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




Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Mục lục

Mục lục 1
bảng Các chữ viết tắt 3
Mở ĐầU 5
Chơng 1: Tổng quan về thông tin vệ tinh 7
1.1. Lịch sử phát triển của thông tin vệ tinh 7
1.2. Các dạng quỹ đạo vệ tinh 9
1.2.1. Các nguyên lý về quỹ đạo 9
1.2.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh 11
1.3. Các băng tần làm việc của thông tin vệ tinh 13
1.3.1. Lựa chọn băng tần cho thông tin vệ tinh 13
1.3.2. Quy định băng tần cho thông tin vệ tinh 15
1.4. Các phơng pháp đa truy nhập trong thông tin vệ tinh 18
1.4.1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 18
1.4.2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 19
1.4.3. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA): 22
1.5. Cấu trúc của 1 hệ thống thông tin vệ tinh. 22
1.5.1. Phần không gian 23
1.5.2. Phần mặt đất 24
1.6. Các loại hình dịch vụ của thông tin vệ tinh 25
chơng 2: tính toán tuyến thông tin vệ tinh 27
2.1. Các thông số của anten 27

2.1.1 Hệ số tăng ích 27
2.2. Đồ thị bức xạ 28
2.3 Phân cực 29
2.2. Công suất phát ở một hớng cho trớc 32
2.2.1. Công suất bức xạ đẳng hớng tơng đơng 32
2.3. Công suất tín hiệu thu 33
2.3.1. Công suất anten thu nhận đợc 33
2.3.2. Trờng hợp thực tế 34
2.3.3. Kết luận 36
2.4. Công suất tạp âm đầu vào máy thu 36
2.4.1. Nguồn tạp âm 36
2.4.2. Đặc tính và xác định tạp âm 37
Lại Quang Hng - K10D1 1
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
2.4.3. Nhiệt tạp âm của anten 38
2.4.4. Nhiệt tạp âm của bộ suy hao 39
2.4.5. Nhiệt tạp âm của một thiết bị có nhiều phần tử trong tầng 39
2.4.6. Nhiệt tạp âm của máy thu 39
2.5. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm ở đầu vào máy thu 40
2.5.1. Định nghĩa 40
2.5.2. Biểu thức 41
2.5.3. Hệ số phẩm chất của thiết bị thu 41
2.5.4. Nhiệt tạp âm anten 42
2.5.5. Nhiệt tạp âm của máy thu 46
2.5.6. Kết luận 47
2.6. ảnh hởng của môi trờng truyền dẫn 47
2.6.1. ảnh hởng của ma 48
2.6.2. Các ảnh hởng khác 52
2.6.3. Kết luận 54
2.7. Sự bù lại đối với các ảnh hởng của môi trờng truyền sóng 54

2.7.1. Phân cực trực giao 54
2.7.2. Suy hao 54
2.7.3. Phân tập không gian 55
2.7.4. Tơng thích 57
2.7.5. Kết luận 57
2.8. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm đối với 1 tuyến (truy nhập đơn) 58
2.8.1. Kiểu bộ lặp 59
2.8.2 Biểu thức của (C/N
0
)
T
61
2.9. Xu thế thông tin vệ tinh 63
Chơng 3: Điều khiển công suất và tốc độ thích nghi
trong Thông tin vệ tinh băng Ka 65
3.1. Giới thiệu 65
3.2. Mô hình kênh v bộ ớc đoán kênh 67
3.3. Tốc độ v công suất thích nghi 68
3.3.1. Điều khiển công suất thích nghi 69
3.3.2. Điều khiển tốc độ thích nghi 75
3.4. Kết luận 80
kết luận 82
Phụ lục 84
Lại Quang Hng - K10D1 2
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
bảng Các chữ viết tắt

AR1 First order Auto Regressive Mô hình tự hồi quy bậc 1
ARMA Auto Regressive Moving Average Mô hình trung bình tự
động hồi quy

AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu Gausse trắng cộng
tính
BER Bit Error Rate Tỉ số lỗi bit
BSS Broadcasting Satellite Service Dịch vụ vệ tinh quảng bá
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia
theo mã
DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá video số
EIRP Equivalent Isotropic Radiotive Power Công suất bức xạ đẳng
hớng tơng đơng
FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia
theo tần số
FSS Fixed Satellite Service Dịch vụ vệ tinh cố định
GEO Geographic Earth Orbit Quỹ đạo địa tĩnh
HEO High Earth Orbit Quỹ đạo cao
INTELSAT International Satellite Orgnisation Tổ chức vệ tinh quốc tế
IBO Input Back Off Lùi đầu vào
ITU International Telecommunication Liên minh viễn thông quốc
Union tế
LEO Low Earth Orbit Quỹ đạo thấp
LHCP Left Hand Circular Polarization Phân cực tròn bên trái
MEASAT Malaysia Satellite Vệ tinh Malaysia
MEO Medium Earth Orbit Quỹ đạo trung bình
MMSE Minimum Mean Squared Error Lỗi trung bình bình
phơng tối thiểu
MPSK Multi Phase Shift Key Khoá dịch đa pha
Lại Quang Hng - K10D1 3
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
MQAM Multi Quadrature Amplitude Điều biên cầu phơng đa
Modulation mức
MSS Mobile Satellite Service Dịch vụ vệ tinh di động

OBO Output Back Off Lùi đầu ra
PSK Phase Shift Key Khoá dịch pha
QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều biên cầu phơng
QPSK Quarter Phase Shift Key Khoá dịch pha cầu phơng
RHCP Right Hand Circular Polarization Phân cực tròn bên phải
SNR Signal to Noise Rate Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia
theo thời gian
TTVT Thông tin vệ tinh
TT&C Telematric Tracking and Control Đo xa, bám và điều khiển
VINASAT Vietnam Satellite Project Dự án vệ tinh Việt Nam
VSAT Very Small Aperture Terrminal Đầu cuối có góc mở nhỏ
XPD Cross - Polarisation Discriminaion Phân cực chéo
XPI Cross - Polarisation Isolation Cách ly phân cực chéo











Lại Quang Hng - K10D1 4
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Mở ĐầU
Trong những năm qua cùng với sự phát triển nh vũ bão của khoa học
và công nghệ, thông tin vệ tinh đã có những bớc phát tiển nhảy vọt. Do có

tính u việt vợt trội so với các phơng thức thông tin khác nh cho phép triển
khai nhanh, cự ly liên lạc không hạn chếCác quốc gia hàng đầu về công
nghệ viễn thông nh Nga, Mỹ, Nhật, Pháp, Đứcđã quan tâm đầu t nghiên
cứu, cải tiến, phát triển công nghệ thông tin vệ tinh.
Cùng với sự phát triển nhu cầu sử dụng các dịch vụ viễn thông, nhu cầu
sử dụng dịch vụ thông tin vệ tinh liên tục tăng với tốc độ cao và ngày càng đa
dạng, số lợng vệ tinh ở khu vực trên thế giới tăng lên nhanh chóng. Cho đến
nay các nớc trong khu vực nh: Thái Lan, ấn Độ, Indonexia, Malaysia, đã
có các vệ tinh riêng phục vụ nhu cầu thông tin trong nớc, khu vực và quốc tế.
Ngày 24 tháng 09 năm 1998, Thủ tớng chính phủ đã ra quyết định số
868/QĐ-TTg về việc thông qua báo cáo nghiên cứu khả thi dự án Phóng vệ
tinh viễn thông Việt Nam với mục tiêu là: Phóng vệ tinh viễn thông Việt
Nam nhằm đáp ứng nhu cầu truyền dẫn trong nớc, quốc tế qua vệ tinh của
Việt Nam trong những năm đầu thế kỷ 21, xây dựng hệ thống các trạm mặt
đất phục vụ nhu cầu thông tin liên lạc công cộng và nhu cầu của một số ngành
chuyên phục vụ công ích.
Với những căn cứ trên, đề tài Điền khiển công suất và tốc độ thích
nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka là cần thiết nhằm đa ra các một hệ
thống thông tin vệ tinh sử dụng có hiệu quả trong điều kiện các băng tần khác
đã sử dụng hết. Cỏc yờu cu s dng dch v trc tip n ngi dựng qua v
tinh tng, bng Ka ó tr thnh mt s
la chn a thớch trong nhiu h thng
mi vỡ nú cung cp bng thụng rng cn thit h tr cho cỏc nhu cu c
d oỏn trc v dung lng.
Với mục đích nh vậy, đề tài sẽ tìm hiểu các biện pháp nâng cao chất
lợng thông tin vệ tinh, trong đó tập trung đi sâu nghiên cứu về điền khiển
công suất cũng nh tốc độ đáp ứng trong điều kiện suy hao lớn. Trong băng
tần Ka từ 20 30 GHz, suy hao do ma là rất lớn. Nó ảnh hởng trực tiếp đến
Lại Quang Hng - K10D1 5
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka

chất lợng dịch vụ. Khi a ra gii phỏp cho vn nghn ph, bng Ka cng
b suy hao do ma sõu c hng chc dB. Do vậy, đề tài Điền khiển công suất
và tốc độ thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka chính là đối tợng
nghiên cứu để nâng cao chất lợng đờng truyền trong điều kiện suy hao lớn.
Luận văn bao gồm những chơng sau:
Chơng 1: Tổng quan về thông tin vệ tinh
Chơng 2: Tính toán tuyến trong thông tin vệ tinh
Chơng 3: Điều khiển công suất và tốc độ thích nghi trong thông tin vệ tinh
băng Ka
Phụ lục: Giới thiệu chơng trình nguồn mô phỏng phơng pháp thích nghi
công suất và tốc độ trong băng Ka viết bằng Matlab 6.5.
Các vấn đề kỹ thuật liên quan đến đề tài là tơng đối rộng và là những
vấn đề khó nên luận văn chắc chắn sẽ còn nhiều sai sót. Do đó, tôi rất mong
nhận đợc ý kiến đóng góp, phê bình của các thầy cô giáo và bạn bè đồng
nghiệp để giúp tôi có thể hoàn thiện hơn nữa phần nghiên cứu của mình.
Trong thời gian thực hiện luận văn này, tôi đã nhận đợc nhiều sự hỗ trợ,
động viên và khuyến khích rất nhiều từ gia đình, các thầy cô và các đồng
nghiệp. Trớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy PGS.TS Nguyễn
Viết Kính, ngời đã tận tình chỉ bảo tôi cách định hớng và giải quyết các vấn
đề để tôi có thể hoàn thành bản luận văn này. Bên cạch đó tôi cũng xin cảm ơn
Gia đình tôi đã luôn khuyến khích, động viên và tạo mọi điều kiện cho tôi yên
tâm hoàn thành khoá học và luận văn này. Tôi xin cảm ơn Các Thầy, Cô trong
khoa Điện tử Viễn Thông đã trang bị kiến thức cho tôi trong suốt thời gian
học. Và tôi cũng xin gửi lời biết ơn đến Phòng Thông tin vệ tinh và ứng dụng
công nghệ vũ trụ, Cục Thông tin liên lạc, Bộ Công an nơi tôi công tác, đã tạo
điều kiện về vật chất, thời gian cho tôi đợc theo học khoá học này. Cuối cùng
tôi xin cảm ơn các bạn học, các đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình học.

Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2006

Lại Quang Hng - K10D1 6
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Chơng 1
Tổng quan về thông tin vệ tinh
1.1. Lịch sử phát triển của thông tin vệ tinh. [1]
Trong chiến tranh thế giới thứ 2 có sự phát triển vợt bậc của 2 công
nghệ khác nhau đó là viba và tên lửa, đó chính là nền tảng của thông tin vệ
tinh. Ngoài ra, ý tởng về một hệ thống thông tin toàn cầu sử dụng vệ tinh bay
xung quanh quả đất đã đợc nhà bác học Arthur C. Clarke giới thiệu trong
một tạp chí Anh Wireless world (thế giới không giây) vào tháng 5 năm
1945.
Tháng 10 năm 1957, Liên xô đã phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu
tiên (vệ tinh Sputnik) trên thế giới mở ra một kỷ nguyên chinh phục vũ trụ của
con ngời, đồng thời cũng là lần đầu tiên thông tin giữa trái đất và vũ trụ đợc
thực hiện. Năm 1958 bản tin chúc mừng Giáng sinh của tổng thống Mỹ
Eisenhower lần đầu tiên đợc phát đi qua vệ tinh có tên là Score bay ở độ cao
1500 km. Những năm sau đó từ năm 1960 đến 1962 một loạt các vệ tinh khởi
đầu có tên Echo, Curier, Telstar và Relay đã đợc phóng lên ở quỹ đạo có độ
cao thấp (khoảng 1000 km đến 8000 km), do hạn chế bởi tên lửa phóng.
Năm 1963 một vệ tinh địa tĩnh đầu tiên có tên là Syncom, có độ cao bay
36.000 km đã truyền hình trực tiếp thế vận hội Olympic Tokyo từ Nhật về Mỹ.
Năm 1965 vệ tinh Molniya của liên xô đợc phóng lên ở quỹ đạo elip nghiêng
65
o
so với mặt phẳng xích đạo.
Tháng 7 năm 1964 một tổ chức quốc tế về thông tin vệ tinh đã ra đời,
ban đầu có 11 nớc thành viên, gọi tắt là Intelsat (Internation
Telecommucations Satellite) [4]. Các nớc tham gia vào tổ chức này tăng lên
nhanh chóng, 30 năm sau tháng 8 năm 1994 số nớc thành viên tham gia tổ
chức Intelsat đã là 133, trong đó có Việt Nam.

Vệ tinh thơng mại đầu tiên của Intelsat đó tên là Earlybird đợc phóng
lên ở quỹ đạo địa tĩnh trên Đại tây dơng vào năm1965. Đó là thế hệ Intelsat
I. Do sự phát triển nhanh chóng các yêu cầu về dịch vụ thông tin qua vệ tinh,
Lại Quang Hng - K10D1 7
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Intelsat đã phóng hàng loạt các vệ tinh địa tĩnh tiếp theo trên ba vị trí Thái
bình dơng, ấn độ dơng và Đại tây dơng để phủ sóng toàn cầu. Đó là các
thế hệ vệ tinh Intelsat I, II, III, IV, IV-A, V, V-A, VI, VII, VII-A, VIII, VIII-
A (tính đến tháng 1 năm 1996).
Việt Nam đã có trạm mặt đất Hoa Sen đầu tiên trong thập kỷ 70 tại Phủ
Lý - Nam Hà (cũ) thuộc hệ thống InterSputnic của Liên bang Nga cũ, sau giải
phóng Miền nam có thêm một trạm Hoa Sen ở thành phố Hồ Chí Minh. Các
trạm này chủ yếu thông tin thoại và truyền hình với các nớc XHCN cũ.
Trong thập kỷ 80 nớc ta tham gia tổ chức Intelsat và xây thêm các
trạm mặt đất mới làm việc với các vệ tinh của IntelSat. Thông tin vệ tinh đóng
một vai trò quan trọng trong mạng viễn thông Việt Nam trong đó khoảng
2050 kênh qua vệ tinh Intelsat và 30 kênh qua vệ tinh InterSputnic cho thông
tin quốc tế với khoảng 36 nớc trên thế giới cho các dịch vụ thoại, truyền
hình, phát thanh, truyền số liệu
Đài truyền hình Việt Nam đang thuê kênh của vệ tinh MEASAT và
THAICOM 3 để phát truyền giữa các đài trung ơng và đài địa phơng. Đài
tiếng nói Việt nam sử dụng vệ tinh PALAPA để phát thanh các chơng trình
quốc tế. Ngoài ra cục hàng không dân dụng, công ty dầu khí VietsoPetro đang
sử dụng vệ tinh cho nhu cầu thông tin của ngành mình.
Hệ thống VSAT FDMA/DAMA thuê vệ tinh của ASIASAT phục vụ
các vùng xa xôi hẻo lánh, hải đảo, các cá nhân, các tổ chức và các công ty có
nhu cầu thông tin trong nớc cũng nh quốc tế. Số trạm VSAT lên tới hàng
trăm trạm nằm rải rác khắp mọi miền đất nớc. Hệ thống VSAT TDM/TDMA
đã da vào khai thác chủ yếu phục vụ cho truyền số liệu. Thông tin vệ tinh nội
địa của Việt Nam tuy có mạng VSAT nhng mạng mặt đất còn rất ít về số

lợng trạm cũng nh cha phong phú về loại hình dịch vụ cung cấp. Tuy
nhiên tơng lai Việt nam sẽ có vệ tinh VINASAT riêng lúc đó mạng vệ tinh
nội địa sẽ có điều kiện phát triển mạnh với nhiều loại dịch vụ nh phủ sóng
phát thanh truyền hình toàn quốc; dịch vụ truyền hình trả tiền trớc MMDS,
Lại Quang Hng - K10D1 8
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
CATV; dịch vụ truyền hình và phát thanh trực tiếp đến nhà riêng (DTM); dịch
vụ truyền hình độ nét cao và nhiều dịch vụ viễn thông khác.
1.2. Các dạng quỹ đạo vệ tinh [2]
1.2.1. Các nguyên lý về quỹ đạo
Quỹ đạo là đờng đi của vệ tinh trong thế cân bằng giữa 2 lực tác động
bao gồm lực hấp dẫn của trái đất và lực ly tâm của liên quan đến độ cong quỹ
đạo vệ tinh. Quỹ đạo của vệ tinh nằm trong một mặt phẳng và bay xung quanh
quả đất với các dạng quỹ đạo khác nhau, ở các độ cao khác nhau, nhng đều
phải tuân theo 3 định luật Kepler và định luật vạn vật hấp dẫn của Newton.
Định luật thứ nhất của Kepler: vệ tinh chuyển động vòng quanh quả
đất theo một quỹ đạo hình êlíp (hoặc quỹ đạo tròn khi bán trục lớn a bằng bán
trục bé b) với tâm của quả đất trùng với một trong hai tiêu điểm của hình êlíp
đó, nh chỉ ra trên hình 1.1.





r
n
r
2a
viễn điểm
2b

r
P
cận điểm
Hình 1.1: Quỹ đạo Elip
Trong đó: a,b: bán kính 2 trục.
r: bán kính quỹ đạo.
Viễn điểm có bán kính quỹ đạo lớn nhất bằng r
n
.
Cận điểm có bán kính quỹ đạo nhỏ nhất bằng r
P
.
Định luật thứ hai của Kepler: Một vật chuyển động theo quỹ đạo êlíp
có vận tốc giảm khi bán kính quỹ đạo tăng lên và có vận tốc tăng lên khi bán
kính quỹ đạo giảm.
Một vật chuyển động theo quỹ đạo tròn sẽ có vận tốc không thay đổi
trong toàn quỹ đạo (nh chỉ ra trên hình 1.2).
Lại Quang Hng - K10D1 9
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Định luật thứ ba của Kepler: Bình phơng chu kỳ quỹ đạo thì tỷ lệ
với lập phơng của bán kính quỹ đạo, đợc biểu thị bởi công thức:


/2
3
rT = (s) (1.1)
Vận tốc nhỏ nhất
Vận tốc nhanh nhất
Vận tốc không đổi
E

Vận tốc không đổi






Hình 1.2: Vận tốc của vệ tinh trên quỹ đạo
Trong đó : r là bán kính quỹ đạo vệ tinh (km)
là hằng số bằng G.M = 398.600,5 km
3
/s
2
G là hằng số hấp dẫn bằng 6,673.10
-20
km
3
/kg.s
2
M là khối lợng quả đất (kg)
Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton: Lực hấp dẫn và lực ly tâm
của một vật thể cân bằng nhau thì vật thể đó sẽ chuyển động tròn xung quanh
quả đất với vận tốc không đổi, nh chỉ ra trên hình 1.3

r
v
F
c
= mv
2

/r
F
g
= GMm/
r
2





Hình 1.3: Chuyển động của quỹ đạo tròn
Từ điều kiện GMm/r
2
= mv
2
/r ta rút ra:
v = (/r)
1/2
(km/s) (1.2)
Lại Quang Hng - K10D1 10
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Trong đó m là khối lợng của vật thể, v là vận tốc ly tâm
Dựa vào các định luật đã nêu trên, vệ tinh đợc phóng lên với các quỹ
đạo khác nhau.
1.2.2. Các dạng quỹ đạo của vệ tinh
Nếu phân loại theo hình dạng của quỹ đạo thì ta có thể phân làm 2 loại:
Quỹ đạo tròn và quỹ đạo Elip. Trong đó quỹ đạo Elip chỉ có một dạng quỹ đạo
Elip cao (HEO) mà điển hình là vệ tinh Molniya của Liên Xô (nên còn gọi là
quỹ đạo Molniya), độ nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo so với măt phẳng xích

đạo là 65
o
, cận điểm là 1000 km và viễn điểm là 39.400 km, chu kỳ quỹ đạo là
11h58.
Dạng quỹ đạo tròn có thể phân làm ba loại:
- Quỹ đạo thấp (LEO): là dạng quỹ đạo bay quanh trái đất với khoảng
cách từ 200 1000 km. Để phủ sóng toàn bộ mặt đất cần phải có từ 20 đến 60
vệ tinh. Các quỹ đạo này đợc ứng dụng cho các loại vệ tinh quan trắc, thông
tin di động
- Quỹ đạo trung bình (MEO): Quỹ đạo này có độ cao từ 1.000 đến
10.000 km.
- Quỹ đạo cao (HEO) hay quỹ đạo đồng bộ khi vệ tinh bay ở độ cao
35.786 km, lúc đó chu kỳ bay của vệ tinh bằng chu kỳ tự quay của quả đất
bằng 23h5604. Đây là quỹ đạo địa tĩnh và bay đồng bộ với mặt đất nên ta
có thể coi vệ tinh đứng im so với mặt đất. Với loại quỹ đạo này chỉ cần 3 quả
vệ tinh là có thể phủ sóng toàn cầu. Vệ tinh ở quỹ đạo này gọi là vệ tinh địa
tĩnh và đợc ứng dụng trong thông tin vệ tinh.
Ngoài ra quỹ đạo tròn lại có thể chia ra:
Quỹ đạo cực tròn, mặt phẳng quỹ đạo vuông góc với mặt phẳng xích
đạo, nghĩa là mỗi vòng bay của vệ tinh sẽ đi qua hai cực quả đất
Quỹ đạo tròn nghiêng khi mặt phẳng quỹ đạo nghiêng một góc nào đó
so với mặt phẳng xích đạo
Lại Quang Hng - K10D1 11
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Quỹ đạo xích đạo tròn, khi mặt phẳng quỹ đạo trùng với mặt phẳng
xích đạo. Trong quỹ đạo xích đạo tròn nếu chiều bay vệ tinh cùng chiều với
chiều quay quả đất và có chu kỳ bằng chu kỳ quay của quả đất gọi là quỹ đạo
địa tĩnh (GEO)

Quỹ đạo
cực tròn
Quỹ đạo
êlíp nghiêng
Quỹ đạo xích
đạo tròn
Hình 1.3: Ba dạng quỹ đạo cơ bản của vệ tinh
Có thể tóm tắt các dạng quỹ đạo của vệ tinh bằng sơ đồ dới đây.

Quỹ đạo
Elip
Quỹ đạo tròn
Các hệ thống
quỹ đạo êlíp
cao (HEO)
Vùng phủ sóng
từ vĩ độ trung
bình đến vĩ độ
cao với một vệ

tin
h

Quỹ đạo
cực và nghiêng
Quỹ đạo thấp
(LEO)
Quỹ đạo trung bình
(MEO)
Có thể phủ sóng toàn
cầu nhng cần phải có
nhiều vệ tinh
Quỹ đạo
Xích đạo
Quỹ đạo đồng
bộ và quỹ đạo
địa tĩnh (GEO)

Có thể phủ
sóng toàn cầu
với ba vệ tinh









Từ các dạng quỹ đạo nêu trên thì vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh sử dụng cho
thông tin là lý tởng nhất vì có thể coi nó đứng yên khi quan sát từ một vi trí

Lại Quang Hng - K10D1 12
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
cố định trên mặt đất. Nghĩa là thông tin sẽ đợc bảo đảm liên tục, ổn định
trong 24 giờ đối với các trạm nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh mà không
cần chuyển đôỉ sang một vệ tinh khác. Bởi vậy hầu hết các hệ thống thông tin
vệ tinh cố định đều sử dụng vệ tinh địa tĩnh.
1.3. Các băng tần làm việc của thông tin vệ tinh. [7]
Thông tin vệ tinh là hệ thống thông tin có phơng thức truyền dẫn vô
tuyến, bởi vậy việc lựa chọn và ấn định băng tần công tác cho các dịch vụ
thông tin vệ tinh là rất quan trọng. Nó phải thoả mãn hai điều kiện cơ bản.
- Không gây can nhiễu lên các hệ thống thông tin vô tuyến khác cũng
nh các dịch thông tin vệ tinh trong mạng.
- Tổn hao truyền sóng nhỏ để giảm nhỏ kích thớc và giá thành của
thiết bị.
1.3.1. Lựa chọn băng tần cho thông tin vệ tinh
Có những vấn đề liên quan tới sự truyền lan sóng vô tuyến điện trong
thông tin vệ tinh, vì việc phát và thu sóng thực hiện giữa một trạm mặt đất và
vệ tinh ở rất xa trong vũ trụ. Vấn đề lớn nhất là sóng bị tiêu hao do sự lan toả
tất yếu vào không gian. Đặc trng cho tổn hao đó là hệ số tổn hao không gian
tự do đợc biểu thị bằng công thức:
L
otd
= (4r/)
2
(1.3)
Trong đó: r là khoảng cách từ anten trạm mặt đất đến anten vệ tinh.
là bớc sóng.
Để hạn chế sự lan toả sóng vào không gian trong thông tin vô tuyến
phải sử dụng anten bức xạ có hớng để hớng bức xạ sóng vô tuyến điện đến
anten thu cũng nh hớng anten thu vào anten phát. Đại lợng đó đợc gọi là

hệ số tính hớng của anten thờng đợc ký hiệu là D, nên tổn hao không gian
tự do sẽ giảm đi và bằng:
L
td
= (4r/)
2
/D
1
.D
2
(1.4)
Trong đó D
1
là hệ số tính hớng của anten phát, D
2
là của anten thu
Lại Quang Hng - K10D1 13
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Ngoài tổn hao không gian tự do là tổn hao chủ yếu còn có suy hao do
khí quyển quả đất.
Khí quyển quả đất đợc chia làm ba tầng: lớp khí quyển dới cùng rải
từ mặt đất lên độ cao khoảng 11 km gọi là tầng đối lu. Các hiện tợng thời
tiết nh ma, bão, sơng mù đều xẩy ra trong tầng đối lu. Tiếp đến là tầng
bình lu, có giới hạn trên khoảng 35 km, và trên cùng là tầng điện ly có độ
cao khoảng từ 50 km đến 400 km
Tầng điện ly là một lớp khí bị ion hoá mạnh nên mật độ chất khí chủ
yếu là các điện tử tự do và các ion. Nó có tính chất hấp thụ và phản xạ sóng vô
tuyến điện. Bằng việc khảo sát thực tế ngời ta thấy tầng điện ly chỉ phản xạ
đối với băng sóng ngắn trở xuống. Tần số càng cao ảnh hởng bởi tầng điện ly
càng ít, ở các tần số trong băng vi ba hầu nh không bị ảnh hởng bởi tầng

điện ly.
Trong tầng đối lu sóng vô tuyến điện bị hấp thụ bởi các phân tử khí
nh oxy, hơi nớc (H
2
O), CO
2
v.v cũng nh trong ma và sơng mù. Nhng
ở các tần số khoảng 6 GHz trở xuống hấp thụ không đáng kể, có thể bỏ qua.
Khoảng tần số đó đợc gọi là cửa sổ vô tuyến , nh chỉ ra trên hình 1.4
Nếu sử dụng băng tần nằm trong cửa sổ vô tuyến tức là khoảng từ
1GHz đến 10 GHz thì suy hao do tầng điện ly và tầng đối lu là không đáng
kể và suy hao truyền sóng gần nh bằng suy hao không gian tự do.


.02 .05 .1 .2 .5 1 2 5 10 20 50 100 200 GHz
1000




100




10

1
0,5


0,2

hấp thụ do
tầng điện ly
góc tà
15
o
cửa sổ
vôtuyến
hấp thụ dB






Hình 1.4: Sự phụ thuộc hấp thụ khí quyển vào tần số
Lại Quang Hng - K10D1 14
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
1.3.2. Quy định băng tần cho thông tin vệ tinh [7]
Nh đã thấy băng tần lý tởng nhất sử dụng cho thông tin vệ tinh cũng
nh các hệ thống vi ba khác là băng tần nằm trong cửa sổ vô tuyến vì các
tần số nằm trong cửa sổ vô tuyến có suy hao trong khí quyển là nhỏ nhất,
trong điều kiện bình thờng có thể bỏ qua.
Tuy nhiên các tần số nằm trong cửa sổ vô tuyến đợc sử dụng nhiều

cho các hệ thống thông tin vi ba trên mặt đất, hơn nữa băng tần của thông tin
vệ tinh rất rộng nên ngoài các băng tần nằm trong cửa sổ vô tuyến đợc ấn
định cho thông tin vệ tinh thì phải sử dụng thêm các băng tần khác. Các băng
tần đó đợc quy định nh chỉ ra trên bảng 1.1
Băng tần
Khoảng tần số
(GHz)
ứng dụng
L 1,5 - 1,6 Dịch vụ thông tin di động (MSS)
S 2,0 - 2,7 Dịch vụ phát thanh, truyền hình (BSS)
C 3,7 - 7,25 Dịch vụ vệ tinh cố định (FSS)
X 7,25 - 8,4 Các vệ tinh nội địa
Ku 10,7 - 18 Dịch vụ vệ tinh cố định (FSS)
Ka 18 - 31 Dịch vụ vệ tinh cố định (FSS)
Q 44 Các vệ tinh nội địa
Bảng 1.1: Các băng tần ấn định cho thông tin vệ tinh
Dịch vụ cố định (FSS) là dịch vụ cho các trạm mặt đất có vị trí cố định.
Dịch vụ di động là dịch vụ sử dụng cho các con tàu biển, máy bay, ôtô và các
phơng tiện khác chuyển động trong khi truyền dẫn
ITU mà cụ thể CCIR đã phân chia và ấn định các băng tần nói chung
cho tất cả các hệ thống thông tin vô tuyến trên phạm vi toàn cầu, trong đó có
thông tin vệ tinh cũng nh điều khiển việc bố trí vị trí của vệ tinh trên quỹ đạo
địa tĩnh.
Lại Quang Hng - K10D1 15
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
ITU đã phân chia thế giới làm ba khu vực:
Khu vực I: bao gồm Châu Âu, Châu Phi, Liên Xô cũ và các nớc Đông
Âu (V1).
Khu vực II: gồm các nớc Nam và Bắc Mỹ (V2).
Khu vực III: gồm Châu á và Châu Đại Dơng (V3).

Hình 1.5: Khu vực ITU
Tuy nhiên do có sự khác nhau giữa các khu vực đối với các dịch vụ
thông tin vệ tinh nên việc ấn định tần số cho ba khu vực này thờng có một
vài ngoại lệ
Việc phân định tần số cho các dịch vụ thông tin vệ tinh cố định đợc
chỉ ra trên Bảng 1.2 ( quy định trong dải tần từ 1 GHz đến 52 GHz)
Trong các băng tần sử dụng cho thông tin vệ tinh đáng chú ý nhất là băng C,
băng Ku và băng Ka là các băng tần hiện tại và tơng lai đợc sử dụng phổ
biến nhất vì:
Băng C (6/4 GHz): cho đờng lên gần 6 GHz và đờng xuống gần
4GHz. Băng tần này nằm ở khoảng giữa cửa sổ vô tuyến ít bị suy hao trong
khí quyển quả đất cũng nh trong các điều khiện khí tợng nh ma, sơng
mù Nó đã đợc sử dụng cho nhiều hệ thống thông tin vi ba trên mặt đất
Lại Quang Hng - K10D1 16
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
cũng nh cho hệ thống thông tin vệ tinh của Intelsat và các hệ thống khác bao
gồm các hệ thống thông tin khu vực và nhiều hệ thống vệ tinh nội địa.

Khoảng tần số Các dịch vụ vệ tinh cố định Dịch vụ giữa
( GHz ) các vệ tinh
đờng lên đờng xuống chung cho 3
V1 V2 V3 V1 V2 V3 vùng

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 chú: V1, V2, V3 là 3 khu vực của ITU

Bảng 1.2: Phân định tần số cho các dịch vụ thông tin vệ tinh cố định.
Băng Ku( 14/12 và 14/11 GHz): băng này đợc sử dụng rộng rãi sau
băng C cho viễn thông công cộng. Băng K
u
sử dụng thích hợp cho thông tin vệ
tinh nội địa và thông tin giữa các công ty. Do tần số cao nên cho phép các

trạm mặt đất sử dụng anten kích thớc nhỏ
Lại Quang Hng - K10D1 17
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Băng Ka (30/20 GHz): cha đợc sử dụng nhiều do suy hao lớn trong
khí quyển quả đất cũng nh trong các điều kiện thời tiết xấu nh ma, sơng
mù Ưu điểm của băng tần này là cho phép sử dụng các trạm mặt đất nhỏ, ít
bị can nhiễu cũng nh gây can nhiễu cho các hệ thống vi ba khác. Nhng nó
có nhợc điểm là giá thành thiết bị tơng đối cao.
1.4. Các phơng pháp đa truy nhập trong thông tin vệ tinh. [6]
Thông tin vệ tinh là hệ thống thông tin vô tuyến điểm đến đa điểm,
nghĩa là một vệ tinh có thể thông tin với nhiều trạm mặt đất. Kỹ thuật sử dụng
một vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất gọi là đa truy nhập. Trong kỹ thuật
này sẽ làm cho các trạm không bị can nhiễu với nhau. Từ quan điểm ghép
sóng mang trong bộ phát đáp vệ tinh, đa truy nhập có thể phân chia thành ba
dạng nh sau:
-
FDMA: Đa truy nhập nhập phân chia theo tần số
- TDMA: Đa truy nhập nhập phân chia theo thời gian
-
CDMA: Đa truy nhập nhập phân chia theo mã
1.4.1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA).
Mỗi trạm mặt đất đợc ấn định cho một khoảng băng tần nhất định
trong băng tần quy định chung cho hệ thống. Độ rộng băng tần tuỳ thuộc vào
dung lợng và các dịch vụ thông tin của mỗi trạm. Toàn bộ dung lợng của
một vệ tinh đợc phân chia cho các bộ phát đáp, mỗi bộ phát đáp thờng có
độ rộng 36MHz; 72 MHz và 110 MHz. Mỗi bộ phát đáp có thể đợc chia nhỏ
cho các khách hàng hoặc các trạm mặt đất khác nhau.

f

P

băn
g
tần bộ
p
hát đá
p
f
f

f
1

f
bv1

f
2

f
bv2

f

3

f
n

Hình 1.6: Đa truy nhập phân chia theo tần số
Lại Quang Hng - K10D1 18
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Mỗi trạm mặt đất chỉ đợc thu hoặc phát lu lợng thông tin của mình
trong băng tần đã quy định với cờng độ tín hiệu phải đợc cân bằng sao cho
không gây can nhiễu lên nhau. Các trạm có băng tần kề nhau thì giữa chúng
phải có một khoảng băng tần bảo vệ thích hợp để chúng không chồng lấn lên
nhau, nh chỉ ra trên hình 1.6.
Ưu điểm của FDMA là kỹ thuật đơn giản, độ tin cậy cao, giá thành hạ.
Giữa các trạm không cần sự đồng bộ. Tuy nhiên nó cũng có nhợc điểm:
- Thiếu tính mềm dẻo khi cần thay đổi dung lợng, cần phải thay đổi lại
kế hoạch phân bổ tần số có nghĩa là phải thay đổi tần số phát, tần số thu và
băng thông của bộ lọc của các trạm mặt đất.
- Khi số truy nhập tăng do xuất hiện các sản phẩm nhiễu điều chế nên
phải giảm công suất phát của vệ tinh, nên không tận dụng đợc hết hiệu suất
làm việc của bộ khuếch đại.
- Phải điều khiển công suất phát của các trạm mặt đất công suất sóng
mang tại đầu vào vệ tinh là nh nhau, để tránh hiệu ứng bắt (capture effect).
Việc điều khiển này phải thực hiện ở tại thời gian thực tế phù hợp với suy hao
do ma ở đờng lên.
Đây là kỹ thuật truy nhập cũ nhất, mặc dù vậy chúng vẫn đợc sử dụng
khá phổ biến dù cho nó có những nhợc điểm và nó sẽ tồn tại lâu dài do việc
đầu t trớc đây đồng thời nh đã biết FDMA không cần sự đồng bộ giữa các
trạm mặt đất.
1.4.2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA).

Phơng pháp này mỗi trạm mặt đất đợc ấn định cho một khe thời
gian nhất định và trạm mặt đất chỉ đợc thu hoặc phát lu lợng của trạm
mình trong khe thời gian quy định đó và đợc gọi là cụm(burst). Các
cụm của một số trạm mặt đất đợc sắp xếp lại trong một khoảng thời gian
dài hơn gọi là khung TDMA, nh chỉ ra ở hình 1.7.
Độ lâu của khe thời gian đợc ấn định cho mỗi trạm đợc xác định
trớc tỷ lệ với yêu cầu về lu lợng của trạm mặt đất đó. Mỗi trạm mặt đất
phát tín hiệu của nó trong khe thời gian đợc ấn định cho nó trong tất cả các
Lại Quang Hng - K10D1 19
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
khung TDMA. Nh vậy mỗi cụm đợc phát đi đúng bằng chu kỳ một khung
TDMA. Để các cụm trong khung TDMA không chồng lấn lên nhau thì giữa
các cụm kề nhau phải có một khoảng thời gian

cụm
Thời
g
ian bảo vệ
t

f

A
B
C
D
A
Khun
g
TDMA

Hình 1.7: Cấu trúc cụm và khung TDMA
Một mạng đa truy nhập phân chia theo thời gian có ba trạm A, B, C
đợc chỉ ra trên hình 1.8. Các trạm mặt đất phát không liên tục trong một thời
gian T
B
đãB

đợc ấn định và đợc gọi là cụm

Khi thu mỗi trạm thu tất cả các cụm trong khung TDMA, trạm thu sẽ
nhận dạng cụm của mình bằng từ duy nhất có trong cụm chuẩn do trạm
chuẩn phát đi.
Trạm mặt đất nhận thông tin ở dạng một luồng số cơ hai liên tục với tốc
độ R
b
từ mạng mặt đất bên ngoài hoặc từ ngời sử dụng. Thông tin đợc lu
giữ ở bộ nhớ đệm trong khi chờ thời gian phát cụm. Khi thời gian này tới
cụm sẽ đợc phát đi trong khoảng thời gian T
B
. Luồng số với tốc độ RB
b
điều
chế sóng mang sẽ có tốc độ:
R = R
b
(T
F
/T
B

) (bit/s) (1.5) B
Tốc độ luồng số điều chế sóng mang sẽ cao khi khoảng thời gian của
cụm ngắn và chu kỳ phát (T
B
/ T
F
) của trạm thấp. Ví dụ R
b
= 2 Mbit/s và
T
F
/T
B
= 10 thì R = 2.10 = 20 Mbit/s. B
Chú ý rằng R là tổng dung lợng của mạng, nghĩa là tổng các dung
lợng trạm ở bit/s. Nếu tất cả các trạm có dung lợng nh nhau thì chu kỳ
T
F
/T
B
biểu thị cho số trạm trong mạng. B
Khi thu cụm, mỗi trạm sẽ thu tất cả các cụm trong khung. Trạm thu
nhận dạng khởi đầu của mỗi cụm trong khung bằng việc tách từ duy nhất
Lại Quang Hng - K10D1 20
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
sau đó lấy ra lu lợng dành cho nó chứa trong cụm con của trờng lu lợng
có trong mỗi cụm. Lu lợng này nhận đợc không liên tục với tốc độ R bit/s.
Để khôi phục lại tốc độ ban đầu R
b
ở dạng một luồng bít liên tục, thông tin

đợc lu lại trong bộ nhớ đệm đối với một chu kỳ khung và nó đợc đọc ra ở
tốc độ R
b
trong thời gian khung

T
F
cùng tần số F
Các trạm A, B, C
T
B
T
F
F
băng thông của bộ lặp
P
f

p
hía
p
hát
p
hía thu

Hình 1.8: Hoạt động của một mạng theo nguyên lý TDMA
Đa truy nhập phân chia theo thời gian sử dụng hiệu quả hơn đối với độ
rộng băng tần và tận dụng đợc công suất của bộ khuếch đại công suất cao do
mỗi khung TDMA (hay một bộ phát đáp trên vệ tinh) chỉ có một sóng mang
nên không có nhiễu điều chế khi tầng khuếch đại công suất làm việc tại điểm

bão hoà hay lân cận điểm bão hoà và sẽ cho ra công suất cực đại.
Hệ thống TDMA có tính mềm dẻo trong việc thay đổi lu lợng giữa
các trạm chỉ cần thay đổi độ rộng cụm của mỗi trạm mặt đất.
Nhng TDMA yêu cầu về công nghệ trạm mặt đất phức tạp hơn FDMA,
bởi vậy giá thành sẽ đắt hơn vì phải có sự đồng bộ chính xác giữa các trạm và
với vệ tinh.
Lại Quang Hng - K10D1 21
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
Do vị trí vệ tinh luôn luôn thay đổi nên độ trễ của các trạm mặt đất là
khác nhau, làm cho việc đồng bộ trong mạng gặp nhiều khó khăn và phức tạp
hơn nhiều so với các hệ thống vi ba trên mặt đất.
1.4.3. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA):
Trong CDMA mỗi trạm phát sử dụng một mã giả ngẫu nhiên duy nhất
để trải phổ tín hiệu phát. Phía thu mỗi trạm mặt đất thu trong mạng phải có
mã tạp âm giả ngẫu nhiên (PN) giống hệt nhau để khôi phục lại và chọn ra
thông tin. Những mạng khác có thể làm việc đồng thời trong cùng phổ tần
nhng với mã khác nhau thì sẽ không gây can nhiễu.
Phơng pháp cơ bản của việc phát thông tin trải phổ đòi hỏi phải gửi đi
một mã tạp âm giả ngẫu nhiên (PN) ở tốc độ khoảng Mbit/s. Mã này đợc gọi
là chíp. Mã PN đợc điều chế bởi luồng số liệu thông tin. Tỷ số giữa tốc độ
của chíp R
chip
và tốc độ luồng số thông tin R
data
đợc gọi là độ lợi xử lý. Hệ
số khuếch đại xử lý điển hình thờng bằng 100 : 1 đến 1000 : 1 (20 dB đến 30
dB). Nếu tốc độ số liệu là 10 kbit/s và hệ số khuếch đã xử lý 23 dB (200/1) thì
tốc độ chíplà 2 Mbit/s. Nếu yêu cầu E
b
/N

o
là 4 dB , với R
chip
/R
data
= 23 dB sẽ
cho phép C/N đến -19 dB.
CDMA đổi lại việc tăng độ rộng băng để làm giảm công suất xuống
thấp hơn nhiều. Công suất đòi hỏi thấp đến mức việc phát hiện một tín hiệu
CDMA là rất khó khăn. CDMA nhiều kênh có thể cùng tồn tại, nếu tất cả là
mã trực giao. Kiểu đa truy nhập này phù hợp với các thiết bị thông tin vệ tinh
cầm và xách tay có đồ thị tính hớng anten rộng.
Đa truy nhập phân chia theo mã có các u điểm:
- Đơn giản vì không yêu cầu đồng bộ giữa các trạm.
- Bảo mật, ít can nhiễu, có khả năng làm việc với C/N rất thấp.
- Sử dụng ít tần số, giá thành các trạm mặt đất thấp .
1.5. Cấu trúc của 1 hệ thống thông tin vệ tinh.
Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm phần không gian và phần mặt
đất nh trong hình 1.9.

Lại Quang Hng - K10D1 22
Điều khiển tốc độ và công suất thích nghi trong thông tin vệ tinh băng Ka
1.5.1. Phần không gian [1]
Phần không gian bao gồm quả vệ tinh và tất cả các trung tâm mặt đất để
điều khiển và giám sát vệ tinh. Trung tâm điều khiển và giám sát vệ tinh bao
gồm các trạm bám (tracking station) trạm đo xa (telemetry station), trạm điều
khiển (control station) (TT&C) cùng với trung tâm điều khiển vệ tinh mà tại
đó tất cả các thao tác liên quan đến công việc duy trì vị trí của vệ tinh (station
keep) và kiểm tra các chức năng quan trọng của vệ tinh đợc thực hiện.

Đờng lên

Đờng xuống

Trạm điều khiển (TT&C)
Phần không gian

Trạm phát

Trạm thu
Phần mặt đất

Hình 1.9. Các thành phần của một hệ thống thông tin vệ tinh
Muốn thiết lập một đờng thông tin vệ tinh, trớc hết phải phóng một
vệ tinh lên quỹ đạo và có khả năng thu phát sóng vô tuyến điện. Vệ tinh có thể
là vệ tinh thụ động, chỉ phản xạ sóng vô tuyến một cách thụ động mà không
khuếch đại và biến đổi tần số. Hầu hết các vệ tinh thông tin là vệ tinh tích cực.
Vệ tinh sẽ thu tín hiệu từ một trạm mặt đất, (SES: Satellite Earth Station) biến
đổi, khuếch đại và phát lại đến một hoặc nhiều trạm mặt đất khác. Hình 1.9
chỉ ra một đờng thông tin qua vệ tinh giữa hai trạm mặt đất.
Tuyến thông tin thiết lập từ một trạm mặt đất đến máy thu của vệ tinh
đợc gọi là đờng lên (uplink) và tuyến thông tin từ vệ tinh trở về trạm mặt
Lại Quang Hng - K10D1 23