lịch sử: ................................................................................................................................
Phần II: Nguyên lý hoạt động:........................................................................................................
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Giới thiệu chung: .................................................................................................................
Cấu tạo và cách vận hành: .................................................................................................
Các Loại Vệ Tinh Thông Tin: ............................................................................................
Quĩ Đạo Vệ Tinh: ................................................................................................................
Phân bố tần số cho các hệ thống thông tin vệ tinh: .........................................................
Các hệ thống thông tin di động vệ tinh: ..............................................................................

Phần III: Đánh giá:..........................................................................................................................
1. Ưu điểm: ..............................................................................................................................
2. Nhược điểm: ........................................................................................................................
Phần IV: Ứng dụng:........................................................................................................................

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Điện thoại: .............................................................................................................................
Truyền hình vệ tinh: ............................................................................................................
Vệ tinh di động (Ăng ten di động DBS): .............................................................................
Radio vệ tinh hay SR (Subscription Radio): ......................................................................
Ứng dụng trong quân đội : ..................................................................................................
Liên hệ thực tế tại Việt Nam: ..............................................................................................

Phần V: Nguồn tham khảo: ...........................................................................................................


Phần I: Tổng quan về truyền thông vệ tinh

Mở đầu:

1.

Truyền thông vệ tinh là một nhánh của Truyền thông
không dây, bắt đầu phổ biến từ những năm 1957, cho đến
nay Truyền thông vệ tinh đã phục vụ rất nhiều dịch vụ
viễn thông khác nhau và hứa hẹn sẽ phát triển cung cấp
thêm rất nhiều tiện ích nữa cho các lĩnh vực trong cuộc
sống. Nó thể hiện từ các chảo anten truyền hình gia đình
cho đến các hệ thơng thống tin toàn cầu truyền các khối
lượng số liệu và lưu lượng thoại lớn cùng với các chương
trình truyền hình.
Truyền thơng vệ tinh sử dụng Vệ tinh thông tin: là các vệ
tinh nhân tạo nằm trong khơng gian dùng cho các mục đích viễn thơng sử dụng sóng radio ở tần
số vi ba, có chức năng chuyển tiếp và khuếch đại tín hiệu radio liên lạc thơng qua một máy tiếp
sóng; từ đó tạo ra một kênh truyền giữa nguồn phát và thiết bị thu ở những vị trí khác nhau trên
Trái Đất. Vì một vệ tinh có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớn trến trái đất, nên một bộ phát đáp
trên vệ tính có thể cho phép nối mạng nhiều trạm mặt đất từ các vùng địa lý cách xa nhau trên trái
đất. Các vệ tinh đảm bảo đường truyền thông tin cho các cho các vùng dân cư xa xôi hẻo lánh khi
mà các phương tiện thơng tin khác khó đạt đến.
Tử nghiên cứu các số liệu quan trắc hơn 20 năm của nhà thiên văn Tycho Brahe, Johannes
Kepler đã chứng minh rằng các hành tinh quay quanh mặt trời trên các quỹ đạo elip chứ khơng phải
trịn. Ơng đã tổng kết các nghiên cứu của mình trong ba định luật chuyển động hành tinh. Hai định
luật đầu đã được cơng bố trong tạp chí New Astromy vào năm 1609 và định luật thứ ba được công
bố trong cuốn sách Harmony of The World vào năm 1619. Ba định luật này được trình bầy như
sau:


Định luật 1. Quỹ đạo cuả một hành tinh có dạng elip với mặt trời nằm tại tiêu điểm

Định luật 2. Bán kính của vectơ nối hành tinh và mặt trời quét các diện tích bằng nhau trong
khoảng thời gian bằng nhau
 Định luật 3. Bình phương chu kỳ quay quanh quỹ đạo của hành tinh tỷ lệ với lập phương bán
trục chính của elip
Ba định luật này là cơ sở để mô tả quỹ đạo của vệ tinh quay quanh trái đất trong đó vệ tinh



đóng vai trị hành tinh cịn trái đất đóng vai trị mặt trời.
Đến nay nhiều hệ thống thông tin vệ tinh đã được thiết lập với các quỹ đạo vệ tinh khác
nhau, trong đó chỉ có vệ tinh Molnya của Liên xơ cũ là sử dụng quỹ đạo elip, còn các vệ tinh còn
lại đều sử dụng quỹ đạo trịn. Hiện nay khơng chỉ có các hệ thống thông tin vệ tinh cho các đối
tượng cố định mà các hệ thống thông tin vệ tinh di động cũng đã được thiết lập và đưa vào khai


thác. Ngày càng có xu thế tích hợp thơng tin vệ tinh với thông tin mặt đất.
Ngày nay ứng dụng của truyền thơng vệ tinh có mặt ở mọi khía cạnh đời sống: điện thoại, tin
nhắn fax, chương trình TV, tín hiệu radio hay thậm chí là trong lĩnh vực qn sự.
Có khoảng 2,000 vệ tinh truyền thơng đang bay theo quỹ đạo xung quanh Trái Đất được dùng
bởi các tổ chức tư nhân và nhà nước. Phần lớn các vệ tinh đó nằm trong quỹ đạo địa tĩnh cách
35,785 km so với đường xích đạo dẫn tới các vệ tinh nhìn như là đang đứng yên ở một điểm trên bầu
trời, và nhờ đó mà các đĩa antenna truyền thơng vệ tinh trên mặt đất có thể ln ln nhắm vào các
vệ tinh địa tĩnh mà không phải lần theo quỹ đạo di chuyển.

2. Lịch sử hình thành
Ý tưởng nền tảng của vệ tinh liên lạc địa tĩnh được đề xuất lần đầu bởi Arthur C. Clarke, xây
dựng hoạt động bởi Kóntantin Tsiolkovsky và năm 1929 thực hiện bởi Herman Potočnik. Vào tháng
10 năm 1945 Clarke xuất bản một bài viết mang tựa đề "Extra-terrestrial Relays" trên tạp chí Anh
"Wireless World". Bài báo đã miêu tả nền tảng đằng sau sự pháp triển của vệ tinh nhân tạo trên quỹ

đạo địa tĩnh nhằm mục đích tiếp âm cho tín hiệu radio. Vì vậy Arthur C.Clacke thường được bầu là
người phát minh ra vệ tinh địa tĩnh.
Vệ tinh Trái Đất nhân tạo đầu tiên là Sputnik 1 của   Liên Xô. Đưa vào quỹ đạo vào ngày 04
tháng mười năm 1957 và được trang bị cùng với máy phát radio làm việc trên hai tân số 20,005 và
40,002  MHz. 
Vệ tinh đầu tiên để liên lạc của Mĩ là kế hoạch SCORE năm 1958 sử dụng băng từ để ghi tin
nhắn âm thanh. Nó được sử dụng để ghi và gửi một lời chúc mừng giáng sinh đến thế giới của tổng
thống Mĩ Dwight D. Eisenhower
NASA phóng vệ tinh Echo vào năm 1960; một quả cầu 30m được mạ lớp PETfilm năm 1960.
Courier 1B được xây dựng bởi Philco cũng được phóng lên vào năm 1960 và là vệ tinh nhắc chủ
động đầu tiên trên thế giới
Telstar là vệ tinh liên lạc tiếp âm trực tiếp và động đầu tiên. Thuộc về công ty điện thoại, điện
báo Mỹ (AT&T) như là một phần của hợp đồng đa quốc gia giữa AT&T, phòng thí nghiệm điện
thoại Bell, NASA, bưu điện Anh, viễn thơng Pháp để phát triển vệ tinh liên lạc, nó được phóng lên
bởi NASA từ mũi Canaveral vào ngày 10 tháng 7 năm 1962, là cuộc phóng vào khơng gian của tư
nhân đầu tiên. Telstar được đặt trên một quỹ đạo elip (hoàn thành một chu kỳ sau 2 giờ và 37 phút),
quay ở một góc 45° trên xích đạo.
Một tiền lệ trực tiếp của vệ tinh địa tĩnh là Huges Syncom 2 được phóng lên vào 26 tháng 7
năm 1963. Syncom 2 quay quanh Trái Đất mỗi lần một ngày với tốc độ khơng đổi, nhưng do vẫn
cịn có sự vận động bắc-nam, vẫn cần có thiết bị đặc biệt để theo dõi nó.


Phần II: Nguyên lý hoạt động
1. Giới thiệu chung
Một vệ tinh truyền thông liên lạc là một vệ tinh nhân tạo có chức năng chuyển tiếp và khuếch
đại tín hiệu radio liên lạc thơng qua một máy tiếp sóng; từ đó tạo ra một kênh truyền giữa nguồn
phát và thiết bị thu ở những vị trí khác nhau trên Trái Đất. Các vệ tinh truyền thông thường được sử
dụng cho truyền hình vơ tuyến (TV), điện thoại, radio, internet và ứng dụng trong quân sự.
Có khoảng 2,000 vệ tinh truyền thông đang bay theo quỹ đạo xung quanh Trái Đất được dùng
bởi các tổ chức tư nhân và nhà nước. Phần lớn các vệ tinh đó nằm trong quỹ đạo địa tĩnh cách

35,785 km so với đường xích đạo dẫn tới các vệ tinh nhìn như là đang đứng yên ở một điểm trên bầu
trời, và nhờ đó mà các đĩa antenna truyền thơng vệ tinh trên mặt đất có thể luôn luôn nhắm vào các
vệ tinh địa tĩnh mà không phải lần theo quỹ đạo di chuyển.

2. Cấu tạo và cách vận hành
Một vệ tinh nhân tạo cơ bản là một hệ thống truyền thơng khép kín có khả năng thu nhận tín
hiệu gửi từ Trái Đất và truyền ngược lại những tín hiệu đó trở về sử dụng các máy tiếp sóng – thiết
bị được tích hợp từ máy thu và máy phát các tín hiệu radio.
Một vệ tinh nhân tạo phải chịu được những va chạm mạnh trong lúc được phóng lên quỹ đạo
lên đến 28,100 km/h và mơi trường ngồi khơng gian khắc nghiệt với khả năng bị tiếp xúc với
phóng xạ và những nhiệt độ tột cùng. Thêm vào đó thì các vệ tinh phải nhẹ do chi phí phóng của vệ
tinh phụ thuộc vào cân nặng. Và để đáp ứng những nhu cầu đó thì vệ tinh phải được cấu tạo bằng
những vật liệu nhẹ và bền.
Chúng phải có độ tin cậy 99.9% hoặc hơn khi hoạt động trong chân khơng ngồi vũ trụ và
khơng cần phải sữa chữa và bảo trì.
Bộ phận chính của vệ tinh nhân tạo bao gồm các antenna và máy tiếp sóng có nhiệm vụ thu
nhận và chuyển tiếp tín hiệu tạo nên một hệ thống truyền thơng, hệ thống năng lượng bao gồm các
tấm pin năng lượng mặt trời có nhiệm vụ cung cấp năng lượng, hệ thống phản lực bao gồm những
tên lửa giúp di chuyển vệ tinh.
Một vệ tinh bất kỳ cần hệ thống phản lực để có thể đi vào đúng vị trí quỹ đạo bay và thỉnh
thoảng điều chỉnh vị trí trong lúc quỹ đạo. Những vệ tinh có quỹ đạo địa tĩnh có thể di chuyển lệch
vài độ từ bắc vào nam do lực hút của Mặt Trăng và Mặt Trời. Vòng đời của các vệ tinh được xác
định bởi lượng nhiên liệu còn lại để điều khiển hệ thống phản lực. Một khi nhiên liệu hết thì cũng là
lúc chúng trơi dạt từ từ ra ngoài vũ trụ và trở thành mảnh vụn ngồi khơng gian.
Một vệ tinh đang bay trong quỹ đạo phải hoạt động liên tục trong vòng đời của nó. Nó yêu cầu
một nguồn năng lượng có sẵn để hoạt động các thiết bị, hệ thống điện tử và thực hiện chức năng
giao tiếp, truyền tín hiệu. Nguồn năng lượng chính đến từ Mặt Trời thu được từ các tấm pin năng
lượng Mặt Trời. Ngồi ra, vệ tinh cịn có pin dự trữ năng lượng được sạc khi có ánh sáng Mặt Trời
và cung cấp năng lượng cho các thiết bị hoạt động khi Mặt Trời bị Trái Đất che mất.

Những vệ tinh hoạt động ở nhiệt độ từ −150 °C đến 150 °C và có thể chịu ảnh hưởng bởi
phóng xạ ngồi khơng gian. Những bộ phận mà có khả năng phơi nhiễm với phóng xạ sẽ được bao
bọc bởi nhơm và các vật liệu kháng phóng xạ khác. Ở bên trong một vệ tinh nhân tạo cịn có hệ
thống điều chỉnh nhiệt độ để có thể đối phó với sự thay đổi nhiệt độ và giữ nhiệt độ của các thiết bị
điện tử nhạy cảm ở tráng thái tối ưu. Ngồi ra, nó cịn có thể kích hoạt cơ chế làm mát hoặc làm
nóng khi nhiệt độ của các bộ phận quá nóng hoặc quá lạnh.
Hệ thống đo lường và kiểm soát từ xa là một kết nối hai chiều giữa vệ tinh và mặt đất. Điều
này cho phép các trạm điều khiển ở mặt đất có thể kiểm soát và điều chỉnh hệ thống phản lực,hệ
thống nhiệt độ và các hệ thống khác. Nó cịn có thể quan sát nhiệt độ, điện thế và các thông số quan
trọng khác của một vệ tinh truyền thông nhân tạo.
Vệ tinh truyền thơng phân loại từ siêu nhỏ có trọng lượng ít hơn 1 kg cho đến lớn nặng hơn
6,500 kg. Nhờ các cải tiến về kỹ thuật thu nhỏ và số hóa thì khả năng chứa của các vệ tinh đã tăng
lên đáng kể.
Vệ tinh nhân tạo hoạt động ở 3 quỹ đạo chính: quỹ đạo thấp (Low Earth orbit – LEO), quỹ đạo
trung bình (Medium Earth orbit – MEO) và quỹ đạo địa tĩnh (Geostationary Earth orbit – GEO). Vệ
tinh LEO thường nằm ở vị trí có độ cao từ 160 đến 1,600 km so với bề mặt Trái Đất. Vệ tinh MEO
hoạt động ở độ cao 10,000 đến 20,000 km so với mặt đất. (Những vệ tinh nằm ở giữa LEO và MEO
không hoạt động do môi trường khó khăn đối với các thiết bị điện tử do vành đai bức xạ Van Allen.)
Vệ tinh GEO được đặt ở độ cao 35,756 km so với bề mặt Trái Đất và có chu kỳ quỹ đạo 24 giờ dẫn
đến chúng dường như là đứng yên so với trạm quan sát ở Trái Đất. Chỉ cần có 3 vệ tinh GEO để phủ
sóng tồn cầu, trong khi đó thì phải cần tới 20 hoặc hơn cho vệ tinh LEO và cần 10 hoặc hoặc hơn
cho vệ tinh MEO. Ngoài ra, khi giao tiếp với các vệ tinh LEO và MEO thì cần phải theo dõi sự di
chuyển của các vệ tinh để có kết nối khơng gián đoạn.
Một tín hiệu được phản lại từ vệ tinh GEO cần 0.22 giây với vận tốc ánh sáng để truyền từ Trái
Đất đến vệ tinh truyền thơng và trở lại. Sự trì hoãn này làm cho các dịch vụ điện thoại và thu âm gặp
khó khăn nên hầu hết các điện thoại di động và dịch vụ thu âm sử dụng các vệ tinh LEO và MEO để
tránh tình trạng trì hỗn ở vệ tinh GEO. Mặt khác, các vệ tinh GEO thường dùng để phát thanh và
các dịch vụ về dữ liệu do diện tích mà chúng bao phủ lớn.
Để phóng một vệ tinh nhân tạo yêu cầu một tên lửa mạnh nhiều giai đoạn để có thể đạt được ví

trí hợp lý. Các bệ phóng tên lửa cung cấp những tên lửa độc quyền để phóng nhiều vệ tinh lên quỹ
đạo ở những vị trí như Trung Tâm Vũ Trụ Kennedy tại Mũi Canaveral, Florida, Baikonur
Cosmodrome tại Kazakhstan, Kourou tại French Guiana, Căn Cứ Không Quân Vandenberg tại
California, Xichang tại Trung Quốc và đảo Tanegashima tại Nhật Bản.
Các vệ tinh truyền thông sử dụng dải tần số rất cao từ 1-50 gigahertz để thu nhận và truyền dữ
liệu. Các dải tần được chia theo chữ cái L-, S-, C-, X-, Ku-, Ka- và V-. Ở phần thấp của dải tần (từ
L-, S- và C-) thì tín hiệu được truyền đi với cơng suất thấp nên cần antenna to để có thể thu nhận dữ
liệu. Ở phần cao của dải tần (từ X-, Ku-, Ka- và V-) thì tín hiệu được truyền đi có năng lượng cao
hơn nên các đĩa antenna nhỏ, đường kính khoảng 45 cm là có khả năng thu nhận tín hiệu. Ở dải cao
nhất định thì phù hợp với việc truyền thông tận nhà, truyền thông dữ liệu dải rộng, liên lạc điện thoại
và nhiều ứng dụng dữ liệu.


Liên đồn Viễn thơng Quốc tế (International Telecommunication Union – ITU), một cơ quan
chuyên trách của Liên minh Châu Âu có nhiệm vụ kiểm sốt việc truyền thơng vệ tinh. ITU có trụ
sở ở Geneva, Thụy Sĩ tiếp nhận và chấp thuận đơn xin các vị trí quỹ đạo dành cho vệ tinh. Cứ mỗi
từ 2 đến 4 năm thì ITU tổ chức Hội nghị truyền thông vô tuyến thế giới, nơi chịu trách nhiệm cho
việc phân công các tần số hoạt động của các ứng dụng trên từng vùng khắp thế giới. Mỗi cơ quan
kiểm sốt viễn thơng của mỗi nước sẽ tuân thủ các quy định được nêu và phân loại tần số cho người
sử dụng.

3. Các Loại Vệ Tinh Thơng Tin
Có hai loại vệ tinh truyền thơng chính, thụ động và chủ động . Vệ tinh thụ động chỉ phản xạ tín
hiệu đến từ nguồn, về hướng của máy thu. Với vệ tinh thụ động, tín hiệu phản xạ khơng được
khuếch đại ở vệ tinh, và chỉ có một lượng rất nhỏ năng lượng truyền tới máy thu. Vì vệ tinh ở rất xa
Trái đất nên tín hiệu vơ tuyến bị suy giảm do mất đường truyền trong khơng gian tự do , do đó tín
hiệu nhận được trên Trái đất rất rất yếu. Mặt khác, các vệ tinh chủ động sẽ khuếch đại tín hiệu nhận
được trước khi truyền lại cho bộ thu trên mặt đất. Vệ tinh thụ động là vệ tinh liên lạc đầu tiên, nhưng
hiện nay ít được sử dụng. Telstar là vệ tinh liên lạc chuyển tiếp trực tiếp hoạt động thứ hai. Thuộc
về AT&T như một phần của thỏa thuận đa quốc gia giữa AT&T, Phịng thí nghiệm Điện thoại Bell ,

NASA, Tổng cục Bưu điện Anh và PTT Quốc gia Pháp (Bưu điện) để phát triển thông tin liên lạc vệ
tinh, nó đã được NASA phóng từ Cape Canaveral vào tháng Bảy. 10 năm 1962, trong lần phóng vào
khơng gian đầu tiên do tư nhân tài trợ. Relay 1 được phóng vào ngày 13 tháng 12 năm 1962, và nó
trở thành vệ tinh đầu tiên truyền qua Thái Bình Dương vào ngày 22 tháng 11 năm 1963. 

4. Quĩ Đạo Vệ Tinh


Các vệ tinh liên lạc thường có một trong ba loại quỹ đạo chính , trong khi các phân loại quỹ
đạo khác được sử dụng để xác định rõ hơn chi tiết quỹ đạo. Tuỳ thuộc vào độ cao so với mặt đất các
quỹ đạo của vệ tinh trong hệ thống thông tin vệ tinh được chia thành :
• HEO (Highly Elpitical Orbit): quỹ đạo elip cao
• GSO (Geostationary Orbit) hay GEO (Geostatinary Earth Orbit): quỹ đạo địa tĩnh
• MEO (Medium Earth Orbit): quỹ đạo trung
• LEO (Low Earth Orbit): quỹ đạo thấp

Vệ tinh địa tĩnh có quỹ đạo địa tĩnh (GEO), đó là 22.236 dặm (35.785 km) từ bề mặt của Trái
đất. Quỹ đạo này có điểm đặc biệt là vị trí biểu kiến của vệ tinh trên bầu trời khi được quan sát viên
mặt đất quan sát không thay đổi, vệ tinh dường như “đứng yên” trên bầu trời. Điều này là do chu kỳ
quỹ đạo của vệ tinh giống với tốc độ quay của Trái đất. Ưu điểm của quỹ đạo này là anten mặt đất
không phải theo dõi vệ tinh trên bầu trời, chúng có thể được cố định để chỉ vào vị trí trên bầu trời
mà vệ tinh xuất hiện. Tiết kiệm thiết bị mặt đất cịn được nhiều hơn cả chi phí đắt đỏ đưa vệ tinh lên
quỹ đạo địa tĩnh cao và  có thể tổ điều hành hiệu quả không cần những thiết bị đắt tiền để theo dõi
chuyển động của vệ tinh.
Vệ tinh quỹ đạo Trái đất trung bình (MEO) gần Trái đất hơn. Độ cao quỹ đạo nằm trong
khoảng từ 2.000 đến 36.000 km (1.200 đến 22.400 mi) so với Trái đất.
Khu vực bên dưới quỹ đạo trung bình được gọi là quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) và cách Trái
đất khoảng 160 đến 2.000 km (99 đến 1.243 mi). Việc phóng vệ tinh Quỹ đạo Trái Đất tầm thấp
khơng tốn phí bằng việc phóng vệ tinh địa tĩnh, và vì ở gần mặt đất nên khơng địi hỏi tín hiệu có
cường độ lớn.

5. Phân bố tần số cho các hệ thống thông tin vệ tinh
Phân bố tần số cho các dịch vụ vệ tinh là một quá trình rất phức tạp đòi hỏi sự cộng tác
quốc tế và có quy hoạch. Phân bố tần được thực hiện dưới sự bảo trợ của Liên đồn viễn thơng
quốc tế (ITU). Để tiện cho việc quy hoạch tần số, toàn thế giới được chia thành ba vùng:
Vùng 1: Châu Âu, Châu Phi, Liên xô cũ và Mông Cổ
Vùng 2: Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Đảo Xanh
Vùng 3: Châu Á (trừ vùng 1), Úc và Tây nam Thái Bình Dương
Trong các vùng này băng tần được phân bổ cho các dịch vụ vệ tinh khác nhau, mặc dù một
dịch vụ có thể được cấp phát các băng tần khác nhau ở các vùng khác nhau. Các dịch vụ do vệ
tinh cung cấp bao gồm:
 Các dịch vụ vệ tinh cố định (FSS)
 Các dịch vụ vệ tinh quảng bá (BSS)


Các dịch vụ vệ tinh di động (MSS)
Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng
Các dịch vụ vệ tinh khí tượng
Từng phân loại trên lại được chia thành các phân nhóm dịch vụ; chẳng hạn dịch vụ vệ tinh cố
định cung cấp các đường truyền cho các mạng điện thoại hiện có cũng như các tín hiệu truyền
hình cho các hãng TV cáp để phân phối trên các hệ thống cáp. Các dịch vụ vệ tinh quảng bá có
mục đích chủ yếu phát quảng bá trực tiếp đến gia đình và đôi khi được gọi là vệ tinh quảng bá
trực tiếp (DBS:direct broadcast setellite), ở Châu Âu gọi là dịch vụ trực tiếp đến nhà (DTH: direct
to home). Các dịch vụ vệ tinh di động bao gồm: di động mặt đất, di động trên biển và di động trên
máy bay. Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng bao gồm các hệ thống định vị toàn cầu và các vệ tinh cho
các dịch vụ khí tượng thường cung cấp cả dịch vụ tìm kiếm và cứu hộ




Bảng 1.1. liệt kê các ký hiệu băng tần sử dụng chung cho các dịch vụ vệ tinh.
Dải tần, GHz
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

Ký hiệu băng tần
VHF
UHF
L
S
C
X
Ku
K
Ka
V
W
mm
m

Băng Ku là băng nằm dưới băng K còn băng Ka là băng nằm trên K. Ku là băng hiện nay được
sử dụng cho các vệ tinh quảng bá trực tiếp và nó cũng được sử dụng cho một số dịch vụ vệ tinh cố
định. Băng C được sử dụng cho các dịch vụ vệ tinh cố định và các dịch vụ quảng bá trực tiếp không
được sử dụng băng này. Băng VHF được sử dụng cho một số dịch vụ di động và đạo hàng và để
truyền số liệu từ các vệ tinh thời tiết. Băng L được sử dụng cho các dịch vụ di động và các hệ thống
đạo hàng. Đối với các dịch vụ vệ tinh cố định trong băng C, phần băng được sử dụng rộng rãi nhất
là vào khoảng từ 4 đến 6 GHz. Hầu như các tần số cao hơn được sử dụng cho đường lên và thường
băng C được ký hiệu là 6/4 GHz trong đó con số viết trước là tần số đường lên. Đối với dịch vụ
quảng bá trực tiếp trong băng Ku, dải thường được sử dụng là vào khoảng từ 12 đến 14 GHz và
được ký hiệu là 14/12 GHz. Mặc dù các ấn định tần số được thực hiện cụ thể hơn và chúng có thể
nằm ngồi các giá trị được trích dẫn ở đây (chẳng hạn các ấn định tần số băng Ku có thể là 14,030
GHz và 11,730 GHz), các giá trị gần đúng được đưa ra ở trên hoàn tồn thoả mãn cho các tính tốn


có liên quan đến tần số.

6. Các hệ thống thơng tin di động vệ tinh
Thông tin di động vệ tinh trong mười năm gần đây đã trải qua những biến đổi cách mạng bắt
đầu từ hệ thống thông tin di động vệ tinh hàng hải (INMARSAT) với các vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh
(GSO). Năm 1996 INMARSAT phóng 3 trong số năm vệ tinh của INMARSAT 3 để tạo ra các
chùm búp hẹp chiếu xạ toàn cầu. Trái đất được chia thành các vùng rộng lớn được phục vụ bởi các
chùm búp hẹp này. Với cùng một công suất phát các chùm búp hẹp tạo ra được EIRP lớn hơn nhiều
so với các chùm búp toàn cầu. Nhờ vậy việc thiết kế đầu cuối mặt đất sẽ đơn giản hơn vì đầu cuối
mặt đất sẽ nhìn thấy anten vệ tinh với tỷ số giữa hệ số khuyếch đại anten và nhiệt độ tạp âm hệ
thống (G/Ts) lớn hơn và EIRP đường xuống lớn hơn. Người ta dự định có thể sử dụng thiết bị đầu
cuối mặt đất với kích thước sổ tay. Hiện nay các vệ tinh ở GSO cho phép các thiết bị di động mặt
đất trên ô tơ hoặc kích cỡ va li. Với EIRP từ vệ tinh đủ lớn, các máy di động có thể sử dụng các
anten có kích thước trung bình cho dịch vụ thu số liệu và thoại. Tuy nhiên vẫn chưa thể cung cấp
dịch vụ cho các máy thu phát cầm tay.

Để đảm bảo hoạt động ở vùng sóng vi ba thấp cho các bộ thu phát cầm tay ở hệ thống vệ tinh
GSO cần có anten dù mở (hệ số khuyếch đại anten cao) đặt được bên trong thiết bị phóng và công
suất phát bổ sung. Chẳng hạn ở băng L (1 đến 2 GHz), kích thước anten có thể từ 10 đến 15 m.
Sở dĩ cần như vậy vì máy thu phát cầm tay có cơng suất phát thấp (vài trăm mW) và hệ số
khuyếch đại anten thấp (0 đến 3 dB). Công suất phát của máy cầm tay phụ thuộc vào acqui (và trọng
lượng của nó), nhưng quan trọng hơn là an tồn cho người sử dụng. Vì thế các vùng dưới mặt đất
địi hỏi mật độ thơng lượng công suất đến anten cao hơn (đạt được nhờ EIRP cao) và tỷ số G/T s ở
vệ tinh cao (anten thu vệ tinh có hệ số khuyếch đại cao) để bắt được tín hiệu yếu từ máy phát của
máy cầm tay.
Một tổ chức GSO hiện nay có thể cung cấp dịch vụ cho các máy phát thu kích thước va li là:
Hãng vệ tinh di động Mỹ (AMSC) sử dụng vệ tinh GSO đặt ở 101 0W. Vệ tinh này đảm bảo dịch vụ
cho thông tin của người sử dụng ở băng L và sử dụng băng Ku (11 đến 18 GHz) để giao diện với
trạm của mặt đất nơi kết nối với mạng PSTN.
Tất cả các vệ tinh di động cung cấp dịch vụ tiếng phụ thuộc vào anten trạm mặt đất có tính
hướng (G>10dB). Có thể sử dụng các anten có khuyếch đại thấp hơn nhưng chỉ có thể cung cấp dịch
vụ cho tốc độ số liệu thấp hoặc nhắn tin (phi thoại).
Hiện nay thông tin di động vệ tinh đang chuyển sang dịch vụ thông tin di động cá nhân (PCS)
với các máy thu phát cầm tay. Đối với ứng dụng này các vệ tinh phải có quỹ đạo thấp (LEO) (độ cao
vào khoảng 1000 km) và quỹ đạo trung MEO (độ cao khoảng 10.000 km). Các vệ tinh này sử dụng
các chùm búp hẹp chiếu xạ mặt đất để tạo thành cấu trúc tổ ong giống như các hệ thống tổ ong mặt
đất. Tuy nhiên do vệ tinh bay nên các chùm búp này di động và cơ bản trạm di động có thể coi là
dừng đối với các búp hẹp (tổ ong) chuyển động khá nhanh.
Cũng có thể lập trình các búp hẹp này để quét sóng các vùng phục vụ mặt đất và duy trì vùng
chiếu cố định như hệ thống tổ ong. Tuy nhiên điều này đòi hỏi các anten phức tạp hơn, chẳng hạn
dàn chỉnh pha hay anten quét cơ khí hoặc điều khiển độ cao quỹ đạo vệ tinh.
Một số hãng đang đưa ra các đề án LEO hay MEO để cung cấp cả dịch vụ truyền số liệu và
tiếng. Chủ yếu các dịch vụ số liệu được cung cấp bởi các hệ thống vệ tinh LEO nhỏ, còn cả hai dịch


vụ số liệu và tiếng được cung cấp bởi các hệ thống LEO lớn. Nói chung các vệ tinh của LEO lớn

phức tạp (và đắt tiền) hơn

Dịch vụ châu Âu bằng hệ thống Archimedes

Các hãng hàng không vũ trụ Châu Âu đề xuất sử dụng vệ tinh tia chớp “ Molnya” quỹ đạo
elip ở điểm cực viển. Sử dụng dạng quỹ đạo này mang lại 2 lợi ích. Nó cho phép góc ngẩng búp
anten cao hơn (khoảng 700), nhờ thế gaimr phadinh nhiều tia xảy ra khi sử dụng góc ngẩng thấp và
che tối của các vật cản. Ngoài ra anten của người sử dụng không cần thiết phải vô hướng vì vệ tinh
được nhìn thấy trong khoảng thời gian dài ở vung cực viễn. Hai yếu tố này ( góc ngẩng cao và tính
hướng anten tăng) cho phép giảm quỹ đường truyền, nhờ vậy tiết kiệm đáng kể công suất vệ tinh.
Chùm vệ tinh trong trường hợp này sử dụng 4 vệ tinh với mỗi vệ tinh ở 1 quỹ đạo Molnya, nút lên
cách nhau 900 và góc nghiêng 63,40 . Các vệ tinh được định pha ở xung quanh điểm cực viễn tại các
thời điểm khác nhau để có thể phủ được tồn Châu Âu trong 24 giờ, hai cực viễn xảy ra ở bán cầu
Bắc, nhưng chỉ điểm trên Châu Âu là tích cực. Điểm cực viễn được nhìn thấy trong khoảng thời
gian từ 6 đên 8 giờ, trong khoảng thời gian này các vệ tinh được tích cực.


a) Các quỹ đạo vệ tinh Molnya
b) Cấu hình hệ thống thông tin di động vệ tinh ASMC và Archimedes.
Anten trên mỗi vệ tinh (ở khoảng thời gian gần điểm cực viễn) sẽ chiếu xạ Châu âu bằng 6 búp.
Lưu ý rằng trong khoảng thời gian này cự ly đến trạm mặt đất sẽ thay đổi vì thế mức tính hiệu thay
đổi vào khoảng 4dB.

Cấu trúc chung của một hệ thống thông tin LEO/MEO


Phần III: Đánh giá
1. Ưu điểm:


Vùng phủ sóng của vệ tinh rộng, chỉ cần ba vệ tinh địa tĩnh có thể phủ sóng tồn cầu. Sóng
vơ tuyến điện phát đi từ một vệ tinh ở quỹ đạo địa tĩnh có thể bao phủ 1/3 tồn bộ bề mặt trái
đất.



Cấu hình lại hệ thống mặt đất đơn giản, nhanh chóng và giảm giá thành so với loại khác.



Thực hiện được nhiều loại dịch vụ băng thông rộng với độ rộng băng tần mỗi bộ lặp
(repeater) lên đến hàng chục Megahertz.
Ít chịu ảnh hưởng của địa hình mặt đất, là phương tiện truyền thông tốt nhất cho các vùng
nông thôn và chưa phát triển cũng như miền núi, hải đảo.
Thông tin vệ tinh rất ổn định, độ tin cậy và chất lượng cao, xác suất hư hỏng trên tuyến liên
lạc thấp, ảnh hưởng do nhiễu và khí quyển khơng đáng kể.
Các thiết bị điện tử trên vệ tinh có thể tận dụng nguồn năng lượng mặt trời để hoạt động ngày
lẫn đêm.
Thiết bị phát sóng dùng trong hệ thống truyền tin Vệ tinh chỉ cần công suất nhỏ. Do thông tin
vệ tinh ít bị suy hao do gặp chướng ngại vật như: nhà cao tầng, sông, núi,… trên đường đi
như đối với thơng tin mặt đất.








Tính linh hoạt cao, hệ thống liên lạc vệ tinh được thiết lập nhanh chóng và có thể thay đổi tùy

yêu cầu sử dụng.

2. Nhược điểm:





Đầu tư ban đầu cao, công nghệ hiện đại
Thời gian sử dụng tương đối ngắn (7-10 năm)
Chi phí bảo dưỡng cao
Cương độ tín hiệu tại điểm thu phụ thuộc tọa độ của vệ tinh so với vùng được phủ sóng.


Phần IV: Ứng dụng
1. Điện thoại
Ứng dụng lịch sử đầu tiên và quan trọng nhất cho liên lạc vệ tinh là điện thoại xuyên lục địa.
Trong thế kỷ 20 do sự phát triển của cáp quang truyền qua đường biển thì liên lạc vệ tinh khơng cịn
ứng dụng nhiều. Tuy nhiên, chúng vẫn phục vụ những đảo xa như Ascension, Saint Helena, Diego
Gracia, và Easter Island, nơi mà viễn thông chưa có nhiều ví dụ như vùng rộng lớn của nam Mĩ,
châu Phi, Canada, Trung Quốc, Nga, và Australia. Liên lạc vệ tinh còn cung cấp sự kết nối cho rìa
của Antarctica và Greenland.

2. Truyền hình vệ tinh
Ti vi trở thành thị trường chính, nhu cầu của nó cho sự phát đồng thời tương đối ít tín hiệu băng
thơng rộng đến rất nhiều các máy thu trở nên chính xác hơn với năng lực của vệ tinh địa tĩnh. Hai
kiểu vệ tinh được sử dụng cho truyền và radio hình bắc Mĩ là :
+ Vệ tinh dịch vụ cố định sử dụng dải sóng C (4 tới 8 GHz) và phần thấp của dải K (12 tới 18
GHz). Chúng được sử dụng để cung cấp tin tức truyền hình đến và từ mạng ti vi và các trạm liên kết
địa phương hoặc đào tạo từ xa,...

+ Vệ tinh truyền phát trực tiếp được sử dụng cho dịch vụ vệ tinh định hướng DTH (Direct To
Home), như truyền hình trực tiếp, mạng ăng ten chảo ở Mĩ và một vài quốc gia khác
Những vệ tinh SES Astra, Eutelsat, và Hotbird nằm trên quỹ đạo trên lục địa châu Âu cung cấp
trực tiếp cho dịch vụ truyền hình trong khu vực này.

3. Vệ tinh di động (Ăng ten di động DBS): những ăng ten này tự động nhắm tới vệ tinh

không quan trọng nó ở đâu và được gắn trên phương tiện nào. Thường dùng trong cơng nghệ
GPS và truyền hình trực tiếp trên máy bay

4. Radio vệ tinh hay SR (Subscription Radio) : là tín hiệu radio kỹ thuật số mà được
phát bởi sự liên lạc vệ tinh, có thể bao phủ một vùng rộng lớn hơn rất nhiều so với tín hiệu
radio trên mặt đất. Đặc biệt trong một lĩnh vự cơng nghệ hiện đại nhất ngày nay dùng sóng
Radio này để liên lạc đến các trạm không gian vũ trụ thông qua ăngten liên lạc DSN tại Mỹ .


5. Ứng dụng trong quân đội : Hệ thống chỉ huy và điều khiển toàn cầu (GCCS) lớn nhất thế giới

trụ sở tại Mỹ, lấy tính hiệu từ các vệ tinh quân sự như MILSTAR, DSCS, FLTSATCOM của quân đội
Mĩ, những vệ tinh NATO, những vệ tinh của Anh, những vệ tinh của liên bang Sô Viết. Đa phần hoạt
động ở giả tần X (8 tới 12 GHz), và một số cịn sử dụng sóng radio UHF (300 MHz tới 3 GHz).

6. Liên hệ thực tế tại Việt Nam:
- Công Nghệ DTH - cơng nghệ truyền hình kỹ thuật số vệ tinh
Truyền hình DTH sử dụng băng tần (12/14 GHz) qua vệ tinh Vinasat 1 phủ sóng tồn bộ lãnh thổ Việt
Nam và một phần diện tích các nước khu vực Đơng Nam Á.
Khái niệm: DTH (Direct-To-Home)
Trong dịch vụ truyền hình, DTH là thuật ngữ chỉ phương thức truyền tín hiệu từ trạm phát qua vệ tinh
tới tận nhà khách hàng có sử dụng ăng ten (hay cịn gọi là chảo thu) cùng bộ khuếch đại & dịch tần thấp
(LNB) được kết nối với đầu thu (STB) có sử dụng thẻ giải mã.

DTH được phát triển nhằm kết nối các khu vực xa xơi nơi mà các dịch vụ truyền hình khác khơng vươn
tới được.
Cơ chế hoạt động
Bước 1: Tín hiệu các kênh được ghép kênh (số hóa, mã hóa và điều chế) và truyền lên vệ tinh Vinasat 1
tại trạm phát đặt tại Vĩnh Yên.
Bước 2: Vệ tinh Vinasat 1 (tọa độ 132 độ Đơng) sau khi nhận tín hiệu từ trạm phát sẽ khuếch đại và
truyền xuống mặt đất.
Bước 3: Khách hàng sử dụng chảo thu và LNB nhận tín hiệu từ vệ tinh và chuyển xuống đầu thu có gắn
thẻ giải mã để chuyển thành tín hiệu Video/Audio đến tivi của khách hàng.




Nguồn Tham Khảo:

 /> /> /> /> /> /> />
- END -